“WaterMan”: an on-farm water management game with heuristic capabilities

A modern computer-based simulation tool (WaterMan) in the form of a game for on-farm water management was developed for application in training events for farmers, students, and irrigators. The WaterMan game utilizes an interactive framework, thereby allowing the user to develop scenarios and test alternatives in a convenient, risk-free environment. It includes a comprehensive soil water and salt balance calculation algorithm. It also employs heuristic capabilities for modeling all of the important aspects of on-farm water management, and to provide quantitative performance evaluations and practical water management advice to the trainees. Random events (both favorable and unfavorable) and different strategic decisions are included in the game for more realism and to provide an appropriate level of challenge according to player performance. Thus, the ability to anticipate the player skill level, and to reply with random events appropriate to the anticipated level, is provided by the heuristic capabilities used in the software. These heuristic features were developed based on a combination of two artificial intelligence approaches: (1) a pattern recognition approach and (2) reinforcement learning based on a Markov decision processes approach, specifically the Q-learning method. These two approaches were combined in a new way to account for the difference in the effect of actions taken by the player and action taken by the system in the game world. The reward function for the Q-learning method was modified to reflect the suggested classification of the WaterMan game as what is referred to as a partially competitive and partially cooperative game.     

油葵收获割台工作性能仿真及试验研究

为研究油葵收获割台在工作过程中的性能与可靠性,得到该割台正常工作时的关键参数,利用SOLIDWORKS对割台进行三维参数化建模并导入ADAMS中进行运动学仿真,得到收获时茎秆受力和摆动程度的仿真结果并进行正交组合分析,仿真和分析结果表明:割台正常工作最优参数的组合是拉茎辊转速800 r/min、机器的行驶速度2.12 km/h、拉茎间隙10 mm、拉茎辊的倾角20°,同时往复切割刀的切割速度2 m/s时茎秆的受力最小,通过田间试验发现整个收获过程籽粒损失率≤3%,喂入输送绞龙的茎秆较短,收获可靠性较好,结果表明该割台适合油葵的机械化收获。     

地基差异沉降时管道的纵向力学性状分析

软土地基的不均匀沉降将导致管道纵向力学性状的变化，产生破坏管道的应力响应，从而引发工程事故。针对地基产生差异沉降的实际管道，通过建立较为合理的力学模型，分析其受力特性，计算管道上的最大挠度、转角、弯矩及确定出应力集中的危险受力区域。通过对该结果的研究，绘制相应关系曲线，为解决由于地基不均匀沉降引起的管道渗漏和爆管等问题提供了一定的理论依据。     

因地制宜发展安徽节水灌溉

分析了当前灌溉工作中存在的一些问题，提出了发展节水灌溉要遵循的原则，阐述了安徽省不同地区发展节水灌溉的指导思想和主要措施。     

黄土高原半干旱区退耕还林对土壤微量元素的影响

为了探明黄土高原半干旱区退耕还林对土壤微量元素(Cu、Zn、Mn、Mo、Fe)含量的影响及其与影响因子间的关系,以甘肃省关川河流域退耕还林地和农地为研究对象,使用有效性评价、通径分析等方法研究土壤微量元素与土壤环境变量间的关系。结果表明:退耕后土壤微量元素含量随土层深度增加而减少,在表层土壤中呈一定的富集现象。退耕地Cu、Mn、Mo的有效性指数高于Zn、Fe,侧柏林地有效性综合指数高于云杉林地。偏相关分析显示,退耕还林区土壤微量元素有效态含量的主要影响因素为土壤有机质、全钾、全氮与土壤含水率;回归分析显示,土壤环境因子可解释38.1%~73.8%有关土壤微量元素含量的变异;通径分析表明,土壤全钾对土壤微量元素的直接作用最大,土壤全氮对微量元素的间接作用最大;决策分析表明,土壤全钾与土壤有机质是退耕还林区微量元素含量的决策变量,而土壤含水率是土壤微量元素的限制变量。     

旱区覆膜滴灌棉田N 2 O排放对化肥减量有机替代的响应

覆膜滴灌条件下,采用静态箱-气相色谱法研究了不同施肥策略:CK(不施肥)、CF(N 300 kg/hm~2;P2O590 kg/hm~2;K2O 60 kg/hm~2)、60%CF+OF(普通有机肥6 000 kg/hm~2)、60%CF+BF(生物有机肥6 000 kg/hm~2)对棉田土壤N_2O排放的影响,旨在明确滴灌棉田连续不同施肥策略下土壤N_2O的排放特征。结果表明,棉花生育期N_2O排放通量表现为施肥处理大于不施肥处理,滴灌施肥后第3/4天N_2O排放通量顺序为CF60%CF+OF60%CF+BFCK,而滴灌后第7/8天N_2O排放通量则表现为有机肥处理高于化肥处理,滴灌施肥结束后表现与之相同;生育期的N_2O排放总量以100%化肥处理(CF)最高,与其相比,60%CF+OF和60%CF+BF处理分别降低3.75%和8.37%,N_2O排放系数则分别降低1.39%和73.8%;相关及通径分析均表明,与土壤NH+4-N相比,NO-3-N与N_2O排放的关系更密切。     

永寿县沙棘人工林生长规律初探

本文对永寿县沙棘良种选育基地试验区人工沙棘林单株树高、 30 cm处直径进行了系统的研究 ,结果表明 :1.沙棘 30 cm处直径和树高的速生期一般都出现在第 2～ 5年 ,连年生长量高峰期出现在 3～ 4年之间 ,平均生长量的最大值出现在第 4～ 5年之间。 2 .分别对沙棘树高、 30 cm处直径与树龄进行回归分析 ,得出了沙棘树高、30 cm处直径的生长模型和树冠的生长模型 :D0 .3 0 =10 ( 0 .8774- 1.92 0 1/A) 、H =- 0 .2 784 + 0 .6 2 89A- 0 .0 30 9A2、Cw=1.6 43× 10 0 .2 2 9- 0 .5 3 89/A。     

白云山水库调度管理系统

针对江西省吉安市白云山水库自建的局域网的特点，研制开发了水库调度管理系统软件。简要介绍在Power Builder平台上开发的水库调度管理系统软件中有关电力部分的主要功能和系统软件开发要点，重点介绍实现实时监控、报表制作等功能的关键技术，并介绍了四的技术关键。     

不同沙棘品种在定西的生长情况对比分析

通过对引进的7个沙棘品种的种子育苗及成苗定植，并对成活率、保存率、生长情况进行了观测，初步分析了引进的各沙棘品种类型在定西的适应性。     

金属带式无级变速器的速比控制

在分析了速比控制阀特性的基础上，考虑到无级变速传动系统的复杂性，设计了模糊控制器，开发了基于速比反馈的速比控制系统，并进行了台架模拟试验。试验结果表明，实际速比能够较好地跟踪目标速比的变化，所设计的控制系统能够满足实际控制的需要。