基于GNSS与视觉融合的山地果园无人机航迹控制

为精准控制无人机航迹稳定、准确进行山地果园的航空植保作业,以四旋翼无人机为载体,设计了基于GNSS与视觉导航融合的山地果园无人机植保航迹控制系统。该系统由无人机飞行平台和地面控制站两部分组成。其中,无人机平台由四旋翼无人机、内环飞控、GNSS移动站、RGB相机、无线视频发射模块和电子罗盘组成;控制站由GNSS基站、飞行控制模块、便携式计算机、无线视频接收模块和视频采集模块组成。基于Python语言,结合Open CV库,设计了果树行识别算法。采用线性组合算法提取目标行作业区域,利用最小二乘法对作业区域中心点进行拟合,得到果树行趋势线,进而计算出偏航角,以实现无人机作业航迹控制。山地苹果园的导航控制试验结果表明,当无人机飞行速度为2 m/s,距离果树冠层高度约2 m,相机倾角为46°,视觉导航控制率为2次/s时,该系统航迹控制误差范围为-47～42 cm,平均误差为-9 cm,系统控制精度较高,可满足无人机对山地果园植保作业的要求。     

基于短消息的无线传感器监测系统设计

利用GSM网络作为无线智能监控系统的信息传输平台,具有原理简单、保密性高和覆盖面广等特点。为此,在分析传统农作物信息采集方法不足与现代设施农业设备应用局限性的基础上,结合我国以家庭为单位的小规模农业生产模式,介绍了一种基于GSM短消息业务的无线传感器监测系统。利用Atmegal128L丰富的外围资源,将单片机、无线传感器、GSM移动通信网和短消息通知服务等有机结合,为小规模农作物环境因子实时监测提供了一种低成本的解决方案。     

基于无线传感器网络的温室环境信息监测系统

为了解决当前温室监测系统存在的布线复杂、节点功耗大、部署不灵活、管理不便等问题,设计了一种基于无线传感器网络的温室环境信息监测系统.以CC2430为核心开发无线传感器节点,完成温室环境因子实时监测;采用ZigBee技术实现无线传感器网络自组网和监测数据自动汇聚;基于ARM9微处理器S3C2410A和WinCE5.0构建网关节点,采用嵌入式数据库管理模式实现了传感器节点管理、环境数据管理和预警等功能.初步试验表明系统具有功耗低、组网灵活、可扩展性强、人机界面友好等优点,能较好地满足温室环境监测的应用需求.     

母猪便秘的原因及防治措施

妊娠母猪便秘厌食综合症在大中小型猪场及母猪散养户中均有不同程度发生,有些地区发病还较严重,甚至有些养殖户认为妊娠母猪便秘并无大碍,因而延误治疗,导致发病母猪淘汰.母猪便秘会导致采食量下降或食欲废绝,不及时治疗则会引起母猪死胎、流产、难产以及产后无乳等,对养殖业的危害很大.现主要从饲养管理、饲料营养和疾病等方面来探讨母猪便秘的原因及提出相应的防治措施.     

基于CC2530的无线传感器网络网关节点的设计

【目的】针对现有农业环境监测网关设备开发成本高、系统功耗大、操作复杂等不足,设计开发一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关节点。【方法】网关节点以低功耗芯片CC2530为核心处理单元,通过外围状态指示电路、电源管理模块等,完成ZigBee网络组网和监测节点数据收集及处理功能;同时通过串口方式连接SIM900A模块,采用GPRS方式将监测数据上传至中心服务器。最后在农田进行了监测数据误包率与信号接收强度测试,并通过实地部署试验验证了系统的稳定性及可靠性。【结果】所设计的网关节点能实现4种农业环境数据的采集,节点间距小于120m时数据传输误包率低于1%,监测数据在30d农田试验期内连续变化,可长时间上传至服务器,且稳定性、可靠性良好。【结论】所设计开发的基于CC2530的网关节点具有丢包率低、运行稳定可靠的特点,能够满足多种农田环境因子的监测需求,具有良好的应用前景。     

融合K-means与Ncut算法的无遮挡双重叠苹果目标分割与重建

重叠苹果目标的准确分割是采摘机器人必须解决的关键问题之一。针对现有重叠苹果目标分割方法不能保留重叠部分轮廓信息的问题,提出了一种无枝叶遮挡的双果重叠苹果目标分割方法。该方法首先利用K-means聚类算法进行图像分割以提取苹果目标区域,然后利用Normalized Cut(Ncut)算法提取苹果目标轮廓,以实现未被遮挡苹果目标完整轮廓的准确提取,最后利用Spline插值算法对遮挡的苹果目标进行轮廓重建。为了验证算法的有效性,对20幅无枝叶遮挡双果重叠的苹果图像进行试验,并将该算法与寻找2个有效凹点用其连线分割重叠苹果目标,把分离的2个轮廓分别用Hough变换重建轮廓的方法进行对比。试验结果表明,对于图像中未被遮挡的苹果目标,利用该研究算法的平均分割误差为3.15%,提取的苹果目标与原始图像中苹果目标的平均重合度为96.08%,平均误差比Hough变换重建算法低7.73%,平均重合度高9.71%,并且该研究算法能够很好地保留未被遮挡苹果目标的完整轮廓信息,提高了分割精度。对于重叠被遮挡的苹果目标,平均分割误差和平均重合度分别为5.24%和93.81%,比Hough变换重建算法的平均分割误差低11.35%,平均重合度高12.74%,表明该算法可以较好地实现重叠被遮挡苹果目标的轮廓重建,研究结果可为实现枝叶遮挡影响下的多果重叠目标分割与重建提供参考。     

徐州市生态文明建设目标评价考核体系研究

指出了徐州市作为淮海经济区经济发展中心城市,面临着资源枯竭、环境污染、生态退化等方面的诸多挑战,以徐州市为背景,具体研究了在区域生态文明建设评价指标体系下的相关重要理论,主要围绕徐州市生态文明建设评价指标体系的建设目标、内容、评价体系、结果、结论等展开了探讨,冀以点带面,为徐州市生态文明建设献计献策。     

蚕豆覆膜种植对草害防治及产量的影响

蚕豆,又称罗汉豆等,豆科、野豌豆属一年生草本。作为人类的粮食、蔬菜以及动植物的饲料、绿肥。其原产欧洲地中海沿岸,亚洲西南部至北非,其分布广泛,在世界上50多个国家种植[1]。一般人认为该作为系汉朝的张骞引入我国。蚕豆营养价值丰富,含8种必需氨基酸。碳水化合物含量47%~60%,可食用,也可作饲料、绿肥和蜜源植物种植。所以蚕豆是一种经济价值非常高的农作物,近些年在我国种植面积不断扩大。本文就蚕豆在大通县的种植技术——蚕豆覆膜种植技术效果进行实验探析,以期能够指导我县的蚕豆种植业,发挥蚕豆最大的经济效益。试验采用随机区组设计,3次重复,3种模式,3个草害,3个产值,研究了覆膜对蚕豆草害防治及产量的影响。通过对3种种植技术参量结果的比较,得出了:覆黑色地膜对草害防治成效显著,覆膜种植增产明显这一结果。具体实验过程如下。     

东北地区夏季风强度的年代际变化分析

利用1961-2004年的NCEP/NCAR逐日再分析资料及全国降水实况资料,客观定义了东北地区夏季风强度指数。在年代际时间尺度上分别进行海平面气压（SLP）、850 hPa流场、500 hPa位势高度、海表温度、北极海冰以及各种振荡指数与东北地区夏季风强度指数的相关分析。结果表明,前冬季和夏季海平面气压、500 hPa位势高度与东北地区夏季风强度指数的正负相关大值区的分布基本一致,但夏季相关性更明显;海表温度与东北地区夏季风强度指数的相关不明显;北极海冰密集度与东北地区夏季风强度指数的相关性较好,前冬季以负相关为主,夏季以正相关为主;各振荡指数中只有NPO指数与东北地区夏季风强度指数有很好的相关性。     

温室大棚CO2浓度精准调控系统的设计与实现

CO2是绿色植物进行光合作用的主要原料,其含量严重影响植物品质,现有无线调控系统因成本高、层次多,不适合我国农业发展的现状。针对以上问题,基于不同环境、不同作物的不同要求,研制了以CC2430为中央处理芯片、采用Zigbee技术无线传输的CO2浓度精准调控系统。该系统采用模块化设计,包含中央处理单元、数据采集模块、控制模块、电源模块和人机交互模块,通过模块组合和加载软件的差异形成监测和控制2大类设备。各设备间通过Zigbee协议实现自组网方式下多跳数据交互,完成基于现场检测结果的CO2浓度的精准控制。在温室大棚的实用结果表明,其可实现上述设计功能,具有监测精度高、可靠性高、使用简单、成本较低和扩展性强等特点。