关于水文测验断面测量方法的思考

对水文测验断面的测量,是水文测验的基础要求之一。水文测验断面有3种测量方法,通过对传统测量方法和新式测量方法的比较分析,指出在水文测验断面测量中各种方法的优缺点,进而指出在水文测验断面测量中,为保证测量精度,建议采用全站仪法或GPS法。     

3种地表随机糙率测量方法比较

为定量比较3种地表随机糙率测量方法的异同,采用砾石覆盖、枯落物覆盖及不同农事活动3种下垫面条件,分别利用三维激光扫描法、照相法和测针法测量了不同处理下的地表随机糙率,以激光扫描法测量结果为基准值,通过绝对误差、相对误差和均方根误差比较了3种测量方法的差异。结果表明:激光扫描法测量精度最高,但仪器价格昂贵,且用于野外测量时需要注意光照影响;照相法精度较高,测量快捷方便,与扫描法的平均绝对误差为0.65 mm,平均相对误差为14.0%,但需手动测量各控制点间的相对距离,也需要避免光照影响;测针法易于操作、成本最低,但费时费力、精度不高,与扫描法的平均绝对误差为1.82 mm,平均相对误差为34.1%。因此,3种方法各有利弊,需根据实际情况选择合适的测量方法测定地表随机糙率,当精度要求不是非常严格时,推荐优先使用照相法。研究结果对随机糙率测量方法的正确选择,提高地表糙率测量精度,具有重要的指导意义。     

谷物联合收获机在线测产技术研究现状与进展

为加速推进中国智慧农业发展,深入了解精准农业技术体系中田间谷物产量在线监测技术的研究现状,该研究重点概述了国内外谷物联合收获机在线测产方法,包括动态称量测量、体积测量、冲击力测量、射线测量及其他测量方法,介绍了不同测量方法的原理和测产传感器的关键技术与应用。从可行性、通用性、稳定性与准确性方面,分析归纳了中国当前谷物产量在线监测技术所存在的主要问题,指出冲击力测量方法应用广泛,但尚未考虑谷物与冲击板碰撞时对谷物造成的机械损伤等问题。同时,该研究提出了谷物联合收获机在线测产技术未来的研究重点与发展方向,旨在为作物产量信息监测技术与智能化农业机械装备的发展和应用提供理论依据和技术参考。     

大型收获机械机架平面度在线测量系统设计与试验

由于大型收获机械机架结构的特殊性,传统测量方法难以满足其平面度测量对精度和生产效率的要求。该文提出了一种基于矩形点阵测量的机架平面度测量方法,并结合最小二乘评定算法,构建了包括花岗岩基础平台、液压升降式定位夹紧装置和激光测距传感器及其驱动装置的测量系统,并设计开发了基于虚拟仪器技术的测控软件,实现了测量系统的自动化控制和数据的自动采集与处理,最后以某玉米联合收获机机架为例开展了实际试验验证,测得平面度结果为10.27 mm,结果的不确定度为±0.5 mm。结果表明,该文提出的平面度测量方法及建立的测控系统能够满足大型收获机械机架上表面平面度的快速、准确测量要求,对于保证大型收获机械产品装配质量,提高产品竞争力具有重要意义。     

坡面水流滚波特征参数超声波自动测量系统构建与试验

精确高效的观测手段是深入研究坡面薄层水流特性的基础。基于系统集成理论和自动化测量原理,结合高精度超声波水位传感器,研制坡面水流滚波特征参数测量系统。在光面玻璃床面,5种坡度和5种单宽流量条件下进行实际测量应用,评价测量系统的精确度及稳定性,并与人工测针法和目测法测量结果比较分析。结果表明,测量数据相对误差为0.23%,变异系数为0.66%;测量系统和传统测量方法测得的滚波波峰值最为接近,滚波频率、波速和波长的接近程度依次减弱;相比人工测量方法,超声波测量操作简便,自动化程度高且能够进行持续稳定观测,具有较好地测量精度和可靠性,能够满足坡面水流滚波特性研究需求。研究成果在坡面水流测量手段改进方面具有广阔的运用前景。     

基于质量反应法的拖拉机质心高度测量方法

根据拖拉机前后轮直径不相等的特点,提出了基于质量反应法的拖拉机质心高度测量方法,建立了拖拉机质心高度计算理论模型。与本文提出的方法相比较,发现两轴道路车辆质心高度测量标准中质心高度计算方法可作为其中的一个特例。以江苏常发集团生产的CF650型拖拉机质心高度测量为例,对该文所提出的测量方法进行了试验验证和误差分析。分析结果显示其最大相对误差为0.34%。结果表明该文提出的方法测量精度能满足工程要求。     

金属工件边缘塌角的测量方法

文章以链片塌角的测量方法为例提出了一种金属工件边缘塌角的测量方法。用激光器作为光源,ＣＣＤ作为接收器件,并用单片机进行数据处理。本方法尤其适用于体积较小、生产数量较多的金属工件的在线自动测量。     

基于探地雷达和电容法的作物根系原位无损测量技术研究进展

改善根系结构提高作物的抗逆特性是保障粮食安全的有效途径。但传统破坏性取样根系测量方法费时费力,且破坏了根系的原位状态。为满足栽培和育种对根系信息的需求,亟需发展原位无损的根系测量方法。因此,该研究综述了相关技术的研究现状,以目前能够在田间应用的作物根系原位无损测量技术-探地雷达和电容法为例,系统分析总结了两者技术原理、当前应用情况、存在的关键问题以及未来研究方向等,研究认为,提高探地雷达测量作物根系的精度和证实电容法测量根系的可行性是未来研究主要的着力点。     

谷物介电性质及其在含水量测量中的应用

对谷物介电性质的概念,测量方法、影响因子和预测模型进行了综述、介绍了利用介电性质测量谷物含水量的方法以及近期研究动向。     

基于矩形框几何校正的多叶面积测量方法

为了弥补逐片测量和图片倾斜失真的局限性,该文提出了一种基于矩形框几何校正多叶面积测量方法(简称为GCCA)。GCCA法应用Hough变换提取矩形框,对图像进行几何校正,利用连通域扫描实现了多叶片同时测量。同时还利用Visual Basic 2010对GCCA法进行了软件开发,并与坐标纸法、长宽系数法、Photoshop法进行了试验比较。试验结果表明:GCCA法是一种稳定性较高、相关性较好、适用范围较广的叶面积测量方法;它继承了数字摄影图像处理法的优势,是一种快速的植物叶面积测定方法。其测量速度随着单张图片叶片数量的增大而提高。软件的编制,可消除人为因素的影响,大大提高叶面积测量软件的互动性和通用性。GCCA法既可以应用于室内,也可以进行室外无损测量,为叶面积的测量提供了切实可行的新途径。     

离子质谱计IMS—93测量田力宝菌肥固氮量

本文介绍中科院北京信通研制的离子质谱计ＩＭＳ－９３测量北京田力宝集团公司１０个厂家，１６种没批号的微生物肥科；介绍仪器测量的准确度和精密度，榈自理和测量方法，得出这批榈天培养的绝对固氮量。     

一种基于驻波比原理测量土壤介电常数的方法

土壤介电常数是影响土壤含水率快速、准确和可靠测量的关键参数。通过检测土壤介电常数换算出土壤含水率的测量方法已成功地应用在基于ＴＤＲ原理的现代先进测量仪器中。文中依据传输线理论探讨了基于驻波比原理的土壤介电常数测量方法,解决多针探头特征阻抗的计算,实验结果证实了理论分析的正确。     

温室营养液循环检测系统中离子选择电极的数学建模与测量

针对目前设施农业中使用离子选择电极对营养液养分进行在线测量所存在的长时间测量和测量准确性问题,提出使用基于最小二乘法的“逐步拟合法”拟合钾、钙、硝态氮等离子选择电极模型,建立被测溶液浓度,电极测量电压和被测溶液温度的三维数学模型。并由此设计出营养液各养分含量的在线测量方法。以钾离子选择电极为例介绍了离子选择电极的试验测量方法、建模原理和过程。通过建模得到了钾离子选择电极的一个以温度的一次函数作为常数项和测量电压自变量的系数项、溶液浓度为应变量的函数模型。大量的实验结果表明：所建立的离子选择电极模型准确,可用于在线检测,提出的方法在工程上简洁实用,具有广泛的应用价值。     

一种土壤电导率测量方法的数学建模与实验研究

针对一种土壤电导率的测量方法——“电流—电压四端法”，从理论上深入探讨了该方法的测量原理，建立了对应的数学模型。关于Wenner分布、Schlumberger分布和 Polar dipole分布3种测量组态计算公式的正确性也通过实验进行了检验。     

摄影测量技术在土壤侵蚀研究中的应用

回顾和评价了国内外摄影测量技术在土壤侵蚀研究中的应用,并探讨了摄影测量的主要产品数字高程模型的分辨率和精度及在土壤侵蚀的应用中要注意的问题,认为摄影测量方法在土壤侵蚀研究中具有传统方法不可比拟的优势,但成熟技术的引入和广泛应用仍需进一步的研究。     

基于边缘检测算法的坡面薄层水流深度测量系统研制

为了准确高效地测定坡面薄层水流断面位置上的水深，该研究利用"一"字线激光器、高分辨率工业摄像机获取激光线边缘像素点坐标数据，基于Python语言与OpenCV计算机视觉库进行边缘检测算法编程，通过分析、计算薄层水流表面激光线偏移量与水深间的函数关系，构建坡面薄层水流深度测量系统，并利用人工测量方法（测针法与染色法）对该系统测定结果的精确性与稳定性进行验证。结果表明，坡面薄层水流深度测量系统对标准水深进行标定的变异系数均值为6.64%，具有较高的稳定性；在光滑床面上的测定结果与人工测量方法相比，相对均方差误差、平均相对误差与平均绝对误差均不超过0.2，水深测量系统与测针法、染色法对比所得纳什效率系数分别达到了0.922与0.972，说明水深测量系统与人工测量方法具有较好的一致性与相关性，能够满足定床测量坡面薄层水流深度的需求，在坡面水动力学研究中具有较好的应用前景。     

径流流量及含沙量自动动态测量系统

利用γ射线在泥沙中的衰减规律和水位测量方法,设计了径流泥沙含量和径流流量全自动测量系统。该系统包括自动采样、自动测量、数据分析输出及查询、操作控制系统等4个子系统。实现了实时、快速、动态地测量坡面径流流量与泥沙含量以及测量数据自动存取和远距离传输。大量试验测试表明该系统测量历时短、数据传输快捷、测量结果准确。系统不仅适合于室内土壤侵蚀试验中泥沙含量与流量的测量,而且可用于野外坡面土壤侵蚀试验小区长期定点监测和其他各种试验研究     

用毛细吸渗原理快速测量土壤田间持水量的研究

田间持水量是衡量田间土壤保持水分能力的重要指标,视为对作物有效的土壤水分的上限,对农田灌溉和作物水分管理具有十分重要意义。该研究提出了能快速测量土壤田间持水量的新型毛细吸渗法。该方法以田间持水量为无地下水影响下土壤基质所能吸持的最大含水量为物理基础,设计了一套满足田间持水量要求的实验方法、装置和程序,采用5种不同土壤测量了其田间持水量,并与用威尔科克斯法测量得到的田间持水量进行了对比。结果表明：所提出的新型测量方法,无论是基本原理还是室内试验均可行。与威尔科克斯法相比,其测量值略微偏小;两种测量值相关性很好,相差约为9％,产生这种现象的原因主要是土壤的吸湿过程与脱湿过程中土壤含水率的滞后所致。与传统的测量方法相比,该方法可大大缩短测量时间,具有利用前景。     

砾石覆盖度测量方法研究

地表砾石是各种水文和侵蚀等过程综合作用的产物,是土壤退化和生态系统恶化的一个标志;反过来这些砾石也影响到侵蚀的各个过程。分别利用视点框架法和照相法对不同粒径样本下(2~6mm,6~20mm,20~60mm)的砾石覆盖度进行了测量,对比分析了不同砾石覆盖度测量方法对其精度的影响。结果表明,采用两种测量方法观测砾石覆盖度均能达到一定精度,视点框架法测量的砾石覆盖度相对误差变化范围为-7.84%~80.86%,平均相对误差为15.69%,照相法测量的砾石覆盖度相对误差变化范围为-48.35%~9.89%,平均相对误差为-11.69%。随着砾石覆盖度的增加,视点框架法测量的相对误差绝对值表现为减小。视点框架法测量的最大相对误差均值的绝对值随着抽样次数的增加而减少,当抽样次数达到约30,相对误差减小的趋势减缓。     

激光扫描和摄影测量在坡面侵蚀演变过程的适用性

为研究激光扫描和摄影测量技术在监测坡面侵蚀演变过程中的精度及适用性,该研究利用近景摄影测量技术和三维激光扫描技术对长历时条件下坡面侵蚀演变过程进行监测,获取不同时段的坡面微地形数据,基于坡面高精度数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）对坡面侵蚀演变过程进行分析,探究2种非接触式测量方法在坡面侵蚀监测中的适用性和精确度。结果表明：1）按主导侵蚀方式的不同,坡面侵蚀过程可分为片蚀阶段、细沟发育阶段和细沟成熟阶段;2）2种非接触式测量方法均能够精确的对坡面侵蚀产沙过程进行监测,最大相对误差为-16.82 %,2种方法在坡面侵蚀量测量方面有很好的适用性。3）近景摄影测量技术在坡面侵蚀产沙监测、细沟深度测量和坡面微地形模拟方面要优于三维激光扫描技术。该研究可土壤坡面侵蚀监测方法的选择提供参考。