基于非并行布朗运动的土壤胶体分形凝聚模拟算法改进

耗时长是目前进行大规模体系分形凝聚模拟的主要障碍。该文采用优化存储结构来降低时间复杂度的思路,对传统On-lattice集团凝聚模型算法进行了改进。用三维数组表征模拟体系,用链表表征团簇结构,实现了在体系中直接访问任意团簇,以及确定组成团簇单粒在三维数组中对应数组元素具体位置的新方法。论文基于新的存储结构重新设计了集团凝聚模型中布朗运动、碰撞检测和凝聚的算法,使得模拟算法的总时间复杂度从立方阶变为了线性阶。该改进算法为研究人员进行大规模体系分形凝聚模拟提供了技术支撑。     

生物质发电燃料成本分析

为了对生物质发电成本进行分析,论文对生物质气化发电、直燃发电、混燃发电等几种主要的生物质发电方式进行了讨论,建立了生物质燃料消耗量模型和燃料成本计算模型。在相同的发电容量（15 MW）基础上,计算了不同发电方式对应的年燃料消耗量、年燃料收购费用和运输费用和燃料成本。结果表明,发电效率对燃料成本有较大影响,生物质直燃发电的燃料成本约为其它方式的2倍。     

畦灌液施方式对夏玉米灌溉质量和水分利用率的影响

通过田间夏玉米畦灌试验,分析畦灌液施方式对作物生长和土壤水氮的影响,评价不同处理下的灌溉施肥质量和水分利用效率,探究适宜的畦灌液施方式。在畦田试验中选择不同畦宽、施肥时机和改水成数,采用正交设计选取最优的液施组合。结果表明,不同畦灌处理对土壤水氮存储效率影响不显著,但对水氮均匀度产生显著影响,土壤水分存储效率(59%～63%)略低于氮素存储效率(61%～64%),而均匀度(95%～99%)略高于氮素均匀度(85%～94%)。畦宽、施肥时机和改水成数显著影响夏玉米产量和水分利用效率。综合各项指标考虑,畦宽为1.5m、改水成数为95%和灌溉到畦长1/2时施肥的畦灌灌水施肥方式下具有较高的土壤水氮储存效率(63.36%和64.01%)和均匀度(98.71%和94.42%),为作物高效吸收利用提供较为均匀的土壤状态,从而获得较高产量(9 886.1kg/hm2)和水分利用效率(2.62kg/(hm2·mm))。     

柴油机颗粒捕集器不规则六边形孔道结构压降特性研究

为了提高柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的压降特性和碳烟承载量,该文提出了一种不规则六边形孔道结构,并利用AVL-Fire软件建立其三维模型,针对不同排气流量,排气温度,碳烟负载以及灰分堆积情况对DPF压降特性进行数值分析,并与四边形孔道结构进行对比。结果表明:在不同排气流量条件下,建立的数学模型模拟值与实际试验值相对误差处于2.54%~5.69%之间,计算值和试验值的数值差异较小,变化趋势一致;在同等排气流量和排气温度条件下,不规则六边形孔道结构DPF的压降特性优于四边形孔道结构;不同碳烟加载方式会影响DPF压降特性,递减分布压降最高,递增分布压降最低,且不同分布方式下不规则六边形孔道结构具有更低的压降;灰分在DPF内部以层状方式分布对压降影响较大,以尾端方式分布对压降影响较小;不规则六边形孔道DPF具有更陡峭的碳烟过滤效率曲线和更低的压降曲线,表明其能有效地提高碳烟及灰分承载能力,其中碳烟捕集效率上升时间同比降低34%;不同灰分堆积方式下,不规则六边形孔道结构有更小的DPF压降和更高的碳烟承载量,该文可为优化DPF结构,降低DPF压降,减小DPF再生频率提供参考。     

基于区块链的农产品追溯系统信息存储模型与查询方法

针对区块链追溯系统信息数据存储负载过大、查询效率低等问题,该文以果蔬菜类农产品为例,基于Hyperledger Fabric设计了一种区块链农产品追溯信息存储模型和查询方法。提出"数据库+区块链"的链上链下追溯信息双存储设计,本地数据库存储追溯明文数据,区块链上存储追溯数据加密后的哈希值,并在此基础上建立了外联数据库索引的查询方法。通过该方法与基于key键遍历查询和批次号字段查询的2种传统区块链数据查询方法进行对比测试,结果表明当区块链追溯记录总量达到11×10~4条,批次追溯记录条数为400时,该方法查询效率分别提高了70.56%和88.66%,有效解决了区块链链式结构中数据查询效率低的问题,保证了数据隐私安全,提高了追溯信息的可靠性与时效性。     

粗集理论中基于差别矩阵的属性约简算法

在传统差别矩阵的基础上,提出了改进的差别矩阵属性约简算法和基于逻辑差别矩阵的属性约简算法,提高了生成差别矩阵时的效率,减少了存储差别矩阵所用的存储空间,并提出了基于回溯思想的逻辑差别矩阵属性约简算法,得到最小约简。     

抽气方式与充气压力对盒式气调包装气体置换性能的影响

基于不同条件的气体置换流场分析是实现气体置换工艺参数与结构优化的基础。针对盒式气调包装机的关键装置—气体置换装置的物理模型进行流场分析,采用RNG k-ξ湍流模型对进行气流流场数值模拟,建立盒式气调包装气体置换结构内部三维流场;比较等效面积下3种抽气方式对包装内部气体置换性能的影响,确定抽气孔的优化布置方式;分析不同压差工况下的气体置换速度,确定充气压力适宜的工作范围。结果表明,当压强相对于极限真空处于粗真空时（0.04～ 0.1 MPa）,3种抽气方式的气体置换效率差异不显著,随着压强的减小（小于0.04 MPa）,中间抽气方式优于两边抽气方式;同时,采用中间抽气,两边四孔充气方式时,充气压力大于0.5 MPa,有利于获得较高的气体置换精度与置换效率。     

奶牛体型图象信息系统研究

该文设计了一种变长记录文件的存储格式和对该文件的存取方法，既节省了存储空间，又改善了文件的管理性能；采用动态链结构构造了一个超文本结构的用户界面，实现了对任意对象的联想式浏览，提高了操作效率；开发了一个奶牛体型图象信息管理系统，集成了图象处理、奶牛体型线性评定和图象信息管理等功能     

基于不同滴灌方式的苹果幼树根系生长的三维可视化模拟

为研究不同滴灌方式下大田苹果幼树的根系生长行为,提出一种用Otsu方法对根系图像进行分割后统计分析根系空间分布的方法,利用图像处理库通过Python语言编程实现了获取空间分布统计矩阵,以Lynch的根构型模型为结构原型,结合功能模型建立不同滴灌方式下的大田苹果幼树根系生长行为结构功能模型,最后利用OpenAlea对该模型进行三维可视化模拟。以大田苹果幼树为试验对象进行验证,同时依据形态特征的相似度以及仿真数据与实测数据的相关性两个参考指标将模拟结果与实物进行对比,验证了所采用算法的有效性。结果表明,Otsu算法可有效分割苹果幼树根系图像数据,结合常规功能结构参数和空间分布统计矩阵建立的大田苹果幼树根系结构功能模型可科学地模拟不同滴灌方式对苹果幼树根系空间拓扑的影响,大田苹果幼树根系结构功能模型模拟可以可视化不同滴灌方式下的根系生长空间变化行为。可视化模拟结果表明,分根区交替灌溉的苹果幼树根系在根区两侧分布比较均匀,根密度较大,有利于提高根系对水肥的吸收利用效率。研究结果可为分根区交替灌溉在果园的应用提供参考。     

基于改进MFCC的家禽发声特征提取方法

动物的发声包含丰富的信息,能够在一定程度上反馈其自身机体状况及对环境的应激情况,因此发声已成为评价动物福利的一个重要参考指标。为了实现对动物发声信息的自动采集与分析,该研究针对蛋鸡,探索采用不同特征提取算法用于识别蛋鸡叫声。在分析线性预测倒谱参数(LPCC)与梅尔频标倒谱系数法(MFCC)的基础上,结合识别的目标,提出了改进的平均梅尔频标倒谱系数法(AMFCC),并针对三种不同的特征提取算法采用支持向量机分类模型进行了正确识别效率验证,结果表明改进的AMFCC方法比前两种算法正识效率有显著提高。     

陇中半干旱地区不同耕作措施对土壤水分及利用效率的影响

通过分析6种不同耕作措施对定西半干旱地区春小麦土壤水分年变化和垂直变化的影响,结合春小麦产量分析了不同耕作措施的水分利用率。结果表明,免耕秸秆覆盖和传统耕作秸秆覆盖两个处理土壤贮水量少,但水分利用效率高。而免耕不覆盖和免耕覆膜2个处理土壤贮水量最多,但作物的水分利用率最低。从不同耕作措施对土壤贮水量的影响看,表现为TW6>TW3>TW1>TW5>TW2>TW4,而水分利用率则为TW2>TW4>TW1>TW5>TW3>TW6。     

坡面地表填洼量估算方法研究

地表填洼量是水文过程分析的重要内容之一,与地表糙度密切相关。为了获得地表填洼量的估算方法,通过概化不同形式的微地形形状,推求出了相应的地表填洼量的理论计算公式,并且通过试验资料对理论公式进行检验,获得了理论填洼量与实际填洼量相应的修正系数。结果表明:理论填洼量和实测填洼量均随着坡度的增加而减小;单位坡长的填洼量随着坡长变化并没有明显变化;填洼量随着上方来水流量的增加而呈现出逐渐增加的趋势,满足相应的线性增长关系。同时分析了填洼量与糙度间关系,结果显示填洼量随着地表糙度增大而增大,二者表现为乘幂关系。     

中国毛虾贮藏过程细菌群落多样性分析

为了揭示常温条件下虾皮在不同贮藏时期细菌种群分布及优势菌变化规律,进一步确定微生物类型与虾皮贮藏期质量品质之间的相关性,采用传统分离与Illumina MiSeq测序相结合的方法,对25℃和37℃2种贮藏温度下虾皮的微生物多样性、优势种群及其变化规律进行分析。结果表明,采用传统培养法共鉴定出虾皮中2个属(Staphylococcus和Bacillus)的4种细菌,菌相相对单一,而通过Illumina MiSeq测序技术,共鉴定出12个属的细菌。贮藏过程中,虾皮细菌菌群的丰度均呈降低趋势,多样性由丰富到单一。在25℃和37℃贮藏条件下虾皮优势腐败菌均是碱杆菌(Alkalibacillus)、葡萄球菌(Staphylococcus)及芽孢杆菌(Bacillus),而不同贮藏时期细菌菌群结构有所差异。25℃贮藏9 d后以及37℃贮藏6 d后虾皮细菌群落结构发生显著变化,37℃下贮藏虾皮菌群结构变化较快。相对传统培养法,Illumina MiSeq测序方法可获得关于细菌群落变化更丰富和准确的数据,提供了更加完整和真实的微生物多样性和群落结构信息。本研究结果为揭示虾皮贮藏过程中品质影响的微生物作用机制和虾皮多样化产品开发及质量控制提供了理论依据。     

耕作方式对华北冬小麦.夏玉米周年产量和水分利用的影响

在冬小麦季设置秸秆不还田翻耕(CT)、秸秆还田翻耕(CTS)、秸秆还田旋耕(RTS)和免耕秸秆覆盖(NTS)4种处理,研究耕作方式对华北小麦-玉米两熟区作物周年产量和水分利用的影响。结果表明:耕作方式对当季冬小麦产量和水分利用影响显著,对夏玉米产量和水分利用影响不大,但秸秆还田提高了夏玉米产量。RTS、CTS、CT 3个处理小麦季产量差异不显著,而NTS由于有效穗数不足,产量显著低于其他处理;与CT相比,NTS周年产量平均减产5.13%,RTS增产2.69%,CTS增产2.33%。耕作方式对当季小麦土壤水分含量影响大,而对后茬夏玉米土壤水分含量的影响较小。NTS提高了小麦季土壤水分含量,增加了土壤储水量,与CT相比,0~60 cm土壤储水量2010年和2011年分别增加39.07 mm和26.65 mm。从耗水构成来看,土壤水在冬小麦耗水中所占比例最大,其次为灌水和降水;而夏玉米耗水以降水为主,且降水中有一部分转化为土壤水储存起来。NTS提高了冬小麦季土壤储水量,降低了土壤水分的消耗,冬小麦季耗水最少。与CT相比,NTS小麦季平均节水22.40 mm,周年耗水量也以NTS最少;但NTS冬小麦产量降低导致其小麦季和周年水分利用效率均最低。从作物周年产量和水分利用的角度来看,如何提高免耕秸秆覆盖小麦季产量,进而提高周年产量,发挥其节水优势,是该耕作模式在华北地区冬小麦?夏玉米两熟区推广应用亟需解决的关键问题。     

作物单产估算模型研究进展与展望

作物单产估算是服务现代农业的一项重要内容,也是农业监测的难点之一,及时准确的产量模拟对国家农业决策、农田生产管理、粮食仓储安全等都有重要意义。利用模型对作物生长发育和产量形成过程进行动态模拟是当前产量估算的主流方式。本文通过对比当前主流模型构建的理论基础,将估产模型分为经验统计模型、作物生长模型、光能利用率模型和耦合模型4种类型,并对比分析4种模型的优缺点,得到了各个模型的优势和不足。同时分别分析了遥感技术在4种估产模型中的应用,对模型中遥感数据的使用方法、限制因素、解决办法等进行了总结,并分析了遥感技术在作物估产模型方面使用的优势、不足和应用前景。分析了模型发展过程中存在的问题和限制因素,最后对模型的研究热点和发展趋势进行了展望,总结了遥感数据的使用方法、不同模型的耦合、现有模型的优选3个作物估产模型研究需要重点关注的方向。     

自动变速器换挡控制参数自整定策略应用

为了满足量产车辆的自动变速器控制单元(transmission control unit,TCU)软件需求,研究了离合器换挡控制参数自整定控制方法,对自整定控制软件的结构和控制框图进行了介绍。针对换挡过程中,速度阶段和转矩阶段的特点,区别于传统方法对压力传感器、纵向加速度传感器和发动机转矩精度的依赖,分别提出了基于换挡时间的有动力升挡和基于涡轮失速问题的有动力降挡自整定策略。在实车测试过程中,通过软件的自整定参数调整,学习后的换挡时间能够逐步逼近设定的目标值,同时发动机飞车、涡轮失速现象能够逐步消减,换挡品质得到明显提升,保证了不同整车、不同发动机、不同变速器集成之后的换挡品质一致性,以及整车在产品生命周期内的驾驶性能一致性。实车采用该控制方法,在若干次相同工况的重复驾驶后,冲击点能明显弱化直至消除,冲击度逐步消减到低于5 m/s3,达到量产车辆水平,满足了某自主品牌车型投放上市要求。该研究对自动变速器换挡控制参数自整定策略研究和软件开发提供了参考。     

轮耕对双季稻田土壤结构及水贮量的影响

该文针对南方稻田长期免耕存在的耕层变浅、下层土壤紧实等问题,进行了土壤轮耕效应的研究。试验选择双季稻区连续7 a免耕稻田,2006年4月设置免耕、翻耕和旋耕3种耕作处理。2007年4月将翻耕、旋耕稻田一半免耕,剩下一半继续翻耕、旋耕。每年早稻和晚稻采用同一耕作措施。研究结果表明,长期免耕表层0～5 cm土壤体积质量呈降低趋势,而下层10～20 cm呈增加趋势。翻耕、旋耕相对于长期免耕能够有效降低下层土壤体积质量,同时,提高下层毛管孔隙度。翻耕、旋耕后免耕下层土壤体积质量呈增加趋势,而毛管孔隙度呈降低趋势。长期免耕后,翻耕、旋耕能够有效增加耕层（0～20 cm）土壤水贮量,特别是在土壤含水率偏低时尤为显著,2007年翻耕、旋耕较长期免耕分别高了12.9%和20.7%,而翻耕、旋耕后免耕呈降低趋势。研究还显示,各轮耕耕层土壤质量含水率与体积质量呈显著线性负相关,与毛管孔隙度呈显著线性正相关。总之,长期免耕后,翻耕、旋耕措施通过改变耕层土壤结构,进而提高稻田土壤水贮量。     

Characterization of Fuji apples from different harvest dates and storage conditions from measurements of volatiles by gas chromatography and electronic nose

Volatile compounds in Fuji apples harvested at two different maturities were measured at harvest and after 5 and 7 months of cold storage (1 degrees C) in four different atmospheres. When the samples were characterized by both chromatographic measurements of volatiles and responses of an electronic nose, the analyses showed a clear separation between fruits from different storage conditions (a normal cold atmosphere and three controlled atmospheres). During poststorage, the apples were left to ripen for 1, 5, and 10 days at 20 degrees C before analytical measurements were done involving headspace-gas chromatography methods and electronic nose type quartz crystal microbalances. Electronic nose responses registered by seven different sensors were used to classify the apples using principal component analysis. It was possible to identify the samples from different storage periods, days of shelf life, and harvest dates, but it was not possible to differentiate the fruits corresponding to different cold storage atmospheres.     

不同蓄能材料的太阳能热泵系统性能对比

太阳能热泵系统与太阳能集热蓄能技术结合起来,能够很好地克服系统对太阳辐射的依赖性,该文设计了一种蓄能型太阳能热泵热水器系统。对蓄能材料分别为石蜡和癸酸时系统瞬时集热效率和2种材料的体积膨胀率进行了试验研究;在南京地区春季典型工况下,对分别采用癸酸和石蜡为蓄能材料的蓄能型太阳能热泵热水器系统性能系数进行了对比研究。研究结果表明:虽然石蜡体积膨胀率较大,系统的真空管有涨裂的危险,但在不同工况下,采用石蜡为蓄能材料的系统性能系数和瞬时性能系数均高于采用癸酸的系统,且系统稳定性好。     

Characterization of Royal Gala apple aroma using electronic nose technology-potential maturity indicator

Changes in aroma of apple harvested at four different maturities were measured at harvest and after short-term storage using electronic aroma sensors ("electronic nose") and classical headspace/gas chromatography methods. Stored fruits were also evaluated by a trained sensory panel. Compared with headspace/gas chromatography, the electronic nose was found to be more sensitive ( approximately 40 times) in terms of sample size. The sampling procedure for the electronic nose was much less complex. Using discriminant function analysis, both methods classified the apples tested into groups according to harvest date. After storage, the groupings were more diffuse. Results from sensory testing showed partial separation along the first linear discriminant but did not classify the apple into distinct groups. Important differences between treatments were found for "overall flavor", "acid flavor" intensity, "crispness", "cider/fermented aroma", "vegetative aroma", and "canned pear aroma".