基于掌上电脑的农田信息空间分析系统的研究

变量作业是精细农业的核心，信息采集和分析是实现变量作业的关键．为了实时分析采样数据，本研制了基于掌上电脑的空间分析模块，该模块主要应用于基于掌上电脑的农田信息采集系统中，从而使基于掌上电脑的农田信息采集系统不但能实时地采集数据，而且能及时地分析数据，以此得到整个地块的产量或养分的空间分布情况，并用可视化技术，直观地显示分析结果．     

日光温室土质墙体内热流测试与分析

对山东省寿光市下沉式日光温室的土质墙体内不同厚度处的温度、室内外气温及墙体表面太阳辐射进行连续观测,以分析土墙内温度和热流的变化,探明日光温室后墙热传导规律。结果表明:日光温室土质后墙内热量传递呈现一定的日变化规律,墙体热流传导主要沿厚度方向,表层蓄、放热过程明显。在试验条件下,晴天时,白天通过墙体累计吸热量为2657kJ·m-2,夜间向温室内累计放热量为1865kJ·m-2;雪天时,通过墙体累计吸热量为18kJ·m-2,累计放热量为859kJ·m-2。在下沉式日光温室土质墙体内存在有效蓄热层和保温层,墙体各层功能不同,因此建议在墙体建造时选用不同功能材料分层处理,以发挥日光温室墙体的最大蓄热保温能力。     

精细农业田间信息采样策略

为研究田间空间变异性信息和采样策略 ,对 13.3hm2 冬小麦田以 5 0 m× 5 0 m栅格测得 6 3个数据 ;设计不同采样方案 ,用克立格法插值绘空间分布图 ,用最小显著差数法检验 ,得最佳采样方案。结果表明 ,不同田间信息应选不同采样方案 ;同种信息同采样点数和间距 ,采样位置不同 ,其变异性描述也不同 ;5 0 m× 10 0 m、15 0 m× 15 0 m右和 10 0 m× 2 0 0 m采样方案对所有田间信息都适用 ,15 0 m× 15 0 m左采样方案对速效磷、含水量和土壤密度都不适用。     

车辆智能障碍物检测方法及其农业应用研究进展

农业机械自动导航技术的应用可提升作业的精度和安全性,而障碍物检测是其中的重要环节。该文按照传感技术的不同进行分类,从单一传感器检测技术到多传感器融合技术,对车辆智能障碍物检测方法及其农业应用的研究进展进行了综述。其中单一传感器检测技术包括超声波检测技术、激光雷达检测技术和机器视觉检测技术,超声波检测技术受障碍物表面情况影响、激光雷达检测技术成本太高、机器视觉检测技术算法复杂耗时长,均无法满足复杂农田环境需求;多传感器融合技术则可以融合单一检测技术的优点,该文概述了视觉检测技术与激光雷达检测技术融合、视觉技术与超声波技术融合以及融合了深度和彩色图像信息的Kinect传感器检测技术的应用情况。最后,总结现有技术存在的问题,并对未来的研究内容进行了展望,包括新型装置和新算法引入及原有传统方法的改进两个方面。     

除草剂胁迫下大麦叶片丙二醛含量的光谱快速检测方法

丙二醛(MDA)是植物衰老和抗性生理研究中的一个重要指标,传统检测方法程序复杂,检测费时。该研究应用近红外光谱技术实现了除草剂胁迫下大麦叶片丙二醛(MDA)含量的简便、无损、快速检测。采集75个大麦叶片样本的近红外光谱数据,比较了Savitzky-Golay平滑(SG)、变量标准化(SNV)、多元散射校正(MSC)等7种预处理方法,建立了大麦叶片丙二醛含量预测的最优偏最小二乘法(PLS)模型,将PLS提取的特征向量(LV)作为最小二乘-支持向量机(LS-SVM)模型的输入变量,建立了LV-LS-SVM模型。选用回归系数(RC)方法提取原始光谱的特征波长,将其分别作为PLS、MLR和LS-SVM的输入变量建立相应模型。将相关系数(r)和预测集均方根误差(RMSEP)作为模型的主要评价指标。结果表明,LV-LS-SVM模型效果优于PLS模型,LV-LS-SVM模型在SNV及MSC预处理后预测效果相同,其预测的r和RMSEP分别为0.9383和10.4598,获得了满意的预测效果。说明应用光谱技术检测大麦叶片中MDA含量是可行的,且预测精度较高,为大麦生长状况的大田监测及除草剂胁迫对大麦抗性等生理信息的快速检测提供了新的途径。     

喷雾降温联合自然通风在大跨度温室中的试验

为提高日光温室土地利用率、增大日光温室操作空间,设计了一种新型南北走向的大跨度温室。该温室在夏天种植作物时,室内温度较高,尤其在晴天,即便通风口全开进行自然通风,中午温室内温度亦可高达40 ℃以上。为降低大跨度温室内温度,该文提出了一种高压喷雾降温方法,高压喷雾装置由过滤器、储水箱、管道、高压泵、控制器解压阀和喷头组成。根据现有的研究理论,计算温室的喷雾量为0.27 g/（m2·s）,选择锥心式喷头,喷头孔径为0.3 mm,雾滴直径为0.02~0.03 m,喷头流量为1.3~2.4 g/s,喷头安装密度为0.3个/m2。试验期间设置了60 s开300 s关、90 s开300 s关和120 s开300 s关的3种喷雾运行模式,并在夏季典型晴天开展了喷雾降温试验,选择室外环境差异小的3个典型晴天的3个时段进行比较。试验结果表明,3种喷雾系统运行模式下,试验温室与对照温室相比,气温分别要低3.0、5.1和6.0 ℃,空气相对湿度分别增加10.2%、20.1%和23.8%。同等室外环境条件下,3种喷雾系统运行模式下的喷雾蒸发冷却效率分别为26.3%、39.4%和47.2%,从降温效果、空气相对湿度增加量及喷雾蒸发冷却效率结合来看,系统运行120 s关闭300 s的喷雾模式的降温效果最为理想。综合认为,该研究为北方大跨度温室夏季降温调控奠定了基础。      

基于CFD的不同走向大跨度保温型温室温度场模拟

大跨度保温型温室是针对日光温室之间南北间距较大,土地利用效率不高而设计的。该温室可将日光温室南北间距缩减为2m以内,同时具有日光温室的良好保温特征,但一直以来缺乏对该大跨度保温型温室的光温性能评价。本研究利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)构建三维稳态温室模型,模拟不同走向对温室光温环境的影响,为温室建设提供理论依据。在模型中采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,通过离散坐标辐射模型(Discrete ordinates,DO)模拟热辐射的影响。将模拟结果与试验测量结果进行对比,模型模拟值与实测值绝对偏差在0.3~2.1℃范围内,验证了构建的CFD温室模型的准确性。利用已验证的模型模拟结构尺寸完全相同,走向分别为东西与南北的2栋温室内的温度场分布情况,比较分析不同时刻(6个案例)温室内温度场差别。模拟结果表明,在上午10:00和下午14:00,2种走向温室内温度差异不明显在正午12:00,南北走向温室内温度比东西走向温室高2.8℃。在室温分布均匀性方面,利用CFD后处理软件提取6个案例在每一节点处的模拟值,统计6个案例温室温度的相对标准偏差,结果表明,在早、中、晚的3个时间段内,南北走向温室的RSD值均低于东西走向温室。综合模拟与测试结果表明,双拱大跨度保温型温室在北方地区应选用南北走向,温室的光照分布、温度分布都优于东西走向。     

跨国公司在华投资特征分析

本文以跨国公司在华投资动机所引发的投资发展趋势为研究重点,分析了跨国公司在华投资对中国经济的影响,并在此基础上指出我国企业的应对策略。     

吉林省农安地区农田防护林生态经济效益分析

对吉林省农安地区成熟防护林的农田林网的防风效应、水热效应和经济效益进行了调查研究。结果表明:由4条林带构成的林网,平均降低风速30.4%,最低风速出现在观测区背风面的3 H~10 H处,降低60%。林网内背风面1 H~10 H处和迎风面3~5 H处为增温区,日平均增温0.4~1.0℃。而林网内背风面15 H~35 H处和迎风面6 H处为低温区,日平均增温在0.3~0.5℃。2行林带在有效防风距离以内,相对湿度的提高最低,平均提高6.3个百分点。12行林带次之,平均提高10.1个百分点。6行林带最好,平均提高20.4个百分点。林网内玉米平均产量9 211.9 kg/hm2,比对照区增加14.1%。3~10 H增产幅度为17%~25%,属于增产率最高区。可见,农田防护林具有非常明显的防风效应、水热效应和经济效益,是农田基本建设的重要组成部分。     

基于GPS和GIS的精细农业信息处理系统研究

为了解决精细农业中空间信息的快速获取与分析处理问题,研究了一种用MapObjects实现GIS与GPS有机结合的信息处理系统,具有空间数据可视化分析处理,实时测定和显示动点轨迹,并具有计算面积等功能,能很好地与专家系统和决策支持系统等结合。为展开精细农业的研究,提供了一种新的信息处理方法和系统