无人机机载激光雷达提取果树单木树冠信息

定株管理是未来果园精准生产管理的趋势，果树单木树冠信息的提取是定株管理的关键。该研究利用无人机采集的苹果园激光探测与测量数据（Light Detection and Ranging，LiDAR）检测和测量每棵果树的树冠面积和树冠直径，并评价空间分辨率对于果树单木树冠检测与提取的影响。该方法主要包括使用反距离权重插值法间接生成冠层高度模型（Canopy Height Model，CHM）；使用局部极大值滤波算法和标记控制分水岭分割算法（Marked-Controlled Watered Segmentation，MCWS）对果树进行单木树冠检测与提取，通过与参考数据的比较，评估了该方法的精度，并定量分析了空间分辨率对于单木树冠检测与信息提取结果的敏感性。结果表明，该方法有效地实现果树单木树冠检测与信息提取，代表果树检测精度的F1得分为94.86%，树冠轮廓提取准确率为86.39%，树冠面积的提取数据集和参考数据集的线性拟合结果决定系数和归一化均方根误差分别为0.81和20.56%，树冠直径的提取数据集和参考数据集的线性拟合结果决定系数和归一化均方根误差分别为0.85和14.79%，树冠面积和直径不同程度地被高估。此外，冠层高度模型的空间分辨率接近果树平均树冠直径的1/10时精度最高，可以有效检测果树单木树冠及提取树冠轮廓，从而准确提取果树单木树冠信息。     

基于“三权分置”的农户土地流转意愿分析——以河南省焦作市为例

结合焦作市耕地流转现状,对152户农户进行实地问卷调查,通过调查数据对农户的土地流转行为特征进行分析。研究结果表明:1文化程度的高低在很大程度上影响着土地流转的进行,文化程度高者对政策认识清晰,更易接受土地流转;其非农就业收入往往较高,所以流转意愿较文化程度低者强。2由于土地流转中介机构和交易市场的不完善,导致流转半径较小、流转面积细碎化。为减少流转成本,受访者更愿意将土地流转给亲戚朋友或者熟识的邻居。3随着农村非农就业趋势的增强,农民的恋地情节越来越淡薄,流转补偿标准成为影响土地流转的最主要因素。     

回转多基线数字近景摄影测量在文物保护中的应用

以非量测性的数码相机高精度几何标定技术和回转多基线数字近景摄影测量技术为基础,设计出用文物三维建模的技术流程,经过理论研究和实验数据结果分析,验证了近景摄影测量用于文物建模的精度和可行性,为古文物三维建模提供了便捷、可靠的途径。     

不同亏缺灌溉方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响

【目的】优选适宜的小麦节水灌溉模式。【方法】采用田间小区试验,以生育期内灌越冬水、拔节水和开花水为对照(CK),设置了3种不同的亏缺灌溉模式:浇拔节水和开花水(T1)、拔节水+开花水隔畦交替灌溉(T2)、返青水+孕穗水+开花水隔畦交替灌溉(T3)。在拔节期和开花期,测定了小麦光合速率、蒸腾速率、棵间蒸发量、干物质量,并测定了小麦的产量和水分利用效率。【结果】T1处理小麦的光合速率与CK无显著差异,但蒸腾速率显著低于CK。在T2、T3处理中,干区、湿区的光合速率与CK也无显著差异,但干区小麦的蒸腾速率显著低于CK和湿区。各处理棵间蒸发量均显著低于CK。T2、T3处理中干区小麦的棵间蒸发量均显著低于湿区。T1处理提高了小麦花后干物质积累量,但花前干物质转移量减少。T2、T3处理湿区小麦花后干物质积累量高于CK,但花前干物质转移量显著低于CK。T2、T3处理干区小麦花后干物质积累量均显著低于湿区,但花前干物质转移均高于湿区小麦。T1、T2和T3处理对小麦产量没有显著影响,但均显著减少灌溉水量和作物的耗水量。【结论】3种时空亏缺灌溉模式均显著提高了小麦灌溉水利用效率和水分利用效率。     

无人机遥感解析田间作物表型信息研究进展

田间作物表型信息是揭示作物生长发育规律及其与环境关系的重要依据,传统的田间试验取样和车载高通量平台测定作物性状参数的方法耗时耗力,且空间覆盖不全,限制了作物科学研究的快速发展,而以无人机为代表的近地遥感高通量表型平台凭借机动灵活、成本低、空间覆盖广的优势成为获取田间作物表型信息的重要手段。该文根据国内外无人机遥感平台解析作物表型信息的最新研究成果,针对不同传感器类型分析了无人机遥感解析作物表型信息的应用及其不足,总结了遥感定量反演作物表型信息的方法体系,展望了无人机载遥感技术在作物表型信息解析方面的应用前景。该项研究成果对推广无人机遥感平台获取田间作物表型信息、提高复杂农田环境作物长势信息的解析和辨识能力具有重要意义。     

我国基本农田保护制度面临的问题及完善措施

基本农田保护制度是我国在土地方面的一项基本制度,在耕地保护中起到了决定性的作用。基本农田保护制度在保障粮食安全,调控耕地的数量、质量,保障经济社会平稳发展等国计民生的各个方面发挥着重要作用。但近年来土地资源的压力进一步增加,随着工业化、城市化的发展与农业结构调整等政策的执行,原有的基本农田保护制度逐渐暴露出管理制度不完善,可操作性差,缺乏经济激励措施等缺陷。基于上述原因,认真研究我国基本农田保护制度的问题,提出合理的完善措施,能够有效地解决当前所遇到的问题,对于基本农田保护的长远发展具有重要意义。     

基于粮食安全的河南省耕地压力动态分析及预测

为了明确阐述河南省的耕地压力状况和粮食供给情况,依据统计数据,分析了1978-2012年河南省耕地、人口、粮食产量等的动态变化,计算了耕地压力指数和土地资源承载力指数,最后应用灰色马尔科夫模型对2013-2022年的耕地压力指数进行了预测。结果表明：1978年以来,耕地总量和人均耕地面积不断减少,但由于耕地生产率的提高,粮食总产量和人均粮食产量却逐渐增加,从而耕地压力指数和土地资源承载力指数呈波浪式递减趋势。通过预测,2013-2022年河南省的耕地压力指数持续缓慢减小。可见,农业科技水平以及复种指数的不断提高能够减轻耕地压力,保障区域粮食安全。     

基于一元线性回归和GM(1,1)模型的农村人口预测

首先基于SPSS统计分析软件对焦作地区2004年至2011年农村人口数据进行了相关性分析,结果显示,人口与年份之间存在显著的相关性。其次在焦作地区2004年至2011年农村人口数据的基础上,分别应用一元线性回归模型,灰色系统的GM(1,1)理论,构建了农村人口预测模型。通过SPSS统计软件和EXCEL软件实现了对焦作地区未来2012年至2020年农村人口规模进行预测和分析。     

基于无人机数码影像的冬小麦氮含量反演

准确、快速地获取关键生育期冬小麦氮素含量,对农业管理者进行田间氮素施肥有重要的决策作用。利用无人机(unmannedaerialvehicle,UAV)搭载数码相机,可以短时间内获取冬小麦长势信息,实现对冬小麦氮素含量动态监测。该研究利用2015年北京市小汤山冬小麦无人机数码影像,采用3种阈值分割方法,将田间植株作物与土壤背景分离。对比影像分割方法的时效性与准确性,最终确定可见光波段差异植被指数VDVI(visible-band difference vegetation index)提取植被信息。按照试验方案要求,在不同的氮肥与水分胁迫管理下,将冬小麦3次重复试验分成48个试验小区,依据小区边界提取小区的红、绿和蓝通道的平均DN(digitalnumber)值,选取25个植被指数,同时与各个试验小区冬小麦不同器官氮含量进行相关性分析,筛选数码影像变量。由于植被指数之间耦合度较高,因此采用主成分分析对原始数据进行成分提取,提取特征向量参与建模,最后利用多元线性回归分析建立氮素反演模型,通过决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和归一化的均方根误差(nRMSE)3个指标筛选出最佳模型,探究各器官氮素含量与数码变量的相关性。结果表明,实验室实测氮素含量与UAV数码影像氮素反演结果及基本一致。在反演模型构建精度方面,3种数据处理结果整体部分植被指数,反演效果叶氮植株氮茎氮。以冬小麦挑旗期为例,叶片氮含量整体信息提取验证模型的R2、RMSE和nRMSE分别为0.85、0.235和6.10%,比部分信息提取验证模型的R2高0.14,RMSE和nRMSE分别降低0.068和1.77个百分点;比植被指数信息提取验证模型的R2高0.43,RMSE和nRMSE分别降低0.141和3.67个百分点。研究表明,基于UAV数码影像利用多元线性回归构建冬小麦氮素含量反演模型,对试验小区整体提取作物信息的方式反演冬小麦叶氮含量效果最好,相比传统反演方法,模型稳定性更高,可为冬小麦田间水肥决策管理提供参考。     

资源约束型乡镇级土地利用结构优化技术研究——以梨林镇为例

土地利用结构的优化配置是土地利用总体规划的主要内容和基本方法。以济源市梨林镇为例,分析该镇土地利用结构现状存在的问题,运用灰色多目标规划模型,结合其未来社会经济发展的需求和有关控制指标,对梨林镇土地利用结构进行优化,建立土地利用结构方案优选评价指标体系。通过灰色关联分析法,选出梨林镇土地利用结构优化的最优方案,为全镇土地资源的合理开发利用提供"定量"参考获取最佳的社会、经济和生态效益。