HJ-1CCD与Landsat-8OLI在呼伦贝尔草原区FPAR反演中的比较分析

光合有效辐射吸收比率(Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation,FPAR)是主要的植物生理参数之一。本研究根据地面实测数据和由HJ-1CCD(Charge-coupled Device,CCD)及Landsat-8OLI(Operational Land Imager,OLI)影像提取的NDVI,分别建立研究区FPAR估算模型,对比分析和评价了CCD和OLI数据在反演研究区FPAR的精度。结果表明,基于CCD和OLI数据计算的NDVI与实测FPAR之间均呈现良好的正相关关系;针对每个基本采样单元(Elementary Sampling Units,ESU),两种数据反演的FPAR具有显著的一致性,且反演值相差甚少;剔除影像中受到云和云影影响的区域,整个研究区利用CCD与OLI数据反演的FPAR相关性好、分布趋势一致,且反演值均值差很小。本研究结果对该区域FPAR的进一步研究具有借鉴和指导意义,在以后的研究中可以尝试使用HJ-1CCD数据。     

农村宅基地制度改革试点县宅基地基础信息调查工作重点与方法探讨

【目的】 农村宅基地制度改革是国家全面推进乡村振兴战略实施的重要任务,但目前普遍存在宅基地基础数据缺失等问题,迫切需要加快推进宅基地基础信息调查各项工作。【方法】 文章详细分析了党中央对推进农村宅基地相关改革工作的指示与当前改革工作的各项要求,明确了加快推进宅基地基础信息调查工作的重大作用,结合当前农村宅基地制度改革试点工作中宅基地基础信息调查的相关要求与薄弱环节,以及结合农村不动产权籍调查等相类似工作,提出了宅基地基础信息调查工作的优化方法。【结果】 该文着重于宅基地基础信息调查工作的总体思路、工作重点与技术方法,围绕调查成果的推广应用提出了相应建议。【结论】 加快实施宅基地基础信息调查工作,有助于宅基地改革试点县全面摸清宅基地基本情况、利用现状,形成宅基地基础信息数据库,为建设宅基地管理信息系统和实现宅基地数字化管理提供重要基础数据,也为宅基地制度改革目标的实现提供基础数据支撑。     

围栏封育对温性草甸草原植物群落构成及生态位特征的影响

为明确温性草甸草原群落构成和生态位对围栏封育的响应,运用了Levins生态位指数和Pianka生态位重叠指数以及物种多样性指数分析围栏内外植物种对资源的利用情况和种间竞争情况。结果表明:围栏封育显著促进退化草地植被恢复,植被地上生物量和地下生物量分别较对照提高255.06%,51.06%;物种多样性与丰富度分别增加了10.36%,10.34%。围封样地内生态位宽度排名前2位的植物为囊花鸢尾和羊草,生态位宽度值分别为0.921和0.873;自由放牧样地生态位宽度排在前2的植物为蒲公英和寸草苔,生态位宽度值依次为0.912和0.791。围栏封育可以显著提高草地生产力,并且对物种多样性也有一定的促进作用,是应对退化温性草甸草原恢复的有效措施;与自由放牧相比,围栏封育增加了群落植物种整体生态位重叠值和种间竞争。     

天空地数字农业管理系统框架设计与构建建议

数据正在成为基础性战略资源。构建以天空地大数据为关键要素的数字农业管理系统,对于建设数字中国、推进农业高质量发展、抢占全球农业制高点具有重要意义。本研究围绕农业农村部提出的天空地数字农业管理系统建设任务,从农业信息技术学科出发,首先给出了天空地数字农业的科学内涵,阐述了其与传统数字农业的异同点,理清了天空地数字农业管理系统在资源调查、生产调度、灾害监测、市场预警、决策服务的五大核心功能;其次,重点阐述了天空地数字农业管理系统的关键任务,即一个观测体系（天空地一体化的数字农业观测体系）、四个数字化（农业资源权属、生产过程、灾害监测和市场预警）、一个管理平台（农业生产、加工、经营、管理、服务等全产业链的天空地数字农业管理平台）;然后,明确提出了天空地数字农业管理系统在标准规范研制、关键技术与装备研发、系统集成与平台开发三方面的科技创新重点任务;最后,针对天空地数字农业管理系统建设的复杂性和系统性,从规划设计、科技创新、资源共享、多方参与、应用领域拓展等方面提出了发展建议。     

化学生物学本科毕业实验设计——产植酸酶微生物的筛选及鉴定

介绍了化学生物学专业本科毕业设计实验——产植酸酶微生物的筛选及鉴定,通过实验将化学生物学和分子生物学中基本的操作技术和方法运到科研中,使本科毕业生能够综合运用所学知识进行毕业设计实验,筛选到的产酶微生物可作为潜在的饲料生产用菌株,实现科研与生产相结合。     

利用植被指数非相似性监测水稻病虫害方法研究

【目的】提出植被指数非相似性的计算方法以及利用植被指数非相似性监测水稻病虫害。【方法】首先将具有空间特性的植被指数影像假设成为具有概率统计特性的信息量,并基于信息理论和SID模型推导出两个不同区域相同大小影像的植被指数非相似性(VID)计算方法;然后根据VID计算方法,计算出无水稻病虫害的参考区域与有水稻病虫害的试验区域的10种植被指数VID;之后利用计算出的10种植被指数VID与实测水稻病虫害等级数据进行回归分析,判断VID与水稻病虫害等级数据的相关性;最后选择相关程度较高的几种植被指数VID进行K-fold交叉验证,判断植被指数非相似性监测水稻病虫害的精度。【结果】10种植被指数VID与地面实测水稻病虫害等级数据进行回归分析后,R~2的范围在0.63～0.95之间。3种相关程度较高的植被指数VID与地面实测水稻病虫害等级数据进行交叉验证后,R~2的范围在0.91～0.97之间,RMSE在0.16～0.24之间,广义监测精度在97.62%～100%之间。【结论】植被指数非相似性与水稻病虫害等级数据具有较强的相关性,利用3种相关程度较高的植被指数VID监测水稻病虫害等级具有很高的精度。     

不同叶面积指数遥感产品在呼伦贝尔草甸草原的应用对比

叶面积指数(leaf area index,LAI)是植被生理过程模拟的重要参数之一,对植被气候关系、全球气候变化研究等具有重要的意义。近年来LAI产品越来越多,这些产品的精度、区域适用性都不相同。为了选择适用于呼伦贝尔典型草甸草原的LAI产品,为以后在呼伦贝尔展开工作提供便利,该文以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究区域,利用2013年6-8月6期地面试验数据,以HJ-1A/B CCD高分辨率影像为中间桥梁建立植被指数SR与LAI的统计模型,反演得到LAI参考图像,对研究区域内与地面试验同期的MODIS LAI和GLASS LAI、GEOV1 LAI产品分别进行了直接验证与交叉验证。结果显示,3个LAI产品均存在高估现象,以GLASS LAI最为显著约高估41%,其次是MODIS LAI约高估了32%。GEOV1 LAI产品准确性最高,RMSE=0.289 MAE=0.216。GLASS LAI与GEOV1 LAI产品的相关性最好(R2=0.6465)。通过对比全年LAI产品发现,3个产品具有良好的时序一致性。GLASS LAI呈现为平滑曲线,高估现象主要存在于LAI值较小时。MODIS LAI最不稳定性,波动性较大。GEOV1 LAI产品在第133天至第201天这段时间内LAI值比其他两个产品的LAI值小;在第202天后GEOV1 LAI值与GLASS LAI值相差无几,高于MODIS LAI。根据对比分析结果,GEOV1 LAI产品最适用于呼伦贝尔典型草甸草原。通过提取质量控制层数据,确定云覆盖不是影响LAI异常的原因。     

支持多源感知数据集成的奶牛场物联网监控系统设计

【目的】利用物联网技术实现养殖环境、日常活动、奶牛体况等信息的实时监测是当前奶牛养殖业的热点研究问题,由于当前物联网应用中传输协议标准不统一等导致的感知终端兼容性差、数据不易共享等问题阻碍了奶牛物联网深入应用的发展。【方法】文章从奶牛场物联网应用需求和数据特点出发,围绕异构多源感知数据接入、集成和操作等关键问题,开发基于REST物联网资源架构的奶牛场物联网监控系统。通过分析感知终端与互联网的通信特点,开发基于中间件的虚拟网关服务接口,提供不同协议终端的数据接入和解析服务;通过分析奶牛场各种资源本体关系,基于OWL和五元素表述法构建奶牛场资源本体描述模型,实现异构感知数据的语义集成和上下文关系描述;通过分析资源基础操作需求,基于Restful Web API开发资源统一操作接口,为上层应用奶牛场物联网监控系统开发提供快速开发基础。【结果】通过对奶牛场物联网监测系统的应用结果表明:该系统可实现上层物联网系统对多源异构感知终端的数据接入、数据集成和统一操作。【结论】该研究解决了奶牛场中异构感知终端的数据集成问题,不同种类感知数据的集成为奶牛生产进一步分析应用提供了良好的数据基础。     

基于适宜环境的果品冷链物流精准调控云平台框架设计

【目的】冷链物流已成为维持果品采后品质、降低产品损耗的重要手段;采集因素单一、调控参数静态、信息共享度低已成为物流信息技术发展中面临的重要问题。【方法】文章在分析冷链物流信息技术发展及问题的基础上,从温度和相对湿度两方面总结了主要果品的冷链适宜环境,提出了果品冷链物流精准调控云平台,并探讨了技术实现的可行性。【结果】以主要果品的冷链仓储和冷链运输为研究环节,以不同果品冷链需求特征为核心数据,研制冷链环境监控终端,实现温湿度、气体、位置、开门状态等信息的实时感知;开发果品冷链物流精准调控云平台,实现动态跟踪、实时监测、货架预测、异常报警、冷链反演、产品追溯、统计分析等智能处理功能;开发冷链管理APP,实现参数设定、状态监测、预警处置等功能。【结论】基于适宜环境的果品冷链物流精准调控云平台,既较好考虑了冷链调控中的多参数特性和动态特性,又有利于实现冷链数据的充分共享;该文的框架设计可为后期平台实现提供技术支撑。     

肉牛放牧梯度对呼伦贝尔草甸草原植物群落特征的影响

通过小区控制放牧实验,研究了放牧梯度对呼伦贝尔草甸草原植物群落特征的影响。结果表明:群落高度、密度、盖度和生物量随季节的变化趋势不同,群落高度、盖度随放牧梯度的增大而降低;群落密度随着放牧梯度的增大呈现出增加-降低-再增加的趋势。载畜率高于0.46Au/hm2时群落高度显著下降,载畜率为0.69Au/hm2时高度、盖度、密度均达最低,牧草生长季肉牛载畜率0.00Au/hm2~0.46Au/hm2之间较为适宜。地上绿色生物量在牧草生长季节出现低—高—低的单峰曲线变化趋势;随载畜率的增加,最大绿色生物量曲线的峰值下降,且峰值达到最大的时间提前。整个放牧季节群落高度、盖度、密度及地上绿色生物量与放牧梯度之间呈负相关关系。