最小二乘支持向量机模型在径流预报中的应用

为解决径流中长期预报模型精度较低的问题,提出了一种基于混沌时间序列的最小二乘支持向量机预测方法,该方法依据相空间重构技术以及最小二乘支持向量机模型(以下简称LS_SVM)。利用该模型对黄河三门峡1919-1989年的71年实测年径流量进行预测。经过反复计算分析表明LS_SVM模型在径流中的应用具有较快的计算速度、较好的泛化能力以及较高的预测精度。     

基于改进级联神经网络的大豆叶部病害诊断模型

针对大豆叶部病害性状特征与病种之间的模糊性和不确定性,将数字图像处理技术与神经网络智能推理技术相结合,充分挖掘大豆受病害胁迫后表现性状与病种之间的潜在规律,提出了基于改进级联神经网络的大豆病害诊断模型。首先利用自制载物模板无损采集大田大豆叶部病害数字图像,计算病斑区域的形状特征、颜色特征及纹理特征14维度特征参数;为突显各方面特征对于不同病害种类决定作用的差异性,构建各子神经网络并联的第1级网络,第2级网络的输入为第1级网络的输出,利用多维特征各自优势来自动取得病种模式推理规则,建立了用于大豆叶部病害自动诊断的两级级联神经网络模型,仿真实验准确率为97.67%;同时应用量子遗传计算优化级联神经网络参数,平均迭代次数为743,平均网络误差为0.000 995 445,提高了学习效率,实现了大豆叶部病害的高效自动诊断和精确测报,为大田农作物全面系统地开展作物病害监测、智能施药及自动防治提供了理论依据。     

基于图像处理的温室黄瓜霜霉病诊断系统

为进一步提高温室黄瓜霜霉病诊断的准确率,构建了一个基于图像处理的温室黄瓜霜霉病诊断系统。针对温室黄瓜栽培现场采集的病害图像,采用基于条件随机场(Conditional random fields,CRF)的图像分割方法进行病斑图像分割,并采用决策树模型扩展一元势函数,提高病斑图像分割的准确性;将分割后的病斑图像转换到HSV颜色空间并提取其颜色、纹理和形状等25个特征,利用粗糙集方法进行特征选择与优化;构建了基于径向基核函数的SVM分类器,准确地识别与诊断温室黄瓜霜霉病。系统试验验证结果表明,该系统采用的病斑分割方法,能够克服复杂背景和光照条件的影响,准确地提取病斑图像;采用粗糙集方法能够有效地选择分类特征,将25个初始特征减少到12个,提高了运行效率;黄瓜霜霉病识别准确率达到90%,能够满足设施蔬菜叶部病害诊断的需求。     

面向冷链物流农产品品质感知的TTI动态校准方法

时间-温度指示器(TTI)是一种可以跟踪冷链物流温度历程的智能装置,可以指示相应的农产品品质。但现有的TTI匹配条件在一定程度上限制了TTI的应用范围,即使TTI满足了传统匹配条件的要求,但应用效果也会受到农产品采收品质波动的影响。通过使用反应动力学方程和等量线方法,在原有的匹配过程中引入了TTI的校准过程,并借此推导TTI匹配所需的基本条件,以及校准过程所需的参数。结果表明,TTI匹配性判断所需的基本条件仅为农产品品质与TTI的反应活化能相等,或两者等量线存在比例关系。在此前提下,利用公式推导或等量线的绘制过程,可以求得静态校准和动态校准时所需的相关参数,经过校准后的TTI即可与对应的食品完成匹配。校准过程的引入可以显著扩大TTI的适用范围。除此之外,动态校准模型还可以缩小处于变化中的TTI和农产品对应品质之间的差值,提高TTI指示货架期的精确性。最后,通过使用两种酶型TTI、两种不同激活条件的化学型TTI和玫瑰香葡萄进行验证实验,实验结果证明经过合理校正之后TTI的等量线普遍与玫瑰香葡萄的品质等量线更接近,对其指示效果精准。     

基于嵌入式机器视觉的水稻秧盘育秧图像无线传输系统

杂交稻机械化秧盘精密播种育秧过程中需要人工实时监测,以保证秧盘播种性能,为解决传统人工长时间户外、低效的监测方式,设计了基于嵌入式机器视觉的水稻秧盘育秧图像无线传输系统。系统由嵌入式开发平台、无线Wi Fi网关、高清网络摄像头、红外传感模块、远程服务器等组成。嵌入式开发平台采用Tiny4412开发板,并在其上移植Linux系统、摄像头驱动、GPIO口驱动;采用Qt开发工具,完成图像采集、实时显示,并设计出友好的人机交互界面;利用Jpeglib静态库对图像进行数据压缩;利用无线Wi Fi局域网、嵌入式系统和远程服务器按照规定的协议通过Socket通信进行数据传输。远程服务器基于Netty框架对采集到的图像数据进行校验、实时显示和保存。试验结果表明,不同分辨率图像的无线传输速率均满足育秧流水线实时作业要求,JPEG格式的图像经过数据压缩,其传输速率大大提高;嵌入式采集终端能够稳定采集播种秧盘图像,并成功地上传到服务器,网络平均丢包率为0.23%,误码率为0.23%。     

大汶河流域复合水系统评价指标体系的构建

在阐明流域复合水系统开发利用与保护管理指标体系的研究目的和原则的基础上,初步构建了包含目标层、领域层、准则层和指标层的四阶递阶层次指标体系,并根据大汶河流域复合水系统的现状和特点,运用层次分析法和重要性指标筛选方法对指标进行了筛选,最终确立了涵盖水资源、社会经济和生态环境方面4个领域、10个准则、23个指标组成的指标体系。该指标体系是依据大汶河流域的现状建立的,并汇总了专家对于各指标相对重要程度的打分,能够全面客观地反映大汶河流域复合水系统开发利用与保护管理情况。     

干旱区幼龄红枣节水灌溉方式优选研究

环塔里木盆地具有发展红枣种植的独特优势,也是对红枣节水灌溉技术需求大的地区.采用干旱区最常用的滴灌、低压软管灌、微喷灌、沟灌4种灌水技术进行田间试验,从红枣的叶温、地温、坐果率、产量、品质、气候特点和田间管理等几个方面进行了比较.结果表明滴灌在叶温、品质、适应气候、田间管理等主要的方面最优,微灌在坐果率和产量方面最优;干旱区幼龄红枣最适宜的灌溉技术是滴灌+花期微喷.     

土壤含水量的Kriging和Cokriging估值研究

分析了田间同深度土壤含水量的半方差和不同深度土壤含水量的交互半方差特征 ,探讨了土壤含水量的Kriging和Cokriging估值方法。研究表明 ,同深度土壤含水量与不同深度的土壤含水量之间均具有显著的空间相关性 ,用Kriging方法进行土壤含水量的估值精度较传统方法高。加入浅层土壤含水量用Cokriging方法来估测深层土壤含水量 ,可进一步提高估值精度     

纹理解译标志在土壤侵蚀遥感调查中的应用

利用1:10万卫星遥感影像进行土壤侵蚀调查时,建立了纹理解译标志,研究了水蚀(包括又分为鳞片状面蚀、耕地面蚀、细沟蚀、切沟蚀、沟蚀,土壤侵蚀程度依次加重)和风蚀的影像解译特征。以RS和GIS相结合,利用坡度分析系统与土地利用数字化资料,进行了室内微机辅助判读,人机交互,进行图像处理和数字化处理,建立了分市县的土壤侵蚀强度数据库和图形数据库,并形成土壤侵蚀图。     

城市植被净化大气价值计量与评价——以西安市为例

对西安市植被净化大气物质量及价值测定结果表明 ,植被净化大气年总价值为 34 2 6 35 6亿元 ,占 1999年西安市国内生产总值的 6 % ,其中年固定CO2 和释放O2 的价值为 2 7 1830 9亿元 ,年吸收SO2 、HF和NOX3种污染物的价值为 1 82 896亿元 ,年滞尘价值为 1 82 5 11亿元 ,年灭菌价值为 3 4 2 6 4 0亿元。并通过MapInfo的叠加分析得出各行政区统计结果。