区域种植业结构调整和布局优化模型的设计及实现

着重阐述了借助计算机技术建立区域种植业结构调整和布局优化模型的总体框架、基本思路和方法步骤等,试图建立以多级区域(县、村、某一地块…)为单位的一般性种植业结构调整及生产布局优化模型。最后,在此模型框架下．以安徽省凤阳县为实例,实现了2001年的种植业结构调整和布局优化。     

玉米穗粒数形成过程模型研究

采用均匀设计方法,通过播期、密度、水肥管理等措施创造不同的玉米生长状态,在动态调查玉米关键生育时期生长及穗粒形成的基础上,建立玉米穗粒数与干物质积累、出苗-吐丝持续时间、比茎重(单位茎长的干物质重)的关系模型,模型模拟的相对误差(RE)为0.08%,相关系数(R)为0.857,模拟值与观测值吻合度高,拟合效果显著。模型预测效果的t测验表明,预测值与观测值之间没有显著性差异,方程可以很好地预测玉米穗粒数。通过对玉米穗粒数形成过程的分析表明,模型变量基本反映了玉米穗粒数决定过程涉及的因素,从统计学及生物学方面均能较好地解释玉米穗粒数的形成。本研究也建立了玉米比茎重与种植密度的关系模型,两者在9叶期、12叶期和吐丝期均呈负相关关系,模型的拟合及预测效果较好。     

小麦秸秆收储运模型的建立及成本分析研究

农作物秸秆作为重要的非粮生物质原料,其大规模的能源化利用将会产生巨大的经济效益、环境效益及社会效益。但在其进行产业化利用之前,对生产成本进行分析是保证其经济可行性的必要过程。本研究以河南天冠集团小麦秸秆收集实践为基础,首先建立关于收集、运输、装卸、预处理和储存过程的模型并进行成本分析;然后对影响秸秆收储运成本的因素进行蒙特卡洛模拟分析,以期为降低其生产成本提供科学依据。结果表明:人工散秆的收储运总成本最高,为298元/t,其次为人工打包、机械散秆、机械打包,总成本分别为265、252和222元/t。用蒙特卡洛分析法对影响总成本的部分因素模拟分析结果显示:田间人工工资和人工捡拾速率对总成本的影响达显著水平,而收获速率和可持续移走量对4种模式收储运总成本的影响差异不显著。     

计算机辅助小麦图像识别应用中颜色特征基本参量的表达

在计算机辅助图像处理中,运用颜色特征进行图像的分类和识别是简便而有效的一种方法。然而,颜色特征的表达和提取是否准确、合理直接决定着分类和识别的可靠性。本文在重点分析RGB、HIS和L*a*b*三种常用颜色模式基本参量含义及相互间关系的基础上,结合小麦图像自身的特点,通过对30幅小麦图像在三种颜色模式下的9个基本参量进行主成分分析,建立了应用于小麦图像识别的颜色特征基本参量表达式,并对这三种颜色模式的9个基本参量进行了分类,提出了确定而有意义的表征小麦颜色特征的主成分指标。结果如下：基于第一主成分的分类指标综合表达出小麦冠层的亮绿色特点,分类结果具有较高的准确性和可靠性;第二主成分指标主要表达小麦冠层黄绿颜色变化的特点,能够形成连续的量化指标空间。第三主成分指标主要表达小麦正常绿色的情况,在图像获取亮度差异较小时可以进行小麦正常绿色值的评价。     

冬小麦群体参数优化设计方法

为探讨冬小麦生产中合理群体结构的构建方法,在2009/2011和2012/2013年冬小麦生长季,利用3个田间试验建立不同冬小麦群体,分析冬小麦群体动态变化特征对产量的影响,并提出冬小麦群体参数优化设计的方法。研究结果表明:产量的形成与干物质最大积累速率、干物质快速增长的延续点及叶面积指数(LAI)动态变化特征参数相关,所建立的关系模型达到极显著水平(P0.01),对模型进一步用独立样本进行配对t检验,模拟值与实际值差异不显著(P0.05);冬小麦参数设计中,不同时期的干物质积累、LAI变化和群体生长特征参数的范围以及产量与群体的关系构成约束条件;该方法能定量描述冬小麦群体最优的生长动态过程,且灵活方便。本方法能为作物生产管理中合理群体结构的构建提供理论分析手段。     

棉花成铃时,空分布的优化设计方法研究

棉花生产中棉铃的重量及其纤维品质存在时空上的差异,这是客观事实。抓好优质铃期的生产管理是提高棉花生产效益的关键途径。本文提出了一套定量分析优质铃群体结构的方法,其分析结果与实际生产管理情况基本相符。     

图像处理技术在冬小麦叶面积指数测定中的应用

为了探讨利用图像处理技术测定冬小麦叶面积指数的可行性,在室外光照条件下．固定数码相机高度垂直拍摄冬小麦群体图像,利用图像处理技术获取小麦冠层的图像叶面积指数(ILAI),并用手工测量获得小麦群体实际叶面积指数(LAI),建立ILAI和LAI间与施肥处理有关的关系模型,对该模型的稳定性和实用性进行统计检验。试验结果表明,利用图像处理技术通过ILAI获取小麦LAI是可行的,且简便易行,测量精度和效率都很高。     

运用混沌理论预测粮食产量

运用混沌理论的原理和方法预测粮食产量,探寻一种准确率高、时效长、成本低、便于普及推广的区域粮食产量预测方法。把粮食单产序列分解为趋势产量和气象产量2部分,用5年滑动平均法求得趋势产量后,通过分析粮食单产中气象产量分量的时间序列的变化规律,论述了由气候变化引起气象产量的年际波动具有混沌特性,具体表现为平稳的马尔柯夫型状态转移概率和相同的概率密度分布特点。并以陕西省武功县、河北省禹县和涿州3个地区1949—1999年小麦单产序列为例,运用MATLAB7.0语言编程构建了粮食产量的混沌预测模型,对2000年小麦单产进行预测,准确率分别为98.1%、92.1%和97.1%。预测结果表明,粮食产量的混沌预测法相对准确而有效,准确率在92%以上,可作为粮食产量预测的新方法加以推广。     

基于图像处理技术的夏玉米叶面积指数估算方法研究

在大田条件下固定数码相机高度垂直拍摄夏玉米拔节期和大喇叭口期的群体图像,利用图像处理技术获取玉米地面覆盖度,建立覆盖度和叶面积指数间的关系模型。结果表明,覆盖度和叶面积指数间存在极显著相关关系（r2=0．9547）,模型的拟和度较高,对模型进行检验可知,模型的预测精度达到90．56％,说明利用图像处理技术估算夏玉米LAI具有很好的可行性。