基于EnKF-3DVar模型的海淀区地表温度模拟

以城市化程度较深的北京市海淀区为研究区,基于2005年、2010年和2015年的遥感影像数据,利用基于影像(IB)的算法反演城市地表温度空间分布。将数据同化算法EnKF-3DVar与CA/Markov模型集成,将海淀区的多年平均臭氧浓度空间分布数据同化进行城市地表温度的模拟预测。结果表明海淀区的城市地表温度10年间呈现先下降后上升的趋势,但总体呈现下降趋势,其中2015年的平均温度为31.139 3℃。引入EnKF-3DVar的预测模型能够显著提升模型的模拟精度,所预测的2015年的数据结果 Kappa系数达到0.821 6。在有城市公园绿地的模式下,地表温度高值区呈现缓解趋势,在无城市绿地公园的模式下,城市地表温度高值区呈现出明显的扩张趋势,最高温度达到了56.142 3℃,城市生态绿地对于城市地表温度的空间分布影响巨大,合理布局城市绿地公园意义重大。     

基于IL-HMMs预测模型的地下水埋深预测研究

以西北干旱典型县域磴口县为研究区,基于增量学习的改进隐马尔可夫预测模型(IL-HMMs),对区域地下水埋深进行了预测研究。为检验IL-HMMs模型预测效果,将模型预测结果与2013年长观井的实测数据进行了比较;同时为检验模型的优劣性,与未经增量学习的隐马尔可夫模型(HMMs)、加权马尔可夫链(WMCP)和BP神经网络(BP neural network,BPNN)预测模型的预测结果进行了比较。结果表明:与其他几种预测模型相比,IL-HMMs模型预测精度显著提高,误差更小,有较好的鲁棒性。并使用IL-HMMs模型对2018年地下水埋深进行了预测,预测结果表明,2018年地下水年平均埋深略有增加、局部区域地下水埋深增量加剧。基于IL-HMMs模型的地下水埋深预测具有很好稳定性的同时对新数据加入又有很好的鲁棒性,可为地下水埋深动态预测提供思路与方法补充,为区域地下水资源开发利用和保护提供重要依据。     

不同腐解方式下棉秆腐解液对棉花种子萌发的化感效应

针对新疆棉区长期连作与棉花秸秆还田的普遍现象,分别采用自然腐解与接种微生物人工腐解的方式处理棉秆,研究了2种腐解液对棉花种子萌发的化感作用.结果表明,棉秆自然腐解液对棉花种子萌发具有较强的自毒作用,在腐解液浓度达到5 g/L时,种子发芽率与发芽指数即开始显著(P<0.05)降低;而已发芽种子的生长活力受影响较小,可耐受高达30 g/L的腐解液浓度.经人工腐解,棉秆腐解液的自毒化感效应得到极大消除,在50 g/L腐解液浓度的试验范围内,种子萌发率未受显著抑制,反而发芽种子的活力指数及胚根干重均有极显著增加(P<0.01).两种腐解方式下种子萌发情况的差异性检验表明,人工腐解处理的种子发芽势、发芽率、发芽指数与活力指数等指标值较之自然腐解处理有极显著增高(P<0.01),胚根干重增加显著(P<0.05).     

基于AHP和ArcGIS的北京市农业节水区划研究

在总结国内外学者农业节水分区先进经验的基础上,结合北京市农业生态节水发展实际,充分考虑自然条件、水资源状况、工程管理和社会经济状况等,构建涵盖干旱指数、地下水超采、土壤类型、节水灌溉率、农民人均收入在内的北京市农业节水分区指标体系,分析各指标空间分布规律,界定各指标的分级标准,并划定相应分区。采用层次分析法(AHP)对各指标分级赋值,利用ArcGIS软件中的叠加分析功能将图层按权重叠加,对分区重分类并相应赋值,将各影响因素的分值和权重相乘并求和得到最终的评分结果,按照评分结果将北京市划分为农业节水优先发展区、农业节水适宜发展区和农业节水鼓励发展区,根据分区结果提出相应工程节水及农艺节水措施。     

森林植被与泥石流活动

泥石流是一种特殊的水土流失现象.其影响因素众多,森林植被的破坏促进了泥石流的形成和爆发,同时,森林植被在加强水土保持,对泥石流防止又有其重要作用.     

基于无人机多光谱的耐旱苎麻品种筛选方法

高温干旱是影响作物生长及最终生产力的主要胁迫源。当前,无人机遥感技术已在作物倒伏和病虫害的分级监测研究中取得重大进展,但有关利用无人机遥感进行作物抗旱等级监测的研究却鲜有报道。因此,以苎麻种质资源为研究对象,提出了苎麻抗旱性量化标准,并提供了一种利用无人机多光谱遥感鉴定苎麻种质资源抗旱性的方法。首先,由专家对36份苎麻种质资源进行抗旱性分级;然后,结合无人机多光谱遥感获取的植被指数,采用随机森林(Random forest, RF)、支持向量机(Support vector machine, SVM)、决策树(Decision tree, DT)3种机器学习方法分别构建苎麻抗旱性鉴定模型,并通过苎麻在高温干旱胁迫下的表型响应检验鉴定结果;最后,基于无人机获取的遥感表型,筛选高温干旱胁迫下优质苎麻种质资源。结果表明,利用SVM构建的苎麻抗旱性鉴定模型正确率达到0.74,不同抗旱级分类F1得分范围为0.69～0.79,说明该方法能用于苎麻种质资源抗旱性评估。利用无人机遥感数据反演得到的3项苎麻表型性状(叶绿素相对含量、叶面积指数、株高)均与人工测量值具有较强的相关性,在此基础上,研究从高温...     

高速摄像技术在我国农业机械领域的应用

高速摄像技术是一项高科技测量技术,其应用已从军事、航空航天和电影等领域延伸到农业机械领域.为此,基于高速摄像技术的特点,系统分析了高速摄像技术在农业机械领域的应用研究概况,并探讨了其存在的问题和发展趋势.     

芦苇/芦竹机械化收获及加工作业基地化集成研究

基于供应链集成的基本原理,提出将芦苇/芦竹生产环节沿其供应链方向纵向延伸,实现芦苇/芦竹种植、收获、初加工、深加工等作业以产地为基地进行集成化和一体化经营,既增加芦苇/芦竹种植、生产、加工者的经济收入,提高整个供应链的效益,又可以在发展当地相关产业、增加就业、改造环境等方面产生显著的社会效益和环境效益。     

基于免耕直播的油菜生产全程机械化关键技术

论述了油菜生产全过程的技术环节,提出了基于免耕直播的油菜生产全程机械化技术体系。通过筛选及比较研究,分析了制约油菜全程机械化的关键技术和瓶颈技术,并确定了基于免耕直播的油菜生产全程机械化的关键技术体系。     

油菜播种机斜窝眼偏心轮式排种器结构设计

针对传统机械式排种器伤种率较高、排种均匀性较差和窝眼堵塞较严重等问题,设计了一种适用于油菜等小粒种子的斜窝眼偏心轮式排种器.通过整体结构设计依靠种子重力、相互挤压力和斜窝眼实现自动充种,依靠种子自身重力实现排种,同时将斜窝眼设计成为通孔,并加装一个内置偏心轮,从而实现自动清种.