北京市门头沟区采砂废弃地治理遥感评价

[目的]对北京市门头沟区采砂废弃地治理进行遥感评价,为北京市政府进行采砂废弃地这一典型退化生态系统的生态修复和景观重建提供依据。[方法]基于门头沟区采砂废弃地遥感影像及实地调研,对各采砂废弃地的规划利用方向进行分类,同时利用综合指数法、GIS分析法和专家打分法等景观评价方法,选取相应的评价因子建立评价模型,对门头沟区采砂废弃地的生态治理效果进行综合评价。[结果]门头沟区采砂废弃地规划利用方式为公共绿地及公园、自然生态恢复区、建设用地、基本农田、河道综合治理区5大类别,治理效果表现为:公共绿地及公园河道综合治理基本农田建设用地自然生态恢复区。[结论]门头沟区治理近10a来,采砂废弃地规划利用及生态修复取得了显著成效,总体生态治理效果达到近理想的状态,其中公共绿地及公园的治理效果接近理想状态,无论从植被覆盖度还是景观协调度方面都体现出更好的恢复效果,而自然生态恢复方式效果一般,对采砂废弃地不宜采取该种方式。     

基于GF-1影像NDVI年度间相关分析的冬小麦面积变化监测

为实现区域冬小麦种植面积变化的快速监测,减少监测难度,提高监测效率和精度,该文提出一种基于年际NDVI相关关系的监测方法(relationship analysis of normal difference vegetation index,rNDVI)。选择河北省黄骅市、孟村县、海兴县3个县市为研究区,基于2014年4月14日、2017年4月26日两个时期的GF-1/WFV数据,基于rNDVI方法,通过将样本点两年度的NDVI值构建二维空间,采用最小二乘法拟合的方法获得不变地物点的上下包络线方程,进而得到冬小麦变化区域的监测阈值,提取冬小麦种植增加和减少区域,实现对研究区域的变化监测。结果表明,采用rNDVI算法总体精度分别为90.60%,Kappa系数为0.84,相比传统的先最大似然分类后再提取冬小麦种植变化区域的方法,总体精度与Kappa系数分别提高了6.6个百分点和16.7%。对冬小麦增加区域、冬小麦减少区域的变化监测结果进行分析,发现基于rNDVI的变化监测方法可以有效提高裸地、线状道路、破碎的冬小麦地块等区域的变化识别能力,提高监测精度。同时分别利用2014年3月1日和2017年3月12日、2014年5月17日与2017年5月20日两对GF-1/WFV数据进行基于rNDVI的冬小麦变化区域监测,结果表明3月份的监测精度较低,主要是由于3月份冬小麦长势尚不明显,5月份与4月份的总体精度相近,主要是由于5月份冬小麦NDVI已较高,易于识别。上述研究结果表明,基于rNDVI的冬小麦变化快速监测方法可以有效监测区域冬小麦种植面积的变化情况,算法简单高效,且能够在种植结构相对单一的冬小麦分布区域保持较高精度,能够满足农情遥感监测信息快速获取的需要。     

粮豆轮作遥感监测对卫星时空及谱段指标的需求分析

该文面向粮豆轮作遥感监测卫星数据需求,针对最小监测地块、作物类型、时效性的要求,分别对不同空间分辨率影像识别能力、不同波段组合识别能力、最高云覆盖区域晴空获取能力3个方面进行分析,提出了光学遥感卫星理想的空间分辨率要优于0.3 m,光谱设置可以采取基本波段(蓝、绿、红、近红)+红边或者基本波段(蓝、绿、红、近红)+短波谱段2种方式,重访周期要达到3 d以内。在上述指标满足条件下,能够对中国普遍存在的0.3 m宽度田埂进行有效识别,从而达到地块识别的目标;能够利用作物红边、短波谱段特征的差异,对生长中期玉米、大豆进行有效识别,达到粮豆轮作主要作物类型识别的目的;以3 d的重访周期,可以最大限度获取覆盖中国全国区域的晴空有效影像,在数据源获取上保证粮豆轮作业务化作业能力。该研究可为满足中国粮豆轮作等农情遥感监测需求的农业监测卫星研制及相应指标规定提供参考。     

低场核磁共振结合化学模式识别方法判别休闲豆干品牌

为了探求一种能快速准确地判别豆干品牌的方法,本研究采用低场核磁共振仪,对休闲豆干样品进行测量获取横向弛豫数据,结合主成分分析法(principal component analysis,PCA)、偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriiminate analysis,PLS-DA)和贝叶斯正则化误差反向传播人工神经网络(bayesian regularization back-propagation artificial neural network,BR-BP-ANN)等化学模式识别方法对试验数据进行模式识别分析。选用4个常见的休闲豆干品牌,每个品牌分别收集5个批次的样品。每个批次随机选择16小包作为测试样品,共获得320个样品。使用低场核磁共振仪对这些样品进行测量,然后采用模式识别方法进行品牌判别。试验结果表明:对预测集豆干样品采用PCA进行判别分析时,从三维投影图中难以对各品牌进行人眼识别;运用PLS-DA方法对训练集样品的品牌识别率为86.3%,预测集样品的识别率为81.3%;然而使用BR-BP-ANN方法对预测集样品进行判别预测,预测值与实际期望值高度吻合,判别正确率均为100%,能够很好的实现对豆干品牌的判别。因此,采用BR-BP-ANN方法能够快速而准确地对豆干品牌进行识别,可为休闲豆干的品牌判别提供较好的技术支持。     

基于模态置信度准则的插秧机支撑臂模态分析与结构优化

针对高速插秧机栽插机构动力传输过程中的振动问题,该文以2ZG-6DK插秧机为研究对象,分析了栽插系统动力传输方式及工作原理;利用Solid Works软件对插秧机动力传输系统中关键部件支撑臂进行建模,将模型导入ANSYS Workbench并结合Lanczos Method解算方法求解模态固有频率和振型,在此基础上开展基于MAC(modal assurance criterion)准则优化的模态试验,验证了有限元理论分析的准确性。为使支撑臂固有频率避开外部激振频率,在分析外部频率激振特点的基础上,基于ISIGHT多学科软件平台,采用序列二次规划法对支撑臂结构参数进行优化。研究结果表明:优化后支撑臂侧壁腔体厚度5.7 mm、横梁宽度42.0 mm、臂长497.0 mm,前4阶模态频率分别调整至135.17、204.23、483.14和702.32 Hz,均可避开插秧机汽油发动机激振频率范围86.67~120 Hz。优化后1阶频率下振动幅度衰减最为明显,振动幅值最高下降9.4%,支撑臂低频振动特性得到明显改善。研究结果可为插秧机的振动特性分析与减振设计提供参考。     

低场核磁共振分析聚乙二醇对萌发期水稻种子水分吸收的影响

为研究聚乙二醇(PEG,polyethylene glycol)处理下水稻种子萌发过程中内部水分分布和变化规律,进而揭示水稻耐旱性在水分吸收规律上的重要特征。应用低场核磁共振的T2弛豫谱和质子密度加权成像分析了PEG处理下水稻种子萌发过程中的水分变化,研究了利用蒸馏水(对照)和质量分数分别为10%、20%PEG6000处理对两个水稻品种旱9710、辽星1发芽指标的影响,以及对两个水稻品种萌发0、6、22、48、72 h吸水量的影响,确定单位质量核磁信号幅值与水稻种子湿基含水率的回归函数关系。发芽指标检测结果显示:旱9710耐旱性高于辽星1。质子密度加权成像结果显示:在水分吸收初期,水分子直接通过种子表面裂缝进入种子体内,胚乳中的淀粉粒等物质开始吸水膨胀,种子体积增大。24 h后,种子内营养物质向种胚流动。PEG处理下,水稻种子吸水量明显减少,发芽速度明显降低,且PEG质量分数越高,发芽速度越慢。基于核磁共振理论及T2弛豫谱的多组分特征,当反演频率为10 000时,水稻种子萌发过程中的水分分为束缚水与自由水两部分。T2弛豫谱结果表明:在蒸馏水和质量分数分别为10%、20%PEG处理下,种子湿基含水率和核磁信号幅值均逐渐增长。PEG处理下,核磁信号幅值增长相比对照处理显著降低(P0.05)。PEG处理抑制了两个水稻品种种子对水分的吸收,PEG质量分数越高,抑制作用越强。PEG处理24 h后,耐旱性强的水稻品种吸水率相比对照处理的降低幅度小于耐旱性弱的品种。回归分析表明,3种处理下,核磁信号幅值和湿基含水率具有一致的线性关系(R2=0.983),由回归方程可以求得水稻种子萌发过程中各状态水分的含量。试验为研究水稻种子萌发过程对干旱胁迫的反应机制,开发种子水分微观活体无损检测技术等方面的研究提供理论支持和数据参考。     

山梨酸钾/氯化钾复合相变材料制备及热物性分析

为开发出高效、性能稳定的微冻保鲜用相变蓄冷剂,保证运输中肉制品等农产品的品质,以山梨酸钾水溶液为主基液,探究添加氯化钾后相变蓄冷材料的热物性及热循环稳定性。对比30 g/L山梨酸钾溶液,当再添加氯化钾浓度为5 g/L时,相变温度为-2.8℃,潜热为254.6 J/g,热导率为1.012 W/(m·K),热扩散率为1.01 mm2/s。添加氯化钾对相变温度和潜热几乎没有影响;溶液的热导率提高了23.32%;热扩散率提高了151.37%。经200次冻融循环后,未添加氯化钾的相变溶液出现了-5.3℃的过冷度,含氯化钾的相变溶液没有过冷度,氯化钾在山梨酸钾相变过程中体现出了其良好的成核作用,使得该复合相变蓄冷剂具有优异的热稳定性。试验表明,山梨酸钾/氯化钾复合相变蓄冷剂适合于农产品的微冻保鲜用。     

节水农业综合效益评价研究进展

【目的】正确评价节水农业,有利于规模化节水农业发展,促进农业可持续发展。【方法】通过对国内外研究资料的分析,探讨节水农业综合效益评价研究的发展情况。【结果】提出了节水农业综合效益评价未来的发展趋势,阐述近年来广泛应用的综合效益评价方法。【结论】综合效益评价已经涉及人类生活领域的各个方面,其应用的范围也越来越广,所使用的方法也越来越多,因此对综合评价的方法和理论进行整理、总结,具有重要意义。     

人工诱导日本鳗鲡成熟过程中血清及性腺内类固醇激素含量的变化

为分析日本鳗鲡(Anguilla japonica)经过多次注射鲤鱼脑垂体和人绒毛膜促性腺激素后,血清及性腺组织中性类固醇激素的含量及变化,采用超高效液相色谱-串联质谱联用(UPLC-MS/MS)对血清内6种类固醇激素[睾酮(Testosterone,T)、17α-羟基孕酮(17α-hydroxyprogesterone,17α-OHP)、17α,20β-二羟基-4-孕烯-3-酮(17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one,DHP)、雌酮(estrone,E_1)、雌二醇(estradiol-17β,E_2)、雌三醇(estriol,E_3)]以及性腺中4种类固醇激素(T、DHP、E_2、E_3)进行研究。结果表明,血清及性腺组织样品平均回收率分别为86.9%~98%、75.6%~88.1%;方法检出限(S/N10)分别为0.1 ng/g、0.1 ng/m L。对样品进行测定,结果表明,随着日本鳗鲡性腺发育,实验组日本鳗鲡血清及性腺中类固醇激素的含量呈逐步增加的趋势,其中,实验组日本鳗鲡血清中除E_3(难产时含量最高)外,其他5种类固醇激素均在产卵时含量最高;实验组日本鳗鲡性腺内E_2及DHP在难产时含量最高。对照组日本鳗鲡血清内E_1、E_3以及性腺内E_2、E_3在整个实验周期均未检测到。应用本方法对日本鳗鲡血清及性腺内类固醇激素进行定量分析,具有灵敏、高回收率、准确、稳定等特点,研究结果不仅对日本鳗鲡性腺发育过程中性类固醇激素的研究有了初步的认识,更对其他硬骨鱼类性腺发育过程中体内激素变化的研究具有重要参考意义。     

云计算在农业信息化中的应用及发展

对农业信息化建设中存在的形式单一、数据难以共享、信息价值层次不齐等问题进行了分析,介绍了云计算在农业信息化建设中的应用,在现代信息化的建设基础上,形成系统的基于云计算技术的综合信息环境。在目前越来越活跃的农业信息化市场发展的大背景下,云存储、云服务技术的崛起在农业信息化进程中具有不可估算的前景。