基于高斯函数的春玉米叶片功能期模型构建与应用

叶片功能期是影响光合生产能力的关键因素,冠层叶片功能期的量化评估对玉米植株生长和产量形成具有重要意义。本研究于2015—2017年在中国农业科学院作物科学研究所吉林公主岭试验站进行,定株观测先玉335和郑单958两个品种各个叶位叶片展开时间和衰老时间,基于2015年和2016年试验数据,以高斯函数(y =a+b×e-(x-c)^2/2d^2)模拟玉米各叶位叶片功能期的动态变化,并用2017年数据验证,在此基础上进一步明确了模型特征参数的生理学意义,简化了叶片功能期模型构建的方法。研究条件下利用高斯函数构建的玉米叶片功能期模型年际间稳定性好、品种间区分度大。进一步解析利用一阶导(功能期最大值)、二阶导(功能期变化速率最大的点)、三阶导(功能期开始快速增大的点)等于零取整后的叶位并配合最顶部叶位(n)和基部第1叶这5个转折叶位叶片功能期构建的模型拟合度良好,极大地简化了该模型参数拟合的数据需求,并探讨了利用该模型函数对玉米叶片功能分组的可能性。本研究为玉米生产能力的量化分析提供了思路和方法,对各类玉米生长模型的完善和其他相关研究也有借鉴意义。     

耕作土壤表面不平度分析

利用激光式不平度测试仪测定犁耕耕地地面、圆盘耙耙地地面和驱动耙耙地地面的不平度，测定地面不平度沿着3个方向进行，即平行、倾斜和垂直于耕作方向。对每一种地面不平度的RMS高度、自相关长度和自相关函数进行了分析，结果表明：对于短的地块，可用单一尺度来表征地表不平度的特征，地表不平度特征属于指数相关函数，RMS高度和自相关长度具有明显的相关性；对于长的地块，平整的农业地表不平度具有分形性或多尺度性，其自相关函数是一种分形过程。     

拖拉机机体振动分析方法及其应用

介绍了一些拖拉机振动试验方法。通过理论分析,对拖拉机机体的竖向振动特性进行了系统的研究,建立了一套新的、较完整的振动分析方法,并通过了大量振动试验验证,提供了许多轮式拖拉机的振动数据,为驾驶座的动态设计提供了有效实用的根据。针对拖拉机的特点,建立了双输入输出线性系统力学模型,由此推导出该系统的凝聚函数,并用于定量分析多输入输出系统中各输入于输出之间的相关性。还提供了许多应用实例。     

径向基函数网络与WebGIS融合的苹果病虫害预测

以ArcIMS为二次开发平台,开发了基于Java技术和MVC架构的苹果病虫害预测预报系统平台,在建立了20余种苹果病虫害预测模型的基础上,采用动态数据交换技术(DDE)实现了GIS分析功能与病虫害预测模型的集成;具有空间数据和属性数据的分析处理、苹果病虫害预测预报、WebGIS信息发布等功能;可以通过地图或专题图、数据表格、图形或文字等多种形式预测预报苹果病虫害发生时间和发生程度.以苹果山楂叶螨为例,详细阐述了系统中径向基网络模型的构建,该模型的测试准确率为87.5%.高于BP神经网络的75%.     

基于平面变形的植物花瓣可视化造型

提出了一种简单易行的植物花瓣造型方法.其初始模型是一个矩形平面,通过多种变形函数改变平面的边界,利用法向量的多个干扰函数确定植物花瓣的几何形状.采用基本函数的组合建立花瓣的颜色模拟模型.此方法建模速度快,特别适用于创建花朵的生长模型.通过3种花朵的模拟结果,表明其仿真效果较好.     

灌溉用水绝对缺水量最小目标函数

现行的灌区水资源优化配置模型中以整个系统水量损失最小（即供水量最大、缺水量最小）为目标函数的不在少数,但是在配水方式、路径等确定,且渠系输配水损失仅考虑沿程损失的条件下,按水量损失最小为目标的配水方法与传统的“水先到先得” 配水方法在本质上并没有多大区别。以经典的水力学公式为基础,从数学角度分析证明了这两种方法是建立在同样的理论基础上的。     

农业机械化对农业产出的贡献率

测算出农业机械化对农业生产的贡献份额,有助于从总体上把握农业机械化的发展水平、发展潜力和发展趋势,为制定农业机械化政策提供可靠有力的理论依据.为此,分析了"有无比较"法及"生产函数"法应用于测算农业机械化贡献率的情况,并以湖南省为实例,采用"有无比较"法计算了农业机械化对农业产出的贡献率.     

基于椭球函数的棉花叶倾角分布动态模

根据试验资料,在系统分析棉花冠层叶倾角时空分布规律的基础上,将整个生育期分为4个生长阶段,并利用高斯五点距离法将冠层分为5层,用椭球分布函数模拟不同生育阶段、不同高度层上的叶倾角分布密度.模型能较全面地反映整个生育期冠层不同高度上的叶倾角分布情况,且方便用于分层的光合作用模型.利用不同播期的试验资料对模型进行验证,叶倾角频率分布的模拟结果与1:1直线之间的决定系数R2和均方根误差(RMSE)分别为0.945和6.3%,表明模型具有较好的预测性和实用性.     

Copulas函数在多变量干旱联合分布中的应用

以渭河流域西安站77年的月降水资料为例,采用7种单参数族Copulas函数,建立干旱特征变量之间的联合分布。经拟合优度评价,Plackett Copula函数对干旱历时和干旱烈度、干旱历时和干旱烈度峰值之间拟合程度最好;而Clayton Copula函数对于干旱烈度和烈度峰值拟合程度最好。分别应用这2种Copulas函数对西安站进行干旱特征变量之间的二维条件概率分布及组合重现期计算。结果表明,Copulas函数能较好的描述干旱特征变量间的联合分布;并且具有灵活性和应用范围广等特点,在多变量干旱特征分析中具有广泛的应用前景。     

基于RBF神经网络的混合输入机构自适应控制

提出一种伺服电动机对常速电动机运动进行闭环跟踪的控制策略,控制伺服电动机的运动,以实现对常速电动机速度波动的补偿。由于系统精确模型难以获得,设计了基于名义模型的径向基函数网络自适应控制器,进行混合输入机构轨迹的跟踪,应用径向基函数(RBF)神经网络对系统中摩擦、外部扰动和动力耦合等不确定因素的和进行逼近,网络输出权值由自适应算法学习确定,并对该控制器进行稳定性分析。仿真结果表明,所设计的控制器稳定有效, 具有较强的鲁棒性。