基于数字图像处理的防护林体系三种杨树叶面积测定

快速、准确地测定植物叶面积对于开展植物生理生化和植物滞尘能力等方面的研究具有重要的意义。为此,应用3种不同的方法(数字图像处理法、方格法和称重法)对乌兰布和沙漠绿洲防护林体系3种杨树(新疆杨、小叶杨和二白杨)的叶面积进行了测定,并对3种方法的测定结果进行了比较分析。结果表明:数字图像处理法与其他两种方法的测定结果具有极显著正线性相关关系(R2=0.997 5～0.999 8)。数字图像处理法能够准确地测定植物叶面积,具有省时、省力的优点。因此,该方法在植物叶面积测定工作中值得推广与应用。     

滴灌加工番茄叶面积、干物质生产与积累模拟模型

以生理发育时间为时间尺度,建立了基于生理发育时间(PDT)的加工番茄叶面积指数(LAI)、比叶面积(SLA)模拟模型,并将叶面积指数模型与基于生理生态过程的光合作用和干物质生产模型相结合,构建了滴灌加工番茄干物质生产与积累的模拟模型。结果表明:PDT法对加工番茄叶面积指数(LAI)与1∶1直线间的决定系数R2、根均方差(RMSE)和模型效率指数(ME)分别为0.926 5、12.87%、0.972 4;SLA法模拟叶面积指数的预测结果与1∶1直线间的R2、RMSE和ME分别为0.675 8、42.24%、0.712 4。本模型对加工番茄地上部干物质量的预测结果与1∶1直线间的R2、RMSE和ME分别为0.990 3、11.91%、0.990 1;而SLA法对加工番茄地上部干物质量的预测结果与1∶1直线间的R2、RMSE和ME分别为0.895 6、31.29%、0.750 4。与SLA法相比,PDT法在改善加工番茄叶面积指数预测精度的同时亦提高了干物质量的预测精度。     

基于地基激光雷达的玉米真实叶面积提取方法研究

叶面积指数(LAI)是定量描述植物叶片生长状态的重要参数,相较于受叶片聚集情况影响较大的有效LAI,真实LAI更能准确反映作物真实的生长状态。地基激光雷达(TLS)可以快速获取高精度植物的高度、密度、叶倾角、叶面积等作物结构信息,但在叶面积信息获取上主要得到的是有效LAI。借鉴体素化的思想,提出了基于体素内叶片及其投影数学关系的真实叶面积获取方法。该方法充分利用TLS在获取垂直结构信息上的优势,将表征玉米真实生长状态的点云数据作为数据源,利用体素将玉米叶片回波点云分割成一系列叶片单元,基于体素内叶片及其投影数学关系求取叶片单元面积,进而实现玉米真实叶面积的获取。通过利用不同激光雷达扫描仪分别于北京和河北两地获取的不同品种、不同尺度的4个样本点的玉米TLS点云数据进行验证:样本点1、2、3的试验数据为单木尺度,采用不同体素大小计算叶面积。结果表明,该方法计算所得叶面积与实测叶面积具有较高的相关性,决定系数均在0.8以上,方法可信度较高;最优体素大小分别为0.17、0.15、0.15 cm,在相应最优体素大小下,RMSE分别为61.898、44.058、42.844 cm2,植株总叶面积之间的相对误差分别为-2.678%、0.619%、-0.474%,误差较小,精度较高。样本点4的玉米点云数据属于群体尺度,叶面积计算结果与实测叶面积之间的绝对误差为-14.663%,计算结果偏小。由此可知,基于体素内叶片及其投影数学关系的真实叶面积获取方法切实可行,且精度较高。     

关于玉米农田耗水量的研究

<正> 农田蒸发实验研究的目的:(一)为了寻求农田蒸发精确的测量与计算方法;(二)掌握各种作物的耗水量及其变化规律,为计划用水、合理灌溉、充分利用水资源提供依据;(三)探讨土壤水分垂直运动与土壤盐分变化的关系,为土壤盐分预测和盐碱地改良、治理提供依据;(四)为华北平原水量平衡估算,农田水分供需平衡研究提供数据。 为了实现上述目的,我们于1979年在山东省禹城县旱、涝、碱综合治理实验区建立了农田蒸发实验站,这是继德州站(1960—1965年)之后,在华北平原建立的一个综合性农田蒸发实验站。测定方法包括热量平衡法,乱流扩散法,水量平衡法和蒸发器测定法。测定农田蒸发的仪器已安装了三台水力称重式土壤蒸发器,三台自动供水式土壤蒸发器,四台注水式土壤蒸发器和三台称重式土壤蒸发器。测定水面蒸发的仪器除20厘米     

基于Sentinel-2遥感影像的玉米冠层叶面积指数反演

叶面积指数是描述玉米冠层结构的重要参数之一,决定玉米冠层的光合作用、呼吸作用、蒸腾和碳循环等生物物理过程,因此精确反演叶面积指数对玉米长势监测具有重要意义。以河北省保定市的涿州市、高碑店市、定兴县为研究区,利用Sentinel-2遥感影像和LAI-2000地面同步实测数据进行玉米冠层叶面积指数反演,使用归一化差异光谱指数和比值型光谱指数两类指数,构建了单变量和多变量玉米冠层叶面积指数反演模型,通过决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)筛选出最佳模型。研究结果表明,由NDSI(783,705)构建的单变量模型为最优反演模型,其决定系数为0.534 2,均方根误差为0.288 5。因此,基于Sentinel-2遥感影像利用植被指数反演玉米冠层叶面积指数的方法可作为判断玉米长势状况的初步判断依据。     

流量的测量方法

随着科学技术的发展,测量技术的不断提高和仪器仪表的日臻完善,检验计量、检验手段注重准确、方便和高效。但实际应用中,受资金、场地介质和人员等因素的制约,可根据实际情况,选择不同的流量测量方法。下面简单介绍几种常用的测量方法。1称重法称重法分静态称重法--液体向容器内注入和向容器外排出交替进行;动态称重法——称重是瞬时进行的。液体在排水阀动作时,直接流入容器并进行测量。称重法只给出了在注满容器的这段时间内的流量平均值,此法是流量测量的最精确方法。称重法容易产生的误差:①相对称重误差,测体注满的记时误差以及考虑测…     

便携式作物生长监测诊断仪性能试验

为了检验研制的便携式作物生长监测诊断仪的整体性能,在室内、室外、田间分别对作物生长监测诊断仪的性能进行了试验研究.结果表明,多光谱传感器具有较高的线性度与精度,线性决定系数均达到了0.95以上;传感器的重复性与稳定性好,其中波长720 nm探测镜头的回程误差为3.35％,波长810 nm探测镜头的回程误差为2.22％;仪器的动态稳定性良好,在测试环境下,太阳光源辐照度变化引起的测量误差较小,其中波长720 nm探测镜头平均误差为1.43％;波长810 nm探测镜头平均误差为1.38％;仪器对水稻叶层氮含量、叶层氮积累量、叶面积指数和叶干重的监测性能优良,线性拟合决定系数分别为0.879 5、0.883 0、0.859 6和0.839 3;平均测量误差分别为6.14％、8.29％、6.24％和6.19％.     

基于Sentinel-2遥感影像的玉米冠层叶面积指数反演方法

叶面积指数是描述玉米冠层结构的重要参数之一,决定玉米冠层的光合作用、呼吸作用、蒸腾和碳循环等生物物理过程,因此精确反演叶面积指数对玉米长势监测具有重要意义。本文以河北省保定市的涿州市、高碑店市、定兴县为研究区,利用Sentinel-2遥感影像和LAI-2000地面同步实测数据进行玉米冠层叶面积指数反演,使用归一化差异光谱指数和比值型光谱指数两类指数,构建了单变量和多变量玉米冠层叶面积指数反演模型,通过决定系数(R~2)和均方根误差(RMSE)筛选出最佳模型。研究结果表明,由NDSI_((783,705))构建的单变量模型为最优反演模型,其决定系数为0.5342,均方根误差为0.2885。因此,基于Sentinel-2遥感影像利用植被指数反演玉米冠层叶面积指数的方法可作为判断玉米长势状况的初步判断依据。     

基于Sentinel-2遥感影像的玉米冠层叶面积指数反演方法

叶面积指数是描述玉米冠层结构的重要参数之一,决定玉米冠层的光合作用、呼吸作用、蒸腾和碳循环等生物物理过程,因此精确反演叶面积指数对玉米长势监测具有重要意义。本文以河北省保定市的涿州市、高碑店市、定兴县为研究区,利用Sentinel-2遥感影像和LAI-2000地面同步实测数据进行玉米冠层叶面积指数反演,使用归一化差异光谱指数和比值型光谱指数两类指数,构建了单变量和多变量玉米冠层叶面积指数反演模型,通过决定系数(R~2)和均方根误差(RMSE)筛选出最佳模型。研究结果表明,由NDSI_((783,705))构建的单变量模型为最优反演模型,其决定系数为0.5342,均方根误差为0.2885。因此,基于Sentinel-2遥感影像利用植被指数反演玉米冠层叶面积指数的方法可作为判断玉米长势状况的初步判断依据。     

基于Sentinel-2遥感影像的玉米冠层叶面积指数反演方法

叶面积指数是描述玉米冠层结构的重要参数之一,决定玉米冠层的光合作用、呼吸作用、蒸腾和碳循环等生物物理过程,因此精确反演叶面积指数对玉米长势监测具有重要意义。本文以河北省保定市的涿州市、高碑店市、定兴县为研究区,利用Sentinel-2遥感影像和LAI-2000地面同步实测数据进行玉米冠层叶面积指数反演,使用归一化差异光谱指数和比值型光谱指数两类指数,构建了单变量和多变量玉米冠层叶面积指数反演模型,通过决定系数(R~2)和均方根误差(RMSE)筛选出最佳模型。研究结果表明,由NDSI_((783,705))构建的单变量模型为最优反演模型,其决定系数为0.5342,均方根误差为0.2885。因此,基于Sentinel-2遥感影像利用植被指数反演玉米冠层叶面积指数的方法可作为判断玉米长势状况的初步判断依据。     

棉花冠层叶面积的动态模拟

根据试验资料,在系统分析棉花冠层叶面积时空分布规律的基础上,充分考虑叶面积空间垂直分布的异质性,以生育期内累积的每日相对热效应为预报因子,构建了棉花叶面积垂直分布和叶面积指数的动态模拟模型。利用不同年份不同播期的试验资料对模型进行了验证,累积叶面积指数L（z）的模拟结果与1∶1直线之间的R^2和均方根误差分别为0.969和0.257,叶面积指数LAI的模拟结果与1∶1直线之间的R^2和均方根误差分别为0.936和0.305。结果说明模型具有较好的预测性和实用性。模型的模拟结果可作为冠层结构参数,用于冠层辐射传输模型和光合作用模型。     

基于Sentinel-2遥感影像的玉米冠层叶面积指数反演方法

叶面积指数是描述玉米冠层结构的重要参数之一,决定玉米冠层的光合作用、呼吸作用、蒸腾和碳循环等生物物理过程,因此精确反演叶面积指数对玉米长势监测具有重要意义。本文以河北省保定市的涿州市、高碑店市、定兴县为研究区,利用Sentinel-2遥感影像和LAI-2000地面同步实测数据进行玉米冠层叶面积指数反演,使用归一化差异光谱指数和比值型光谱指数两类指数,构建了单变量和多变量玉米冠层叶面积指数反演模型,通过决定系数(R~2)和均方根误差(RMSE)筛选出最佳模型。研究结果表明,由NDSI_((783,705))构建的单变量模型为最优反演模型,其决定系数为0.5342,均方根误差为0.2885。因此,基于Sentinel-2遥感影像利用植被指数反演玉米冠层叶面积指数的方法可作为判断玉米长势状况的初步判断依据。     

基于图像上冠层体积的叶面积指数测算方法

介绍了基于图像上冠层体积计算叶面积指数的原理和方法,并将田间实测数据与传统测定方法所获数据进行了比较,结果表明：两种测定方法所获得的数据没有显著差异,即基于图像上冠层体积测定叶面积指数的方法是可行的,同时具有良好的可靠性和准确度。由此为果树叶面积指数的测定提供了一种可靠而且易操作的方法。     

光学犁体曲面测量仪的试验研究

为提高光学犁体曲面测量仪的精度、工效、简化结构、降低成本,作者研制了窄缝光发射器及投影屏式的新型光学犁体曲面测量仪。本文分析了该仪器的主要结构、也讨论了精度问题。试验表明:可在半小时内测绘完毕犁面的纵剖和横剖两组曲线族,在200×200mm~2范围内与理论曲线比较的误差小于1mm(<1％)。     

风力机外场测试方法的试验研究

本文介绍,用CX-1微机信号分析仪作为记录仪和前沿数据处理仪器,通过改变风力机负载的方法(简称变载法)来获得风力机的风轮空气动力特性和其它特性。论证了传统测试方法——惯性测试法测试误差大和变载法测试精度较高的根本原因。并通过误差计算和实测对比。证明变载法的测试精度高于传统测试方法。 本文介绍一种用CX-1微机信号分析仪作为记录和前沿数据处理仪器的变负载测试法(简称变载法)。重点介绍风轮空气动力特性的测试方法,且以FD-7风力提水机组的测试为例来阐明变载测试法,这种测试方法的测试精度较高(误差小于5％)、成本较低,可用于各类风力机具的测试。     

基于近红外反射的柑橘重叠叶片叶面积指数测量系统

提出一种基于近红外反射的柑橘叶面积指数(LAI)测量方法.在平直近红外激光照射下,光电探测器接收重叠叶片的反射光能量,通过数据采集卡采集电压信号至上位机,利用LabVIEW软件编程,自动判断出重叠叶片层数.将叶片层数乘以直射光束的光斑面积即为该测试位置叶面积,而每次测试的叶面积累加即为该测试区域的总叶面积,最终求出LAI.根据光谱反射试验结果选用近红外作为光源进行系统标定,得到重叠叶片层数与测量电压的指数拟合模型,Ssig＜0.05水平显著.试验结果表明,在手动扫描、定时采集方式下,以方格法计算的LAI作为真实值,系统对LAI的计算误差为11.01％.     

覆膜和水分亏缺对春小麦光合特性影响及模型比较

为揭示西北干旱地区覆膜条件下水分亏缺对春小麦光合生理特征的影响及光响应模型的适用性,以春小麦为试验材料,分别设置充分灌溉不覆膜(W1M0)、充分灌溉覆膜(W1M1)、亏缺灌溉不覆膜(W2M0)和亏缺灌溉覆膜(W2M1)4个处理,测定春小麦灌浆期的光响应曲线,通过对5种常用的光响应模型进行分析比较,探讨覆膜条件下水分亏缺对春小麦光合特性的影响并对光响应模型的适用性进行评价。结果表明,水分亏缺会降低春小麦叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd),而光补偿点(LCP)升高。而在水分亏缺条件下覆膜处理能够有效减缓春小麦光合速率的下降,同时提高了春小麦叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)等表征春小麦光合特性的生理指标。其中,5种模型的模拟效果在W2M0处理下具有明显差别,只有叶子飘模型拟合值与实测值最为相符,尤其在高光强条件下拟合效果更为贴切,决定系数(R2)大于0.9;而直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和动力学模型拟合效果较差,在高光强条件下光合速率仍然是增加的,并未下降,R2只有0.7左右;叶子飘模型在不覆膜亏水条件下适用性较好。从决定系数的均值比较来看,对于4个处理拟合效果优劣排序为叶子飘模型、指数模型、非直角双曲线模型、直角双曲线模型和动力学模型。     

覆膜条件下水分亏缺对春小麦光合特性影响及光响应模型比较研究

为揭示西北干旱地区覆膜条件下水分亏缺对春小麦光合生理特征的影响及光响应模型的适用性,本研究以春小麦为试验材料,设置4个处理,分别为不覆膜充分灌溉(W1M0)、覆膜充分灌溉(W1M1)、不覆膜亏缺灌溉(W2M0)和覆膜亏缺灌溉(W2M1),测定春小麦灌浆期的光响应曲线,通过对5种常用的光响应模型进行分析比较,探讨覆膜条件下水分亏缺对春小麦光合特性的影响并对光响应模型的适用性进行评价。结果表明,水分亏缺会降低春小麦叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd),而光补偿点(LCP)升高。而在水分亏缺条件下覆膜处理能够有效减缓春小麦的光合速率下降,同时提高了春小麦叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)等表征春小麦光合特性的生理指标。其中,5种模型的模拟效果在W2M0处理下具有明显差别,只有叶子飘模型拟合值与实测值最为相符,尤其在高光强条件下拟合效果更为贴切,决定系数(R2)大于0.9;而直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和动力学模型拟合效果较差,在高光强条件下光合速率仍然是增加的并未下降,R2只有0.7左右;表明叶子飘模型在不覆膜亏水条件下适用性较好。从决定系数的均值比较来看,对于4个处理拟合效果优劣排序为叶子飘模型、指数模型、非直角双曲线模型、直角双曲线模型和动力学模型。     

发动机台架试验中燃油温升对油耗测试结果的影响(同时介绍一种油耗测试方法—容积重量法)

<正> 在发动机台架试验中,燃油消耗率测试结果的误差应不大于1％。但是,如果根据误差理论来进行分析和计算,则其误差远不止于1％(这里指的是误差累积和传递最后得出的系统误差极限值)。有人认为,燃油消耗率误差不大于1％是达不到的;也有人认为,只要试验前     

新疆棉花亏缺灌溉叶面积指数模拟研究

建立了充分灌溉和亏缺灌溉条件下新疆棉花叶面积指数的动态模拟模型。模型以基于beta函数的每日热效应为时间尺度,在考虑土壤水分胁迫效应的基础上,使用Logistic函数的一阶导数描述叶面积指数的变化速率,叶片衰老过程同样采用Logistic函数的一阶导数,并假设从初花期开始发生。该模型还考虑了土壤水分胁迫和温度对叶片衰老的加速效应。最后使用石河子棉花灌溉试验观测结果对模型进行了参数率定、验证和敏感度分析。验证结果显示:充分灌水条件下叶面积指数的均方根误差(RMSE)为0.22 m2/m2,残差聚集系数(CRM)为-0.01;20%和40%亏缺灌溉条件下叶面积指数的RMSE和CRM分别为0.37 m2/m2、-0.05和0.23 m2/m2、0。此外,叶面积指数的模拟值与实测值间R2为0.96。说明该模型准确地模拟了新疆棉花叶片全生育期的动态变化过程。敏感度分析结果表明,在充分灌水条件下,叶片潜在衰减面积、叶片日最大增加面积和衰减面积、初花期开始时间是影响模型的主要参数。