黄淮海旱作区农田耕层土壤结构特征与其影响因素

为探究黄淮海旱作区农田耕层结构特征,基于土壤穿透阻力数据,运用地统计学、Mann-Kendall突变检验法等方法,识别了旱作区农田压实层的位置及厚度,并探究了压实层和耕作层的空间变异特征及其影响因素.结果表明:土壤容重、含水率和土壤质地是穿透阻力的主要影响因素.和表层土壤相比,深层土壤穿透阻力更易受含水率和土壤质地的影...     

红壤坡耕地耕层质量特征与障碍类型划分

为有效防止坡耕地耕层质量退化,以红壤小流域典型种植制度坡耕地耕层为研究对象,采用耕层质量指数法（Cultivated layer quality index,CLQI）分析了坡耕地耕层质量变化特征,基于聚类和主成分分析法划分了耕层障碍类型,并定量辨识了耕层质量环境影响因子作用特点。结果表明：红壤小流域坡耕地耕层土壤属性参数变化特征差异明显（P<0.05）,其中耕层平均厚度为(18.88±3.17)cm,接近作物生长适宜厚度;土壤饱和导水率为（3.39±2.6）mm/min,耕层土壤入渗及持水性能略低;平均pH值为5.06±0.64,土壤呈弱酸性;土壤全量养分贫瘠,速效养分含量丰富。小流域坡耕地耕层质量总体处于合理水平,但存在明显退化趋势,以合理耕层（Ⅲ级）为主（占72.2%）,较不合理耕层（Ⅳ级）占22.2%,中度合理耕层（Ⅱ级）占5.6%;不同坡位耕层质量指数由大至小依次为坡下（0.482）、坡上（0.454）、坡中（0.444）。红壤坡耕地耕层类型可划分为粘重板结型障碍耕层、养分贫瘠型障碍耕层、水分限制型障碍耕层、土壤酸化型障碍耕层、薄化型障碍耕层和无障碍耕层6类;粘粒含量、土壤有机质含量、土壤饱和导水率、pH值和耕层厚度可作为耕层障碍类型诊断及调控指标。红壤坡耕地耕层质量关键性环境影响因子为有效土层厚度、单位面积坡耕地化肥施用量、坡向和耕作方式,施有机肥、深松耕作和秸秆覆盖具有明显调控效应。研究结果可为红壤坡耕地耕层土壤有效恢复、调控途径拟定及坡耕地合理耕层构建技术选择提供理论指导。     

基于粗集理论的灌区运行状况综合评价

在灌区的运行评价中,权重确定的合理与否将直接影响评价结果.目前权重确定的方法有很多,简要概括了这些方法的不足,并引入粗集理论的概念,将粗集理论中属性重要度的确定方法与专家评分法相结合,得到灌区评价指标的综合权重,采用模糊综合评判模型对东港灌区2004年的运行状况进行评价.评价结果符合实际情况,说明用粗集理论确定权重是科学合理的.     

基于DPSIRM模型的高原城市水源地水资源脆弱性评价及障碍诊断

综合考虑影响高原城市水源地的经济、社会、资源、环境、生态等因素,构建基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型的水源地脆弱性评价指标体系,采用熵值法对各指标赋权重值,运用集对分析与障碍度模型对昆明市云龙水库水源地2014-2019年水资源脆弱性进行评价研究.结果表明:2014年云龙水库水源地脆弱性呈强...     

CMADS数据集在呼兰河流域的适用性评价

【目的】探究中国大气同化数据集(CMADS)在呼兰河流域水文模拟的适用性。【方法】对CMADS与传统水文站降水、气温数据的精度及时空分布特征进行分析,构建CMADS与传统水文站2种气象数据驱动流域有、无水库控制水系情景下的SWAT模型,同时使用SUFI-2算法以月值实测断面径流数据为准进行模型参数的率定和验证,评价该数据集作为气象驱动数据的适用性及对传统水文站数据的可替代性。【结果】(1) 2种气象数据具有较强的线性相关性和对应关系,且时空分布特征相似,年内变化趋势一致。(2)在无水库呼兰河干流水系,CMADS数据驱动的模型率定期R²=0.92、NSE=0.91、PBIAS=18.53%,验证期R²=0.94、NSE=0.96、PBIAS=10.51%;在有水库通肯河水系,模型在率定期R²=0.89、NSE=0.82、PBIAS=12.79%,验证期模型R²=0.93、NSE=0.86、PBIAS=12.03%,模拟结果均达到径流模拟评价标准。【结论】CMADS+SWAT模型比传统水文站在呼兰河流域...     

低数据集下基于ASPP-YOLO v5的苋菜识别方法研究

针对田间苋菜识别存在准确率低、样本数量少等问题,通过引入扩展感受野和提取上下文信息的ASPP注意力机制改进YOLO v5苋菜识别模型,在低数据集下改进后的模型能够显著提高F1值和mAP。实验结果表明,在低数据集下引入ASPP注意力机制后苋菜识别模型F1值提高13个百分点、mAP提高18.6个百分点。采用横向录制的方式苋菜被检测到的概率提高15.4个百分点。因此,本研究为苋菜或其他杂草在低数据集下的识别提供了有效的方法,为农业领域的杂草识别和管理研究提供了参考。     

基于集对分析的区域水资源开发利用综合评价

基于集对分析方法建立了区域水资源开发利用程度的评价模型，并应用该模型对汉中盆地水资源的开发利用程度进行了综合评价。评价结果表明，汉中盆地水资源利用处于中、低级阶段，还有很大的开发潜力。通过与模糊模式识别、模糊综合评判、属性识别方法、人工神经网络方法进行对比分析，可以看出集对分析模型不仅理论严谨、方法简便，而且评价结果精确可靠，从而验证了该方法的合理性和可行性。因此，集对分析理论为区域水资源开发利用程度的综合评价提供了一种新的思路。     

数据集对基于深度学习的作物病害识别有效性影响

基于深度学习的作物病害自动识别已成为农业信息化领域新的研究热点,为探究数据集的大小和质量对基于深度学习的作物病害识别有效性的影响,研究不同数据集训练得到的模型识别效果并进行了分析.以338张玉米病害数据集为例,对其进行数据增强、移除背景和细分割划分等处理,设计5个AlexNet框架的CNN网络模型并利用不同类型的数据集...     

基于稀疏非负最小二乘编码的高光谱遥感数据分类方法

为了提高高光谱遥感影像的分类精度,提出了一种基于稀疏非负最小二乘编码的高光谱数据分类方法。采用非负最小二乘方法,将待测样本表示为训练样本的线性组合,并将得到的系数作为待测样本的特征向量,通过最小误差方法对待测样本进行分类。提出的方法在AVIRIS Indian Pines和萨利纳斯山谷高光谱遥感数据集上进行分类实验,并和主成分分析(PCA)、支持向量机(SVM)和基于稀疏表示分类器(SRC)方法进行比较,在2个数据集上本文方法的总体识别精度分别达到85.31%和99.56%,Kappa系数分别为0.816 3和0.986 7。实验结果表明本文方法的总体识别精度和Kappa系数都优于另外3种方法,是一种较好的高光谱遥感数据分类方法。     

基于集对分析与三角模糊数耦合的地下水环境质量评价

针对受多种不确定性因素影响的地下水环境质量评价问题,提出评价指标与标准等级之间的六元联系度模型。用三角模糊数定量表示差异度不确定性系数连续变化过程,建立了集对分析与三角模糊数耦合的地下水环境质量评价模型。在用层次分析法确定各评价指标主观权重后,从属性差异度出发由粗糙集理论赋予客观权重,同时由博弈论集结模型优化组合主客观权重,通过计算以置信区间形式表示的加权联系数确定水质样本的等级标准。耦合模型相对综合指数法、灰色关联法和改进SPA模糊法灵敏度高,更能真实地反映出水体本身受污染的程度以及偏离水质分级标准的程度。实例研究结果表明:该模型方法思路清晰,过程直观,评价结果实效合理,具有较好的推广应用前景。     

东北旱作区土壤碳氮磷生态化学计量特征及其影响因素

为探究旱作农田土壤碳氮磷生态化学计量特征,基于2017年采集的132个耕层(0～20 cm)土壤样品,运用地统计学和冗余分析等方法,分析了东北旱作区土壤碳氮磷生态化学计量特征的空间变异性及影响因素。结果表明:研究区土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)的平均含量(质量比)分别为16. 79、1. 43、0. 77 g/kg,且彼此间存在显著正相关关系(P 0. 05);土壤C/N、C/P、N/P质量比的平均值分别为11. 45、22. 82、2. 03,均低于全国农田土壤平均值。从空间分布规律来看,SOC、TN、TP含量均呈现由西南向东北递增的趋势,高值区主要分布在黑龙江省旱作区北部,低值区在吉林省和辽宁省旱作区西部平原区。土壤C/N、C/P的高值区主要分布在黑龙江省旱作区,低值区位于吉林省和辽宁省旱作区连片分布,N/P则整体变化较小。研究区土壤碳氮磷生态化学计量特征受人为活动、环境及土壤性状的综合影响,化肥施用强度和土地利用强度是影响土壤碳氮磷生态化学计量特征的重要人为因素,土壤容重和含水率则是影响研究区土壤碳氮磷生态化学计量特征分布规律的主要环境因子。     

旱作区土壤有机碳密度空间分布特征与其驱动力分析

为直观显示0～40 cm深度不同层次的土壤有机碳密度空间分布特征,并深入分析不同空间位置上有机碳密度的主要影响因素,根据2017年分层采样点的测试数据计算了旱作区土壤有机碳密度,采用反距离加权法模拟了有机碳密度空间三维分布特征,用地理加权回归分析了有机碳密度的影响因素。结果表明:旱作区土壤有机碳密度呈东北高、西南低的趋势;不同类型土壤的有机碳密度差别较大。气候(温度、降水)是旱作区有机碳密度的主要影响因素。随着土层深度的增加,气候和黏粒含量对土壤有机碳密度的解释度呈增大的趋势。年平均气温与土壤有机碳密度呈负相关性,在不同区域不同深度土层中,年降水量与土壤有机碳密度的回归系数都低于0. 01,相关性很小,黏粒含量与土壤有机碳密度呈正相关性。研究成果可为探究有机碳储量估算和科学制定固碳减排政策提供数据和理论支撑。     

北方旱作农业区蓄水保墒耕作模式研究

分析了北方旱作农业的现状,提出了适合东北垄作区的三年轮耕法和西北黄土高原区的自然降水高效利用技术,并对其进行了试验。东北耕法：秸秆还田使土壤含水率提高10%,土壤有机质3年提高0.06个百分点,土壤容积密度降低0.09g/cm^3,深松使0-100cm土层土壤含水率提高26.2%,少耕精播土壤含水率提高3个百分点;西北新耕法：冬小麦蓄水率提高18.5%,水分生产效率提高25.6%;春玉米在0-10cm土层,含水率提高30%,水分生产效率提高47.6%。2年连续秸秆还田试验,有机质质量分数增加0.05%-0.1%,全氮质量比增加0.1g/kg左右。     

基于三标度法的可变模糊集模型在湖泊水质评价中应用

针对湖泊水质评价中存在模糊性的特征,应用可变模糊集理论建立湖泊水质评价模型.该模型以相对差异函数为基础,充分考虑评价指标的"优"与"劣"两方面,更具合理性.利用可变模糊集方法对杭州西湖、青海湖、巢湖以及滇池的水质进行评价,并对样本进行排序.在指标权重的确定上选取三标度法,使评分更符合决策者的习惯.实例表明该模型简单方便、有效可行,能较好地应用于生产实际.     

基于集对分析的华北地区气温、降水组合空间分布规律研究

区域气温、降水的空间组合分布特征对农业生产和资源利用具有重要影响.基于1960-2019年华北地区40个气象站逐日降水量和平均气温数据,采用标准化降水量指数(SPI)确定不同降水年型(涝年、正常、旱年),采用积温距平确定不同温度年型(高温、平温、低温),利用集对分析法分析华北地区60年间的气温、降水组合空间分布规律.结...     

基于两种方法的石佛寺人工湿地水质综合评价与分析

采用熵权赋权贝叶斯法和BP神经网络模型法两种方法,评价石佛寺人工湿地2009~2014年间汛期和非汛期入口、中间和出口的水质级别。经比较,两种评价结果基本相同,均可用于水质评价,但熵权赋权贝叶斯法计算更简便。水质评价结果表明:出库水质基本都优于入库水质,说明石佛寺人工湿地对水质具有良好的净化效果;非汛期湿地出口水质较汛期差;出库水质均为Ⅲ和Ⅱ,水质状况良好,不存在用水障碍。