基于Logistic模型估算江安河武侯区水污染经济损失

在对江安河武侯区段水质进行监测的基础上,应用Logistic模型对江安河水污染造成的经济损失进行了估算。结果表明：江安河武侯区段水污染经济总损失率高达99．99％,其中SS造成的污染损失率达到99．86％;总体经济损失为从2009年的42．33亿元逐年增大至2011年的65．15亿元。因此必须加强水环境监测与污染控制力度。     

基于Logistic模型的盐渍农田向日葵根长密度分布模拟

根长密度分布是反映作物根系潜在水分利用状态的重要指标,然而,当前关于水盐胁迫下作物根系量化的研究有限。以2016-2017年盐渍农田向日葵为研究对象,比较分析了不同盐分田块(低S1、中S2和高S3)的土壤水盐和作物根长密度分布变化,提出可以表征其动态变化的Logistic模型(LRDG),并对模型参数(α和β)进行量化。结果显示：高盐田块的作物根长密度整体高于低盐田块,且根系集中生长的现象显著,特别是在蕾期后,向日葵根系集中分布于30～75 cm土层,累积根长占比超过40%,其中2016年S3田块作物根长密度峰值达5 cm/cm³以上。相比于标准根长密度的指数和幂函数模型,Logistic模型可较好地表征盐渍农田向日葵静态根长密度分布,R²为0.870,RRMSE为0.338;同时,Logistic模型参数α和β随土壤表层水盐和积温变化规律显著,由此具体量化了参数α和β的计算公式,参数量化验证RRMSE分别为0.425和0.297。这表明构建的LRDG模型能够准确表征土壤水盐胁迫下作物根长密度分布的动态响应,可为盐渍农田作物抗逆潜力挖掘和水肥...     

基于单参数Logistic的典型作物相对叶面积指数模型研究

为系统分析叶面积指数变化特征,构建便于实际应用的作物生长模型,在对现有叶面积指数模型参数变化特征分析的基础上,以相对有效积温为自变量,利用修正Logistic模型分析了冬小麦、夏玉米、水稻3种作物相对叶面积指数的增长特征,并确立了模型参数之间的关系。研究结果表明,参数a、b和c与相对有效积温特征值有关,随着c的增大,a逐渐增大、b逐渐减小,且其增大或减小速率均与相对有效积温有关;参数a、c与b之间也存在一定函数关系。基于参数之间的关系,对相对化修正Logistic模型进行了简化,建立了描述冬小麦、夏玉米和水稻3种作物的叶面积指数增长过程的单参数Logistic模型。利用实测资料对模型进行了评估,结果表明,该模型能够很好地模拟相对叶面积指数的增长变化过程。该简化模型参数少、形式简单、便于分析,因此易于应用,对建立其他作物的单参数相对叶面积指数模型具有一定的参考价值。     

基于支持向量机的土壤主要盐分离子高光谱反演模型

快速、无损、定量地获取土壤盐分离子组成及含量是盐渍化土壤治理、改良和利用的重要依据。以新疆盐渍化土壤为研究对象,应用高光谱分析技术获取不同区域土壤盐分离子的特征光谱,在对光谱数据去噪、数据变换基础上分析了鲜样(T1)、风干(T2)和干燥(T3)3类土壤,过2、1、0.15 mm筛处理对离子含量光谱拟合模型精度的影响,建立了基于支持向量机的土壤主要盐分离子光谱反演模型,并对模型的精度和普适性进行了检验。结果表明:土壤原始特征光谱与盐分离子含量均不存在显著相关性,最大相关系数为Na+的0.41;通过光谱数据变换能够明显增强特征波段与离子含量的相关性,K+、Na+、Mg2+、Ca2+、SO_4~(2-)、Cl-和HCO-3的最优变换形式分别为(lgR)'、(lgR)'、R'、(lgR)'、CR、R'和CR,T1处理构建的拟合模型均不能很好地反演离子含量,T3处理的模型估测精度优于T2,土壤粒径越细对土壤离子含量的光谱反演效果越好。分析各处理模型的决定系数和标准误差表明,经T3处理、过0.15 mm筛所构建的离子拟合模型预测精度最高,其中K~+、Na~+、Ca2+和SO_4~(2-)的RPD分别为2.153、2.674 5、2.051和2.786 4,以未参与建模和检验的石河子垦区土样对4种离子模型的普适性检验,其R2分别为0.621 4、0.689 7、0.614 4和0.650 7,说明构建的模型适于估算该区域土壤K+、Na+、Ca2+和SO_4~(2-)的含量。     

基于改进Logistic模型的中国大豆进口量分析及预测

分析了中国大豆市场的现状,并根据中国大豆进口量建立了改进的Logistic模型.所建立的Logistic模型加入了影响函数,使得模型更加灵活,更能够适应灵活的市场规律.根据模型的预测结果,2010-2012年,我国的大豆进口量还将进一步增长,并将于2015年左右逐渐趋于平稳,最后根据分析的结果给出了我国大豆生产的建议.     

基于Web和作物模型的棉花气象服务系统构建

为便于作物模型的推广和应用,为农业气象服务提供有力工具,以棉花功能结构模型Cotton XL为基础,构建了基于Web的棉花气象服务系统,实现了新疆棉区棉花生长发育状况的逐日动态模拟。系统采用MySQL建立了新疆棉区气象、土壤和主栽品种数据库,采用B/S结构模式,包括前端展示、数据存储和后台分析,运用Java语言实现了棉花模型Cotton XL的内部调用以及模型和数据库之间的信息传递,运用PHP语言实现了决策页面和数据库之间的信息传递。系统以气候、土壤、管理措施和品种特性为基本输入,可提供棉花生长发育动态预测、产量预报和品质预测等服务。经验证,系统能够较好地反应新疆棉区棉花生长发育和产量形成过程,系统的建立对提升气象为农服务能力具有重要的现实意义。      

基于Logistic方程的温室小型西瓜干物质积累模型研究

通过对2007、2008年的实验数据进行分析,建立了以Logistic模型为基础,光合有效辐射积累(GDD)、有效积温(RDD)和作物水分利用累计量(WDD)为自变量,适用于亏缺灌溉条件下温室小型西瓜的干物质积累模型,并将模型模拟值与试验实测值进行相关性分析,结果表明,模型的拟合优度均在0.92以上,所建模型模拟效果良...     

Logistic方程灰色建模预测辽宁省有效灌溉面积

应用灰色系统理论,对Logistic方程参数进行灰色估计,建立Logistic方程灰色预测模型,并对辽宁省有效灌溉面积进行了模拟和预测,模拟结果与原始资料吻合很好,相关性达到0.95。辽宁省有效灌溉面积预测模型显示:有效灌溉面积的上限是158.8万hm2,2018年预测值为158.3万hm2,已经非常接近界限值,有效灌溉面积的发展不大,进行农业资源的结构调整非常必要。     

基于AquaCrop模型的南疆无膜滴灌棉花灌溉制度优化

为探究AquaCrop模型对南疆地区无膜滴灌棉花种植的适用性、寻求最优灌溉制度,以2018—2019年田间实测数据对模型进行校验,并利用校准模型分别模拟2种不同灌水情景下的棉花冠层覆盖度、生物量及产量的变化规律。结果表明：采用AquaCrop模型模拟2019年冠层覆盖度的均方根误差（RMSE）、拟合指数（d）、标准均方根误差（NRMSE）及决定系数（R2）分别为6.03%、0.12、13.08%和0.97,生物量模拟的各参数分别为810kg/hm2、0.93、6.41%和0.80,产量模拟的各参数分别为751kg/hm2、0.84、14.02%和0.87,说明AquaCrop模型可以较好地模拟南疆地区无膜滴灌棉花的生长与产量。基于1960—2019年的气象数据,利用AquaCrop模型对无膜滴灌棉花进行情景模拟：灌水周期相同时,无膜滴灌棉花产量随灌溉定额的增加呈先增加、后减小的变化趋势,总灌水量为7200m3/hm2时产量达到最大值（5398kg/hm2）,水分利用效率（WUE）为0.75kg/m3;灌溉定额相同时,无膜滴灌棉花产量随灌水周期的增加而增加,总灌水量为5400m3/hm2、灌水周期为5d时,产量达到最大值（5315kg/hm2）、WUE为0.98kg/m3。研究表明,灌水周期5d、灌溉定额540mm的灌溉制度可保证无膜滴灌棉花具有较高的产量和水分利用率,可作为无膜滴灌棉花的参考灌溉制度在南疆地区推广应用。     

基于FISHER模型的棉种分色研究

利用棉花种子表皮光学特性,对颜色不正常、表面有缺陷或内部变质的疵品及杂物进行分选是一种有效的方法。研究棉种分色模型是研制自动化棉种分色机械的基础。为此,通过提取彩色棉种图片的RGB分量,利用Fisher准则对RGB分量特征值进行提炼,建立了棉种的分选模型。试验表明,该色选模型可以对棉种进行有效分选,其分选精度达到97.2%。     

基于SHAW模型的南疆典型棉田适宜冬春灌盐分淋洗策略

为探究南疆地区棉田休闲期土壤水热盐运移过程及适宜的冬春灌盐分淋洗策略,基于当地棉田测坑连续两年作物休闲期(2019—2020年、2020—2021年)0～80 cm的土壤水、热、盐监测数据,对SHAW模型进行率定和验证;并设置64个冬春灌情景,包括8个冬灌定额(0、600、1 200、1 800、2 400、2 700、3 000、3 600 m³/hm²)和8个春灌定额(0、300、600、900、1 200、1 800、2 100、2 400 m³/hm²),进一步模拟了不同冬春灌组合模式下休闲期的土壤水热盐运移规律。结果表明：SHAW模型能够较可靠地模拟南疆地区休闲期冻融土壤水热盐运移规律。其中,土壤温度的模拟精度最高,不同土壤深度R²均不小于0.95;而土壤含水率和含盐量受到土壤水分相变的影响导致模拟精度稍差,最小R²分别为0.61和0.73。不同冬灌处理在冻结期未冻水含量大幅降低,冬灌定额越大的处理,未冻水含量越少。冬灌水量越大,冻结期表层土壤温...     

膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配的影响

【目的】探索南疆地区膜下咸水滴灌条件下水肥盐调控管理模式。【方法】设置不同淡咸水混合比例(1∶0、4∶1和2∶3)和不同施氮量(400、300 kg/hm²和200 kg/hm²)组合方案,其中淡咸水混合比例1∶0、施氮量300 kg/hm²为对照,研究了膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配的影响。【结果】随着灌溉水矿化度的增大,棉株体内盐离子(Na⁺、Cl^-与Ca²⁺)量呈增加趋势,其中Na⁺与Cl^-量显著增加;吸收的盐离子主要积累在茎和叶,在叶中积累量最高。灌溉水矿化度的增大对棉株N、P和K量及积累量均呈降低趋势。增施氮肥可以有效促进根系干物质的积累和植株对养分与盐离子的吸收,植株体内N和K量显著性增加,有效促进了棉花的生长;同时,增施氮肥也促进了棉株对Na⁺与Cl^-的吸收,淡咸比例4∶1混合灌溉(微咸水)茎和叶中适量的Na⁺     

土壤盐分与灌溉水质对滴灌棉花出苗率的影响

试验研究了灌溉水质与土壤初始含盐率对滴灌棉花出苗率的影响.试验结果表明,土壤不舍盐时,灌溉水质d对内行棉花出苗率影响不显著,对外行棉花出苗率影响显著;自来水处理的内行与外行棉花出苗率均大于微成水处理;在4种微咸水中,EC小的水质对应的出苗率高,EC值相同时,SAR值小的内行出苗率高,SAR值大的外行出苗率高.当土壤舍盐...     

基于不同有效积温的玉米干物质累积量模拟

为获得研究区适宜的玉米干物质累积量(DM)估算模型,通过2017—2019年在吉林省长春地区开展的3年农田试验,观测玉米生育期内作物根区20 cm地温、40 cm地温、农田气温、作物冠层温度以及玉米地上部干物质累积量等数据,建立基于不同有效积温的Logistic模型及其归一化模型,并用实测数据进行模型验证。结果表明,基于有效积温建立的Logistic模型可以模拟单株玉米干物质累积量生长,但不同地点、不同年份所建立的模型参数差异较大;Logistic归一化模型能够很好地模拟区域玉米干物质增长,在利用实测数据进行模型验证中,基于作物根区20 cm地温、40 cm地温、农田气温和作物冠层温度4种类型有效积温的Logistic归一化模型,其均方根误差、相对误差、决定系数和模型一致性系数都能达到较优值;以2019年数据建立的Logistic归一化模型对玉米干物质累积量模拟效果最优;基于有效冠层积温的Logistic归一化模型模拟效果较优。本研究结果可为灌区精量灌溉决策和管理提供技术支撑。     

机采棉清杂运动规律模型预测

针对机采棉中残地膜与棉花分离容易受到残地膜质量、机采棉飞入速度及强静电场电压等因素的影响,提出一种机采棉清杂过程中棉花与残地膜运动规律的预测方法。以南疆机采棉新陆早26号为研究对象,利用棉花与残地膜之间的分离率来表征运动规律。利用残地膜质量级别(1、2、3、4级)、荷电后的机采棉飞入速度(9、10、11、12m/s)、强静电场电压(30、40、50、60k V)3个因素作为BP神经网络模型的输入量,再利用改进的遗传算法训练所设计的网络的权值和阈值,建立能表征机采棉运动规律的分离率的预测模型。试验结果表明:利用改进遗传算法结合BP神经网络得到的机采棉与残地膜分离率预测模型能够很好地反应新陆早26号机采棉与残地膜分离应力与主要控制因素之间的非线性关系,预测结果与实测结果之间的平均绝对百分比误差为0.8 2,测试的样本实测值与理想值之间的相关系数为0.9 1 7 5 1,所得到的预测模型效果良好,可为机采棉清杂提供参考。     

基于Android手机的田间棉花产量预测系统设计

棉花是我国的重要经济作物,棉花产量预测有助于经济调控和调节种植模式,提高生产收益。目前,传统人工测产方法存在劳动强度大,测量精度底等问题。为解决这一问题,选用喷洒脱叶剂后的棉花图像为研究对象,并构建相关数据集,同时以单位面积中的棉花株数、棉铃数和单铃籽棉质量的计算公式和改进的YOLO v5算法模型为核心算法,设计基于Android移动端的棉花产量预测系统。通过选择手机拍照或选择调用相册两种方式获取图像信息,对目标图像进行数据分析处理,实现棉花的产量预测。以图像中棉花的检测框检测出棉花棉铃,根据不同的土壤类型,自动计算出每公顷的棉花产量,与实际产量对比显示,实际产量和预测产量的籽棉和皮棉平均误差为122.01 kg/hm²和57.98 kg/hm²,且模型在手机端的精度较高,准确率P和召回率R为90.95%和73.16%,与原YOLO v5模型相比,提升19.58、16.84个百分点,在3种类型的手机上进行对比检测后,系统运行时间平稳,产量预测结果相差不大。结果表明,设计的棉花产量预测系统在田间测产结果和算法运行性能较为良好,可以为棉花产量的预...