水土保持监测中SPOT5遥感图像几何精校正方法研究

为探索空间分辨率为2.5 m的SPOT5遥感图像用于水土保持监测的可行性,须进行遥感图像几何精校正。在理论分析遥感图像校正模型的基础上,通过实例计算,详细研究各种可能的几何精校正方法及实际精度状况。综合考虑几何位置变换精度、灰度重采样精度,确定适合水土保持监测的SPOT5遥感图像的几何精校正方法。     

一类二维加权积分数值求积方法及其误差分析

针对一类二维加权积分的数值计算方法及误差分析进行研究,参照一维广义高斯积分数值求积方法提出一种具有较高代数精度的计算方法并对其误差做分析,同时给出几个简明的结果。这些结果可用到诸如小波分解,图像处理与多分辨数字信号处理等领域。     

中国剩余定理与插值多项式关系的探究

研究了有理数域上中国剩余定理及其证明,并且分析讨论了中国剩余定理与插值多项式之间的关系,结果表明拉格朗日插值多项式是中国剩余定理的一个特殊形式。最后用算例验证了所得的结论。     

考虑输出刚度不确定性的柔顺机构拓扑优化设计

为了降低机构性能对输出刚度不确定因素的敏感程度,提出一种考虑输出刚度不确定性的柔顺机构拓扑优化设计方法。采用区间模型描述输出刚度的不确定性,利用多项式混沌展开式(Polynomial chaos expansion, PCE)和Smolyak稀疏网格积分法计算随机响应统计矩,以机构输出位移的期望值最大化和标准差最小化为目标函数,以机构结构体积为约束,建立考虑输出刚度不确定性的柔顺机构稳健性拓扑优化模型,采用移动渐近线优化算法更新设计变量。夹持器和咬合机构数值算例验证提出设计方法的有效性,与确定性拓扑优化结果比较,稳健性拓扑优化设计获得的柔顺机构构型有所不同,机构的输出位移标准差减小,有效地降低机构对输出刚度不确定性的敏感程度。随着加权系数增大,获得的柔顺机构输出位移标准差和期望值减小。随着不确定输出刚度幅值增大,获得的柔顺机构输出位移标准差增大,并且输出位移期望值有所减小。     

三种数学模型模拟不同播期小麦籽粒灌浆过程的比较分析

为比较分析Logistic、Richards和三次多项式(Cubic)3种小麦籽粒灌浆模型的特点,用其分别对4个小麦品种(济麦44、品育8012、周麦36和晋麦84)在4个播期下的籽粒灌浆过程进行拟合。结果表明,不同播期小麦籽粒灌浆过程用三种模型均可拟合,各模型方程的决定系数均在0.98以上,且达极显著水平,Cubic和Richards模型拟合效果优于Logistic模型;通过Cubic模型模拟的灌浆起始期较观测值晚0.58～6.65 d, 10月12日播期起始灌浆日期模拟值与观测值最接近;在本试验条件下,Logistic模型可以假定粒重达理论最大粒重的2.76%左右时为灌浆起始期(开花期);Richard模型中,播期对起始粒重比例(灌浆起始期粒重/理论最大粒重)有显著影响,第一、第二播期(10月12日、10月20日)的超始粒重比例显著低于第三、第四播期(10月28日、11月5日);三种模型理论最大粒重在品种和播期间的规律与灌浆终止粒重一致;Cubic模型模拟的理论最大粒重与灌浆终止粒重最接近,终止粒重比例(灌浆终止粒重/理论最大粒重)平均值达97.84%;Logistic与Richa...     

不同施氮量下覆膜滴灌玉米相对根长密度模型研究

为探明施氮量对宁夏引黄灌区覆膜滴灌玉米根长密度(RLD)的影响,设置5个施氮水平和1个对照(CK,不施氮与不覆膜)进行试验,测定玉米RLD,建立不同施氮量下相对根长密度(NRLD)模型,并加以检验。结果表明:不同施氮处理的玉米RLD分布区域均随土层深度的增加而减小,且大部分集中在0～20 cm土层;随着施氮量的增加,RLD分布区域明显扩大; NRLD分布满足三阶多项式函数模型,模拟曲线的决定系数R2为0.951,模型检验结果R2为0.845,均方根误差(RMSE)为0.248,拟合效果好,但该多项式模型不能保证NRLD在相对取样深度Zr为1时达到0,故对玉米NRLD分布多项式模型进行优化。优化模型验证结果显示,各施氮处理RMSE不大于0.308,CK、N0、N1、N2、N3和N4处理的标准化均方根误差分别为0.242、0.193、0.184、0.226、0.208和0.273,R2分别为0.903、0.953、0.920、0.944、0.962和0.898,具有较高的拟合度,解决了NRLD在Zr=1时达到0的问题。本研究可为宁夏引黄灌区膜下滴灌玉米NRLD分布拟合、根系养分吸收和施肥管理提供理论参考。     

新疆早熟棉花主要农艺性状相关性及多项式趋势分析

以新疆早熟陆地棉预备试验品系为材料,对其主要农艺性状进行了相关性和多项式趋势分析,结果表明:生育期、单铃质量及籽指与霜前皮棉产量成负相关,影响力顺序为生育期>籽指>单铃质量;果枝始节位、株高、单株铃数及衣分与霜前皮棉产量成正相关,影响力大小为衣分>株高>单株铃数>果枝始节位。并提出新疆早熟棉区棉花育种的主要农艺性状目标为:生育期127～132 d、果枝始节位4.4～5.3、株高(7月15日打顶后自然株高)62～74 cm、单株铃数6.5～9个、单铃质量5.2～5.9 g、籽指10.1～11.3、衣分42%左右。     

关于多项式Julia集的几何估计

主要讨论几类具有高拓扑度的多项式Ｐ的Ｊｕｌｉａ集Ｊ（Ｐ）的性质，包括（Ⅰ）对Ｊ（Ｐ）的范围的估计：（Ⅱ）一类特殊的具有相同Ｊｕｌｉａ集且同度的多项式间的共轭性。     

水流量的局部自适应多项式模拟

用非线性时间序列方法研究了河水流量数据的模拟问题，给出寻找局部最优的模拟多项式的方法：给一个初始的多项式模型供系统选择，系统用这些多项式为基底，进行非线性模拟，按照一定的标准，挑选出最佳的多项式模型。应用这种局部自适应的多项式模型模拟实际的水流量数据，验证了这个方法的优越性。     

水肥浓度智能感知与精准配比系统研制与试验

为解决农场当地当时的复合肥料精准化配料问题,本研究将水肥一体化智能灌溉施肥系统作为研究对象,构建了水肥浓度智能感知与精准配比系统。首先提出现场在线水肥溶液智能感知模型的快速建立方法,利用数据分析算法从传感器实时监测的一系列浓度梯度的肥料溶液中挖掘出模型。其次基于上述模型设计水肥浓度智能感知与精准配比系统的框架结构,阐述系统工作原理;并通过三种水体模拟在线配肥验证了该系统原位指导水肥浓度配比的有效性,同时评价了水体电导率对水肥配比浓度的干扰。试验结果表明,正则化条件下二阶的多项式拟合曲线是表达溶液电导率与水肥浓度的变化关系最优的模型,相关系数R²均大于0.999,由此模型可得出用户关心的复合肥各指标浓度。三种水体模拟在线配肥结果表明,水体会干扰电导率导致无法准确反演水肥配比的浓度,相对偏差值超过了0.1。因此,本研究提出的在线水肥智能感知与精准配比系统实现了消除当地水体电导率对水肥配比准确性的干扰,通过模型计算实现复合肥精准化配比,并得出各指标浓度。该系统结构简单,配比精准,易与现有水肥一体机或者人工配肥系统结合使用,可广泛应用于设施农业栽培、果园栽培和大田经济作物栽培等环境下的精准智能施肥。