有机污泥干燥特性与干燥模型研究

为了有效处理含水率较高且体积庞大的有机污泥,实现与低温热解工艺相结合,进一步完善污泥处理与利用知识体系,研究了干燥温度与升温速率对污泥干燥过程中的质量、失重率、含水率、热量的影响。同时研究了不同温度下污泥的干燥速率和含水率的变化规律,并建立了污泥干燥的数学模型。实验结果表明:从不同干燥特性曲线可以看出,污泥的干燥特性符合理论的3个阶段,预热时间极短,恒速阶段持续时间也不长,最后的减速阶段时间最长。干燥终温为240℃时污泥干化时间最短,速率最快。二次模型的预测值与实测值决定系数为0.992 4,均方根误差和残差平方和分别为0.035和0.032,与其他数学模型相比,二次模型对污泥干燥过程的拟合优度最高。     

基于条件植被温度指数的冬小麦产量预测

条件植被温度指数(VTCI)综合了地表主要参数——植被指数(NDVI)和地表温度(LST),能够较为准确地对干旱进行监测,可为抗旱救灾、遥感作物估产等提供科学依据。在改进层次分析法的加权VTCI与冬小麦产量的相关性研究成果和VTCI的季节性ARIMA模型干旱预测研究成果基础上,对关中平原的冬小麦产量进行向前1旬、2旬和3旬的预测研究。研究结果表明,产量预测结果与产量监测结果吻合较好,预测精度随着预测步长的增大而降低,关中平原4个地级市平均产量预测结果的最大相对误差为3.27%,说明用该方法可以进行向前3旬的产量预测。     

醇类燃料发动机排气管保温降低醇醛排放研究

通过对发动机排气管隔热保温,在JL368Q3型电喷汽油机上开展了醇类燃料发动机排气管保温降低醇醛排放的研究,采用气相色谱-氦离子化检测器(PDHID)快速检测方法检测发动机的醇醛排放。结果表明:与排气管保温前相比,排气管保温后醇排放降低,低负荷工况下(Tc850 K)醛排放变化不大,中高负荷工况下(Tc≥850 K)醛排放降低,醇醛排放降幅随排气温度升高而变大。排气管保温延长了排气在高温下的反应时间,有利于未燃醇、醛的快速氧化,转速为4 000 r/min、负荷高于21 N·m时(Tc≥900 K),排气管保温后未燃醇、醛排放降低70%以上。排气温度和高温下的氧化反应时间对醇醛的氧化影响较大。     

自然环境下重叠果实图像识别算法与试验

针对非结构化自然环境中光照变化和对象重叠特征等外界因素给图像处理带来的难题,提出了一种自然环境下重叠果实的图像识别与边界分割的组合优化算法。该组合优化算法首先对原始图像进行噪声滤波处理,然后利用Sobel算子以及改进算子的最大类方差法(OTSU)来辨识重叠果实目标;接着采用K-means算法对重叠目标的像素进行聚类得到单个目标位置,再结合边缘检测结果的连通域分析及区域生长获得单个目标边界的大致区域;最后利用基于限制区域的分水岭算法,得到目标的精确边界。为了验证所提算法的有效性和适应性,进行了试验研究。试验结果表明:所提出的组合优化算法不仅可以在自然环境下从重叠物体图像背景中识别出重叠目标,而且还可以从重叠目标中分割出单个目标的精确边界。     

中国城镇化过程中村庄土地整理潜力估算

该文在理论分析的基础上，创建了一个定量的数学模型来估算村庄土地整理净增加的潜力。估算结果表明，全国平均整理系数2010年为1.42～2.42、2030年为2.27～3.27，分别可净增加耕地面积173.81～296.58万hm²、279.10～401.86万hm²。通过对不同时间和不同生态区的整理系数比较，村庄土地整理潜力具有明显的时空分布规律。在时序上，随着社会经济的发展和城镇化水平的提高，我国农村人口会逐渐减少，整理潜力逐渐增大；在空间上，东部和中部村庄土地     

秸秆与地膜覆盖玉米农田土壤水分时空动态变化——兼评回归等值线法的应用

利用回归等值线法对秸秆和地膜覆盖玉米农田土壤水分时空动态变化进行了分析比较。结果表明 :从 2 0 0 2年 4月 2 9日 (玉米出苗期 )至 2 0 0 3年 1月 4日的 2 5 0d内 ,对照秸秆和地膜覆盖处理下 ,在0～ 1 5 0cm土层内的土壤含水量随时间变化都呈“降低—增加”的趋势 ,随土层深度变化呈“降低—增加—降低”的趋势。土壤含水量随时间而降低阶段与玉米生育期耗水量增加阶段相吻合。对照处理最低水分区域出现提前 ,位置上升 ;地膜覆盖处理土壤含水量下降幅度最大 ,最低水分区域有明显向底层延伸的趋势 ;而秸秆覆盖处理最低水分区域土壤含水量相对最高。从玉米生育后期一直到测定结束时的翌年 1月份 ,3种覆盖处理土壤含水量都呈上升趋势 ,且以上层土壤水分增加幅度大于中、下层土壤。回归等值线法反映了土壤水分时空动态变化的基本趋势和规律 ,具有简单省时、图形简洁明了、信息量大、便于分析等特点 ,可用于土壤水分测定数据的整理和分析。     

堆体大小对猪粪堆肥影响和袋装堆肥的研究

研究了堆体大小对堆肥的影响以及堆制10 d的物料袋装堆肥的可行性。试验将猪粪和秸秆按一定比例混合均匀后分800 kg、400 kg和200 kg三种规格堆制40 d，另设800 kg组物料堆制10 d后转移分装到袋中继续堆制至40 d。每天上午、下午测定堆温，并于堆制第1、5、10、20、30和40 d取物料测定C/N比、水溶性碳、总腐殖质、氨态氮和硝态氮。结果表明，400 kg和800 kg组经40 d左右可以达到腐熟，而200 kg组不能完成彻底的有机质分解。与非袋装组比较，袋装堆肥堆制结束(40 d)物料的C/N比较低、腐殖质和氨态氮相近、水溶性碳和硝态氮较高。袋装法简单经济，占地少，便于畜牧场和农村推广应用。     

坡耕地地表糙度对降水分配的实验研究

地表糙度指地表微小的高低起伏变化,是人为土地管理与土壤侵蚀共同作用的结果,可以影响降雨过程中水分转化与土壤侵蚀过程。该文以直线坡为对照,借助3种常见耕作管理措施（人工锄耕、人工掏挖与等高耕作）产生不同水平的地表糙度,结合人工模拟降雨试验研究地表糙度水分转化效应。结果表明:长历时人工降雨条件下,地表糙度可以强化降雨向土壤水分转化。其强化入渗作用表现为:增加地表填洼量,增大入渗水头与入渗深度,滞后产流时间,削减径流量,进而提高入渗率及水分转化率。坡耕地地表糙度与填洼量成指数关系,与平均入渗率及水分转化率成对数关系。     

生态足迹理论的微观分析-成分法的算法及应用

随着可持续发展研究不断深入,生态足迹理论逐渐成为国内外可持续发展量化研究的热点。成分法作为生态足迹分析模型中应用于微观单位的一种算法,能够较为简便形象地估算微观单位对各种资源的消耗程度,为制订可持续发展战略提供理论依据。该文对该算法的基本思想、分类方法、计算方法和优势缺陷等进行了介绍。同时,利用成分法进行生态足迹分析尚需根据国情进一步完善和加强,在我国应用生态足迹的成分法分析模型的主要困难是数据的收集和均衡因子的取得,但根据我国可持续发展的战略性需求,成分法分析模型必将得到广泛应用。     

黄土沟壑区不同植被对产流产沙的影响

以甘肃西峰南小河沟小流域径流场为研究对象,采用横向对比分析的方法,在降雨量相同的条件下,对4种植被类型小区(农田、林地、人工草地和天然荒坡)进行了产流产沙、雨能和抗侵蚀能力的分析。结果表明,农田的径流系数最大,最高可达36.33%;林地的径流系数最小,基本在1%以下;农田的产沙量是林地的2~4倍,是天然荒坡的4~7倍;各种植被对雨能的影响不大;农田的抗侵蚀能力最差,其他3种植被小区相当。