无人机遥感技术在精量灌溉中应用的研究进展

以提高农业用水效率为目标的精量灌溉是未来农业灌溉的主要模式,精量灌溉的前提条件是对作物缺水的精准诊断和科学的灌溉决策。用于作物缺水诊断和灌溉决策定量指标的信息获取技术主要基于田间定点监测、地面车载移动监测及卫星遥感。无人机从根本上解决了卫星遥感由于时空分辨率低而导致的瞬时拓延、空间尺度转换、遥感参数与模型参数定量对应等技术难题,也克服了地面监测效率低、成本高、影响田间作业等问题。近几年的研究结果表明,无人机遥感系统可以高通量地获取多个地块的高时空分辨率图像,使精准分析农业气象条件、土壤条件、作物表型等参数的空间变异性及其相互关系成为可能,为大面积农田范围内快速感知作物缺水空间变异性提供了新手段,在精量灌溉技术应用中具有明显的优势和广阔的前景。无人机遥感系统已经应用在作物覆盖度、株高、倒伏面积、生物量、叶面积指数、冠层温度等农情信息的监测方面,但在作物缺水诊断和灌溉决策定量指标监测方面的研究才刚刚起步,目前主要集中在作物水分胁迫指数(CWSI)、作物系数、冠层结构相关指数、土壤含水率、叶黄素相关指数(PRI)等参数估算的研究,有些指标已经成功应用于监测多种作物的水分胁迫状况,但对于大多数作物和指标,模型的普适性还有待进一步研究。给出了无人机遥感在精准灌溉技术中应用的技术体系,并指出,为满足不同尺度的高效率监测和实现农业用水精准动态管理的需求,今后无人机遥感需要结合卫星遥感和地面监测系统,其中天空地一体化农业水信息监测网络优化布局方法与智能组网技术、多源信息时空融合与同化技术、作物缺水多指标综合诊断模型、农业灌溉大数据等将是未来重点研究内容。     

基于DTW-ILC算法的农业灌溉用水量调控方法

为了有效提高农业灌溉用水的利用率,根据农业灌溉的用水量,采用2级灌溉,先蓄水再灌溉的策略。在每次灌溉前,根据动态时间弯曲-迭代学习控制（DTW-ILC）方法的思想,先计算出灌溉用水,将其存放在蓄水池中,再根据实际农业灌溉用水量进行灌溉,反复用计算出来的蓄水池储水量逼近实际用水量,达到修正系统参考模型的作用,同时将下次灌溉的用水存储在蓄水池中,可以很好地预防干旱带来的无水灌溉的问题。仿真结果表明经过几次蓄水灌溉的过程可以很好地跟踪农业灌溉的实际用水量,提前作好蓄水池的蓄水工作,需要灌溉时有适当的灌溉用水,减少浪费,最终达到节水目的。     

农机节水灌溉装备现状与推广建议

正水是生命之源,缺水困扰着农业。我国农业一方面严重缺水,另一方面用水却浪费惊人。我国水资源总量仅占世界的6%,人均不足世界平均水平的1/4。农业用水量约3600亿m3,占全国用水量的3/4。目前,全国农田灌溉面积9.25亿亩(节水灌溉4.38亿亩,其中喷灌、微灌、低压管道输水等高效节水灌溉面积1.87亿亩),灌溉用水缺口300多亿立方米。但农业用水有一半左右在输送过     

农业灌溉智能化系统在农业生产中的应用

正农业灌溉智能化系统是利用计算机技术、电子信息技术和物联网遥感技术对农作物灌溉状况进行实时监测、控制和管理,实现了机井水位、农业灌溉用水量的远程和动态监测,以及数据的无线远程采集和监控。与传统的灌溉技术相比,智能遥控灌溉测控系统依托物联网信息技术为机井配置了远程智能监控设备,以高效节水信息化管理系统为平台,建立了完善的现代化农业灌溉管理服务和智能监测体系。通过4G网络互联实现数据共     

区域农田灌溉用水量测算方法研究分析

农田灌溉用水是农业用水重要组成部分,区域灌溉水量数据是国家开展农田水利基本建设和用水调度管理的基础。灌区是农田灌溉的基础单元,因此需以灌区来开展区域农田灌溉用水统计。针对区域灌区数量多、受益范围大、水源众多等特点,对不同规模灌区分别提出了用水量计算方法及典型灌区选取要求,并根据灌区特点提出渠首计量点的设置思路。以浙江省为例,采用点面转化方法,基于不同规模的典型灌区测算全省灌溉用水量,为最严格水资源管理制度和水资源公报编制提供依据。     

农田灌溉遥感监测技术的发展与前景北大核心

农田灌溉遥感监测旨在通过遥感技术监测灌区作物的灌溉面积和种植结构,来实施高效的灌溉用水管理,达到建设节水型农业和对灌区现代化管理的目的。科学客观地总结农田灌溉面积遥感提取相关的研究进展,能为开展该方面的研究提供一定的参考。通过系统全面的查阅国内外相关文献资料,总结当前研究所采用的原理与方法,具体操作过程,存在问题等,并对未来发展趋势进行了展望。值得肯定的是,目前已具有初步的理论和探索,对局部和区域农田灌溉面积的遥感提取具有了一定成效。不足之处在于,基于灌溉前后土壤水分和温度变化的原理与方法受降水影响大;地表实测数据收集困难;数据源单一,高"时空"分辨率数据少。在未来研究中,农田灌溉面积的多时相动态提取是趋势所在。还应注重以下几个方面:①提取原理和方法需进一步完善和补充;②注重多源数据和多种因素整合分析;③注重灌区基础资料库的建立和更新,注重大数据技术的应用。     

水肥一体化技术的推广现状与未来发展趋势

<正>水分和肥料是作物生长不可缺少的基础条件,充分利用两者间的交互协同作用,对我国农业的可持续发展具有重要意义。北京市2017年农业用水量约占全市总用水量的13%,而耕地的灌溉用水约占农业用水量的63%,其中设施农业用水量占耕地灌溉用水的42%。但是,在传统的农业生产过程中,为实现粮食的高产,大多数农户采用“水多肥多”的方式,对水资源和肥料均造成了严重浪费,而且对土壤结构造成了一定破坏,使土壤中的营养元素在水灌溉下被淋洗。     

农田灌溉遥感监测技术的发展与前景

农田灌溉遥感监测旨在通过遥感技术监测灌区作物的灌溉面积和种植结构,来实施高效的灌溉用水管理,达到建设节水型农业和对灌区现代化管理的目的。科学客观地总结农田灌溉面积遥感提取相关的研究进展,能为开展该方面的研究提供一定的参考。通过系统全面的查阅国内外相关文献资料,总结当前研究所采用的原理与方法,具体操作过程,存在问题等,并对未来发展趋势进行了展望。值得肯定的是,目前已具有初步的理论和探索,对局部和区域农田灌溉面积的遥感提取具有了一定成效。不足之处在于,基于灌溉前后土壤水分和温度变化的原理与方法受降水影响大;地表实测数据收集困难;数据源单一,高"时空"分辨率数据少。在未来研究中,农田灌溉面积的多时相动态提取是趋势所在。还应注重以下几个方面:①提取原理和方法需进一步完善和补充;②注重多源数据和多种因素整合分析;③注重灌区基础资料库的建立和更新,注重大数据技术的应用。     

国内外农田节水灌溉新技术

我国是一个发展中的农业大国,也是水资源严重短缺的国家,人均水资源占有量排在世界第109位,仅为世界平均水平的1/4。同时我国又是用水大户,其中农业用水量约占国民经济总用水量的80%以上,但有效利用率却只有30%～40%。如何提高水资源利用率,解决农业用水短缺一直是人们共同关心的问题。目前,我国正在大力实施节水灌溉,国内外先进的农田节水灌溉新技术为实现这一宏伟工程提供了技术支撑,对研究农业节水工作有所启迪。1.精确灌溉农业精确灌溉技术是以大田耕作为基础,按照作物生长过程的需水要求,使用现代化的监测手段,对作物的每个生育阶段以…     

无线传感网络技术在农业方面应用

目前中国水资源面临严峻的问题,所以开发价格低廉的、效率高并且实现智能化的网络技术变得十分迫切。通过采用遥感.传感器来监测土壤墒情和作物生长,对灌溉区用水进行监测预报,实现水管理的自动控制.对灌溉区实行动态管理,可以有效地实现农业灌溉用水管理的自动化。     

基于GIS的地下水矿化度分布特征研究

以德州市武城县为研究区,采用3S技术,布设采样点,于2011年进行两次野外采样,基于室内试验得到地下水矿化度数据,并结合1972年地下水矿化度数据,利用ArcGIS软件进行反距离加权空间插值处理,分析了该地区地下水矿化度时空变化特征。研究结果表明：研究区地下水矿化度空间变异趋势明显,数值为自东南区域的>1～2g/L逐渐增加到西北区域的>4～5g/L。地下水矿化度年内季相变化显著,春季矿化度均值为2.628g/L,冬季为1.748g/L。地下水矿化度较之1972年总体呈现下降趋势,平均降幅为1.52g/L。该结果对研究区盐渍化土壤的水盐调控及地下水资源合理开发利用具有重要意义。     

农民对水价改革承受能力双边界二分式CVM模型研究

将双边界二分式CVM模型引入农民对水价改革承受能力的研究,以开封市黑岗口灌区为例,进行验证分析,计算结果表明模型具有较窄的置信区间,拟合效果好,其估值具有很高的精确性和可靠性,适宜于对农民的水价改革承受能力进行研究.     

基于最小最大概率机的客户需求分类技

针对复杂产品客户需求中类别数多且数据量大的分类问题,利用最小最大概率机的概率信息和样本间隔信息,提出采用启发式方法解决编码设计问题.在算法中将一个减少了迭代次数的分类器视为弱化了的分类器,同时保留分类器的间隔属性和几何特性,并利用高维映射将分类器输出映射到特征空间,在弱化阶段大量减少了整体的迭代次数而在合成阶段利用非线性映射来提升性能.通过对叉车产品客户需求的数值试验证明算法具有较好的分类效果,降低了对二类分类器的精度要求.     

基于MEMS的压电泵及其研究进展

基于MEMS的压电泵是集驱动部件、工作部件和控制部件于一体的便于集成的微型泵,它采用压电晶体作为其驱动部件材料。根据其工作原理和结构的差异,压电泵主要分为压电薄膜泵和压电超声泵。介绍了压电泵的单腔体结构和多腔体结构,而多腔体结构的压电泵是今后研究的一个主要方向。由于压电泵具有尺寸小、结构简单、响应快等优点,在许多需要微流量控制的场合中具有广阔的应用前景。重点总结了压电泵国内外的最新研究现状,展望了压电泵的主要发展方向,提出了压电泵研究的主要问题,对压电泵的研究具有指导意义。     

基于红外热成像树上板栗机器识别研究

针对普通视觉系统无法分类识别的特点,将红外热成像技术引入到树上板栗的机器识别检测当中,建立了果园树上板栗红外热成像系统。记录了白天树上板栗果实与冠层温度变化情况,发现下午2:00~4:00之间,二者温度差异最为显著,最大温差可达3℃。研究了正常板栗果、坏死果以及空心果的红外辐射差异,发现坏死果表面温度最高,正常果次之,空心果温度最低。最后对获取的热图像进行温度校正、阈值分割、特征提取、目标标识。结果表明,树上板栗的有效识别率在85%以上。     

基于道路交通事故深层调查的大型车事故特征分析

以156起有大型车参与的事故为例.从事故量、受伤人数、死亡人数等三个方面进行了统计分析:以大型车与大型车碰撞事故(包括卡车单车事故)、大型车与乘用车碰撞事故、大型车与车外人员碰撞事故为分类,分别对三种类型的事故进行了深入的分析:同时结合法规对大型车的侧面防护装置、后下防护装置、前下防护装置以及大型车驾驶室的安全作用进行了探讨.     

多泥沙河流水轮机的磨蚀与防护技

水轮机磨蚀一直是困扰多泥沙河流上水电站安全运行的难题,通过分析泥沙磨蚀的特性,水轮机磨蚀的破坏特征,提出了关于水轮机过流表面防护、减少过机泥沙、机组检修策略与方法等方面的水轮机泥沙磨蚀的防护措施,为我国其他多泥沙河流水轮机的磨蚀防护提供了理论依据,对提高我国水电站的安全运行和经济效益具有重要的意义。     

渠道衬砌几个问题的探讨

1　Ｕ形渠与梯形渠、矩形渠衬砌工程量的分析比较在相同的流量、比降、糙率条件下 ,Ｕ形渠比梯形渠和矩形渠节省多少衬砌工程量 ,教科书和有关资料没作回答。本文试图作较系统的量的分析比较 ,这也是推广Ｕ形渠的主要依据和关键问题所在。设Ｕ形渠和梯形渠、矩形渠的衬砌厚度相同 ,在一定的流量、比降、糙率条件下 ,比较Ｕ形渠、梯形渠、矩形渠的衬砌工程量 ,等于它们的湿周比较。1.1　Ｕ形渠的水力计算公式水深ｈ =12 +β Ｄ过水断面Ｗ =π8+β Ｄ2湿周 χ =π2 +2 β Ｄ水力半径Ｒ =ｗχ =π8+β Ｄ/π2 +2 β谢才系数Ｃ =Ｒ1/ 6/ｎ断面平…     

软土地基上堤坝沉降与稳定分析研究

根据软土地基上筑坝方式 ,分析了软土地基上堤坝固结与稳定计算方法 ,提出了适合这类地基的合理的筑坝方式及固结与稳定计算方法。