基于工作流的农业污染模型构建方法与应用

【目的】 农业面源和土壤重金属污染严重威胁了我国农业绿色可持续发展,开发服务于污染监管业务的污染管理决策系统,建立基于工作流的农业污染管理决策模型,有利于为加强土壤污染防治和开展土壤修复工作提供科学的指导和决策。【方法】 文章以工作流技术和污染评价模型组织方法为切入点,将农业污染模型的构建和工作流流程执行分开设计,使得工作流流程设计更加易于理解和分析,同时可以降低了农业污染评价模型和运行环境之间的依赖,使其可以适用于不同粒度和层次的农业面源和重金属污染管理。 【结果/结论】 通过工作流技术建立不同决策场景下农业污染的模型构建、重组、复用和调配的工作流框架,使得农业污染评价模型在计算机环境下自动化运行、控制、管理,最终实现一种灵活的范式组织和使用模型。基于工作流的农业污染模型构建可以保护和合理利用土地资源、规范并简化决策管理过程中的数据分析过程,并且提高数据利用效率。     

大田作物病害遥感监测技术及模型的研究现状与展望

【目的】 高效准确监测大田作物病害对作物生产和粮食安全至关重要。文章旨在系统梳理大田作物病害遥感监测技术及模型的研究成果,推动作物病害监测技术发展与应用。【方法】 采用文献检索、归纳总结等方法,系统梳理了国内外大田作物病害遥感监测研究,阐述了大田作物病害遥感监测技术的未来发展趋势。【结果】 （1）阐述大田作物病害遥感监测基本原理,并构建了基本框架;（2）大田作物病害监测遥感数据源主要包括多光谱、高光谱、荧光和热红外遥感;（3）大田作物病害监测遥感模型主要包括统计模型、传统机器学习模型和深度学习模型。【结论】 未来应以病害早期监测、实时监测系统和数据共享为重点突破和研究的方向,为大田作物病害实时或准实时监测预测提供技术支撑。     

农业生态多维绩效评价研究进展

【目的】 农业生态多维绩效包括农业生态效率、农业生态承载力、农业生态敏感性、农业生态环境质量和可持续发展能力等,对其进行客观全面的评价能够有效管理农业生产经营方式,为农业决策系统提供支持,有助于可持续发展战略的落实。【方法】 文章分别从评价体系构建、评价指标获取和评价方法选择三方面总结现阶段农业生态多维绩效评价研究进展,并结合国内外实证研究,探究其成果在农业信息化中的应用潜力。【结果】 研究结果表明,农业生态多维绩效研究在国内倾向于作为农业生产者管理农业生产经营方式的数据基础,在国外则偏重农业生态信息系统的创新与模拟。【结论】 该文从适用于小农耕作特点的体系构建,研究结果的完善与推广和农业信息技术的具体应用3个角度提出展望,旨在为我国农业管理与决策以及农业信息化进程提供新思路。     

智慧农业发展的现状、问题与对策——基于重庆市、河北省的分析

【目的】 深入了解国家智慧农业发展现状,找准制约其现阶段发展的主要问题,对助力我国农业高质量发展、推进农业强国建设具有重要意义。【方法】 文章对重庆市、河北省两地11个县（区、市）智慧农业应用场景进行实地走访调研,系统分析了数字化技术和智能设施装备在大田生产、设施种植、畜禽养殖和水产养殖等领域的发展现状,以及智慧农业应用落地存在的难点。【结果】 现阶段我国智慧农业发展在各地虽取得了一定成效,但在硬件设施、数据管理和技术推广等方面仍存在不少亟待解决的问题。【结论】 提出加大智慧农田基础设施建设、加强智慧农业关键技术装备研发、推广农业农村大数据公共平台基座、实施智慧农业人才培养计划、制订实施农业农村数据管理办法、建设智慧农业集成应用示范基地等六方面应对举措,以推动我国智慧农业高速发展。     

农村宅基地动态变化监测技术研究

【目的】 宅基地是保障农民安居乐业和农村社会稳定的重要基础,实时掌握农村宅基地的使用、变化、发展信息对建设社会主义新农村、促进农村地区的发展研究,提高农民生活水平具有重要意义,但是现有的变化监测研究主要针对于城市建筑物,且依旧存在大量的人工监测方法,因此迫切需要一种能对农村宅基地进行高效动态变化监测的有效手段。【方法】 文章基于面向宅基地图像的半自动标注及训练方法,对训练样本进行半自动化提取与训练。通过构建的深度学习多尺度融合监测模型对宅基地图斑进行智能化提取,依据模型对提取出的多期宅基地图斑进行叠加分析,自动提取出宅基地新增与拆除的变化图斑,以此实现农村宅基地的动态变化监测。【结果】 面向宅基地图像的半自动标注及训练模型有效实现了训练样本集的半自动化构建与训练,通过实时的影像输入,完成了样本的动态构建与训练,提高了训练效率;深度学习多尺度融合监测模型对研究区宅基地动态变化的监测效果明显,成功提取出多期宅基地建筑物的精确轮廓,识别出宅基地的变化区域,反映出宅基地变化的数量、面积、形态特征。【结论】 基于深度学习多尺度融合监测模型,对于宅基地图斑的动态变化监测效果明显,该方法适用于大规模农村宅基地的动态变化监测,可为农村宅基地的变化监测提供了一种新的技术手段与研究思路。     

果园大数据智能管理与服务平台探索与实践

【目的】 传统数字化果园管理中存在数据存储分散、数据处理效率低、服务能力弱和整个生命周期的农业生产数据缺乏等问题,开发集数据存储、管理、挖掘分析和决策支持等功能于一体的果园大数据智能管理与服务平台迫在眉睫。【方法】 文章通过结合“空－天－地”一体化、数字农业、智慧农业等理念,集成深度学习、概率图模型和知识图谱等人工智能方法,开发了果园大数据智能管理与服务平台。【结果】 平台实现了果树数量自动统计、地理环境感知、农机设备自动化精准感知、果园生产周期数据管理和智能化更新功能,同时平台还提供水、肥、药智能决策服务和智能农机生产作业管控服务。【结论】 该平台在成都市龙泉驿现代农业园区进行应用,实现了桃园生产大数据的智能管理和提供精准生产指导服务。该平台的实现为促进果园智能管理和精准生产指导服务提供技术参考,对实现果园智慧化管理具有重要意义。     

农业绿色发展数据移动采集系统设计与开发

【目的】 为农业绿色发展提供时空大数据、环境监测数据、作物生长数据等数据支撑。【方法】 文章利用遥感解译技术、地理信息技术、空间数据可视化技术，开发了一套农业绿色发展数据移动采集系统。系统支持在手机移动端搭建绿色农业试验基地实场景，实时采集各类实验和环境数据，并查看数据曲线；运用模型对实验采集的各类数据运算后进行评价、分析和排名。 【结果/【结论】 系统使用方便，传输稳定，可靠性高，有效提高研究人员的工作效率，系统可应用于绿色农业多场景多类型数据的采集，包括试验基地和实验方案等基础数据，大气、土壤、水质等物联网环境数据，作物长势、叶面积指数、植株高度等作物生长数据等。     

农业农村时空“一张图”建设及分析应用研究

【目的】 为实现对农业农村各类数据资源统一管理与服务,支撑农业农村大数据体系建设,为农业农村业务工作提供决策支撑。【方法】 文章利用物联网设备、业务信息采集、智慧城市时空大数据平台数据共享等多种方式,结合农业农村业务中涉及的农业、乡村振兴、经营主体等数据,采用数据治理方法,融合成为动态更新的农业农村时空“一张图”,为市-县区-乡镇-农企/合作社/家庭农场提供四级服务,基于大数据分析,探索了产业关联、农业计划指导、乡村振兴建设、农业经营主体等方面的分析应用。 【结果/结论】 基于GIS技术、物联网技术和大数据分析等新一代技术,通过农业农村数据融合治理与共享应用分析,不仅为农业农村大数据建设提供基础,而且为农业农村的高效管理、科学决策提供有效支撑,促进数字乡村的建设。     

无人机倾斜摄影三维建模技术在农村宅基地管理中的应用

【目的】 利用无人机倾斜摄影技术，对农村宅基地进行影像采集，建立实景三维模型，为后续农村宅基地科学合理化管理平台的建立提供技术支撑。【方法】 文章以邢台市信都区为研究区，使用无人机倾斜摄影测量技术获取测区影像数据，通过大疆智图软件构建实景三维模型。【结果】 实景三维模型结果精度较高，误差均达到地籍测绘规范要求，并在此基础上建立了农村宅基地管理系统平台。【结论】 通过平台搭建，推动宅基地各项流程电子化管理，实现实景立体三维模型，为农村宅基地管理提供技术保障的同时还方便后续农村宅基地管理工作进行。     

基于遥感影像数据的土壤制图研究进展

【目的】 数字土壤制图成本低、精度高,是刻画土壤环境变量的新技术和新工具,遥感技术在数字土壤制图业务化应用中发挥了重要作用,但是还存在诸多问题和不确定性。文章总结相关研究进展,以期为基于遥感影像数据的土壤数字制图提供有益参考。【方法】 梳理遥感技术在土壤类型与属性制图研究中的进展情况并进行总结展望,以期更好地发挥高空间、时间、光谱分辨率遥感数据在土壤数字制图方面的作用,为研发新模型、提高土壤制图模型精度提供信息支撑,为第三次全国土壤普查数字土壤制图提供有益参考。【结果】 遥感数据的特征与土壤发生学理论契合并推动了土壤制图的发展,但是,基于遥感的土壤制图技术在快速土壤环境变量因子提取、自适应制图指标筛选、满足多层级制图需求的土壤推测制图模型构建等方面还需要进一步深入探讨。【结论】 为了实现土壤类型与属性制图的业务化、流程化和自动化,未来的研究应该着眼于从“环境变量分析—评价指标体系筛选—预测模型构建”一体化解决方案入手,探讨如何融合多种遥感载荷、综合运用新型模型,以提高数字土壤制图的精度,为农业生产和土地资源管理提供更为精准的信息支撑。     

作物生长模拟模型技术

综合评述了作物生长计算机模拟模型的结构、建模技术及有待探讨的技术问题．模拟模型一般包括数学模型和知识模型．数学模型技术的重点在生育期模型、干物质生产与分配模型及作物形态模型等方面;知识模型是应用人工智能知识工程的技术方法而建立的．人工智能技术将是今后作物模拟研究的一种主要手段．     

年龄结构种群模型的研究进展

综述了年龄结构种群模型的研究进展与研究这类问题的多种数值方法,并就年龄结构种群模型未来的研究重点和需要解决的问题进行了展望。     

作物模型发展探讨

 为进一步深化与促进作物模型发展,并融入国际潮流,论文以系统学思想为指导,采用系统分析、分类、比较及认识论挖掘等方法,通过作物模型概念、分类、作用及其与数字种植业的关系分析,阐述了作物模型的作用,综述了国内外作物模型研究与应用新动态,比较了国际上作物生长模型四大研究组（DSSAT,School of de Wit,APSRU及中国）和功能-结构植物模型三大研究组（L-Studio,GREENLAB及中国）间作物模型的差异,分析了存在问题,提出了进一步发展的对策和建议。目前,虽然作物模型在数字种植业中的应用较少,但随着中国农业的发展,特别是城乡结构的变化,未来它将具有广阔的应用和发展前景。     

非充分灌溉中作物——水模型的应用准则研究

根据半干旱地区东北通辽,并参照华北呼和浩特两地资料,对全生育期模型和阶段作物—水模型进行了系统的拟合检验。线性模型适应于全生育期相对蒸散和相对产量的关系,单阶段模型为对数和指数关系。FAO所给Ky值与试验拟合结果存在差别,所以Ky应用要以试验结果为准,FAO值可做参考。在半干旱地区,詹森,布兰克,若尔模型较好,本文提出了模型应用的5点指南。     

逐步回归在稻纵卷叶螟中期预测上的应用

利用经典的逐步回归方法，对安徽省凤阳县和江苏省南通县的稻纵卷叶螟各代次的高峰日、高峰日蛾量及峰累计蛾量提前１～２个月作中期预测，两年预测结果准确率达７７％。并对逐步回归分析法中Ｆ值的控制和预报因子的选取等问题作了深入的讨论。     

配电自动化数据库基本数据模型的研究

研究和制定配电系统运行管理数据库的数据结构和规范是当前我国配电自动化实施过程中亟待解决的问题。针对我国配电系统结构以及配电生产运行管理的特点，分析了供电企业中各部门之间的工作联系，提出了配电系统运行数据、检修与巡视数据以及设备资产与网络拓扑数据的数据流图。这3个数据流图可以描述配电系统基本数据的产生、加工和传递全过程。在此基础上，采用面向对象的分析方法组织配电数据信息，建立了配电数据的全局ER模型并转换成相应的关系模式。     

基于输入数据的化学物质环境风险评价多介质模型的选用

综述了基于输入数据的化学物质环境风险评价多介质模型的选择。重点介绍了目前最常用的2种多介质模型:Mackay模型和EUSES模型。Mackay模型可代表化学物质在通用环境中的行为,提供了每种介质中化学物质的分配和浓度的准确估算,为许多其他模型奠定了基础。EUSES模型是在TGD(欧盟各国的技术指导性文件)框架内用于获取化学物质信息的几种模型,可估算局部范围、区域范围、全球范围化学物质的环境风险。最后分析了多介质模型对于化学物质环境风险评价的适用性。     

基于非线性混合模型的油松天然林树高曲线研究

树高和胸径作为重要的林分因子,二者的异速生长关系是林分生长与收获预估的基础。以北京市古石峪61块油松（Pinus tabuliformis）天然林样地为研究对象,样地按郁闭度CD≥0.6（类型Ⅰ）、0.5≤CD＜0.6（类型Ⅱ）、0.4≤CD＜0.5（类型Ⅲ）、0.3≤CD＜0.4（类型Ⅳ）和CD＜0.3（类型Ⅴ）划分5个等级类型,采用非线性混合模型方法,从26种常用树高曲线中选择拟合精度最高的作为基础模型,以类型和样地作为随机效应,分别基于单水平和嵌套二水平,考虑异方差构建最优的油松天然林树高曲线。采用AIC、BIC和负2倍的对数似然值对不同模型的精度进行比较,并用平均绝对误差、剩余均方根误差和调整后的决定系数对模型进行检验。结果表明,混合参数个数不同,模型预测精度不同;考虑异方差结构的嵌套2水平非线性混合模型预测精度高,调整后的决定系数达0.924 4,剩余均方根误差为0.842 1,可以准确地反映油松树高与胸径的关系,但与以样地作为随机效应的单水平样模型的差异不显著。     

农业害虫发生程度的级值判别数学模型的研究

本文对山东省临沂市１９６５～１９８６年（１９８０年除外）共２１年的历史观测数据级值进行了数量分析，建立了第二代玉米螟有虫株率的５个级值判别数学模型。经回报验证，其历史符合率达１００％。将１９８７年、１９８８年观测数据级值作为独立样本进行试报，其预报准确率达１００％。为农业害虫发生程度的中长期预测预报提供了一种新的研究方法。