基于高光谱和PLS-LS-SVM的冬小麦叶绿素含量检测

定量测定小麦叶片叶绿素含量在小麦估产、农情监测等方面具有重要意义.本研究验证高光谱成像技术结合偏最小二乘-最小二乘支持向量机(PLS-LS-SVM)建模方法预测大田冬小麦叶绿素含量的可行性.首先利用所搭建高光谱成像系统以线扫描方式获取大田冬小麦叶片反射光谱,进而得到其立方体图像数据,并在小麦叶片光谱图像上选择感兴趣区域计算出光谱平均反射率值.为保证PLS-LS-SVM模型的鲁棒性和预测稳定性,首先通过PLS方法解决多重共线性问题并将输入变量维数减至4维,然后利用LS-SVM进行训练建模.所建叶绿素含量预测模型的决定系数达R2=0.8459,预测均方根误差RMSEV=0.4370.研究结果表明,基于高光谱成像系统,采用PLS-LS-SVM建立模型用来预测大田冬小麦叶绿素含量是完全可行的.     

基于形态学的棉花种子破损检测

以"中棉35"棉花种子为对象,应用图像处理技术,提出了基于形态学的破损识别方法.采用链码算子获取轮廓信息并进行傅里叶算子平滑,根据曲率特征定位轮廓尖端点后,通过轮廓的对称性识别局部破损棉种;基于统计思想,根据大小、形状特征的差异识别严重破损棉种.选取完好、破损棉种各200粒进行识别试验,结果表明破损棉种识别率达到94%.     

基于机载LiDAR数据的玉米叶面积指数反演

以机载LiDAR离散点云数据为数据源,基于植被冠层孔隙率与叶面积指数的关系,提出一种反演大田玉米叶面积指数的方法。对反演LAI和实测LAI进行对比分析,结果表明:基于Axelsson改进的不规则三角格网加密方法可以将地面点和非地面点分开,结合高分辨率影像能够提取出玉米冠层点云;基于孔隙率反演LAI,尼尔逊参数的选择对结果影响很大,利用扫描天顶角模拟尼尔逊参数,LAI反演结果接近于真实情况。利用机载LiDAR点云数据能精确地反演大田玉米LAI,该研究方法适用于中等高度的农作物,可以扩展到甜菜、甘蔗等其他中等高度农作物。     

灌溉水矿化度及盐分带入量对小麦相对产量影响的统计分析

在搜集、统计大量咸水灌溉试验资料的基础上,选取咸水充分灌溉条件下矿化度和小麦产量的完整对应数据103组,统计分析了灌溉水矿化度及单位面积盐分带入量对小麦相对产量的影响,结果表明,随着灌溉水矿化度的增加,小麦相对产量呈线性递减趋势,当矿化度大于1.0 g/L时,灌溉水矿化度每增加1 g/L,小麦减产约5.6%;与矿化度类似,随着单位面积盐分带入量的增加,小麦的相对产量也线性降低,盐分带入量每增加1000 kg/hm2,小麦的产量将减少约2%。进一步的检验结果显示,应用灌溉水矿化度及单位面积盐分带入量均可较为可靠地估算小麦的相对产量,估算相对误差基本可控制在16%以内。     

灰色系统理论和可公度性理论在大连市涝灾预测中的应用

采用大连市1951-2006年的降水资料,应用Z指标法得出大连市1951-2006年的涝灾年份.在这些数据分析的基础上,应用了三元、四元、五元可公度法分别预测了大连市的下一次可能发生的涝灾的年份.同时根据灰色系统理论建立灰色GM(1,1)模型对大连市未来的涝灾年份做出预测.结果表明:两种方法都能较好的应用于大连市涝灾研...     

基于GA-BP神经网络的作物参考腾发量预测

采用黄金分割原理优化算法确定BP神经网络的隐含层节点数,进而确定BP神经网络的结构,并针对BP神经网络容易陷入局部极小值和全局搜索能力弱的缺点,引人遗传算法(GA)优化网络权值,建立GA-BP网络模型,预测作物参考腾发量ET0.以北京地区的相关资料为基础,选用6种输入因子组合方案,对该模型进行验证,结果表明该网络模型具有较好的预测能力;同时,对6种方案比较分析表明,方案4最优,该方案只需选用4项输入因子(日序数、平均气温、风速和日照时数),就能以较高的精度预测作物参考腾发量.     

东陵区设施土壤有机质、pH值的剖面特征研究

对东陵区前竞赛镇和李相镇保护地土壤pH值、有机质含量进行分析。结果表明：与对照比较,保护地土壤酸化比较普遍,土壤酸化的程度正在扩大。从剖面上看,保护地土壤酸化是整个土体一起酸化。个别土壤酸化比较严重,pH值低于蔬菜作物所能适应的临界点,已经威胁到作物的正常生长。随着种植年限的增加,pH值逐渐降低,酸化问题变得越来越严峻。东陵区保护地土壤有机质含量明显高于露地对照土壤,且随着种植年限的延长呈增加趋势。由于长期大量施用单一种类有机肥（鸡粪）,土壤有机质含量增加,但有机质所起到的环境作用越来越低。     

泵站前池非连续挑流消能防沙技术措施

通过前池水力过流情况分析和改造前现场试验,发现前池流态紊乱导致了田山一级泵站机组的剧烈振动和颤振.提出了由非连续底坎、非连续挑流墩和两道压水板组成的非连续挑流消能防沙技术措施,并对改造后泵站的运行情况进行了现场试验.试验结果表明,采用技术措施改造后,前池、进水池流态和水泵进水条件得到了显著的改善,池中断面流速分布趋于均匀且断面紊动能量明显降低;测试机组单泵流量平均提高了0.14 m3/s,水泵效率平均提高了4.99%,泵站装置效率平均提高了3.88%;消除了泵体颤振,使水泵喇叭口振动标准由4.5级烈度降低到1.8级烈度;减缓了前池和进水池泥沙淤积,使试验前池和进水池清淤时间由改造前的运行800h延长至改造后的运行1 300 h,防沙效果良好.非连续挑流消能防沙措施为多泥沙河流泵站技术改造提供了一种简单有效的方法.     

新疆生产建设兵团红枣种植布局综合评价研究

红枣是新疆生产建设兵团林果业的重要品种,在新疆和全国占有重要地位。在基于层次分析法的红枣生态适宜性评价、基于综合比较指数的红枣比较优势分析、基于成本收益的市场需求分析基础上,开展集成生态适宜性、综合比较优势、市场需求为一体的红枣种植布局综合评价。研究结果表明,红枣评价为优良的是南疆环塔里木盆地的农一师、农二师、农三师、农十四师,评价结果与生产实际总体相一致,为红枣种植布局优化提供可量化的参考依据。      

L型侧槽溢洪道进口段水力特性试验及三维数值模拟研究

侧槽溢洪道被广泛运行于水利工程,但由于受场地、投资等限制,部分工程采用正堰与侧堰相结合的L型布置,导致槽内水流结构更加复杂。以景宁某工程溢洪道为例,采用Flow3D三维仿真软件模拟了L型侧槽溢洪道进口段的水流结构,并结合水工模型试验,对槽内的水流流态、流速分布、水面线、压强和消能率等水力特性参数进行了对比分析。结果显示L型溢洪道侧槽内正、侧堰两股水流相互作用后,可有效提高过流能力,降低侧槽内水位,增加消能率;其次,数值模拟计算结果与水工模型试验基本吻合,进一步表明三维数值模拟在研究复杂水流结构时的可行性,成果可为类似工程的研究提供参考。