BP神经网络预测变振幅防堵筛分性能研究——基于EDEM-RecurDyn仿真

针对物料喂入量变化导致振动筛面堆积堵塞,影响筛分性能的问题。以变振幅筛分机构导向滑槽转角为变量,RecurDyn和EDEM联合仿真水稻籽粒、茎秆非正常喂入(0.5 kg/s)条件下变振幅防堵筛分过程。BP神经网络预测不同滑槽转角下变振幅的筛分效率、含杂率,优化变振幅调节,缓解筛面堆积堵塞,改善筛分性能。结果表明物料非正常喂入(0.5 kg/s)下导向滑槽转角0°~10°时筛分效率在55%~58%内平稳上升,含杂率在0.1%~0.16%内小范围波动变化;滑槽转角15°~40°时筛分效率在58%~75%内线性增大,含杂率在0.11%~0.19%内波动上升;滑槽转角40°~45°时筛分效率骤然线性下降至65.8%,含杂率陡然升高至0.37%。BP神经网络预测滑槽转角在37°时变振幅筛分效率最高、含杂率较低,变振幅防堵筛分性能更好,此时筛分效率和含杂率为74.30%、0.20%。BP神经网络预测模型R2为0.999,预测误差集中在-0.000 41,预测曲线均高度拟合。验证了BP神经网络预测模型的可靠性和精确度。这为未来变振幅防堵筛分的智能化调控提供了依据。     

Spatiotemporal variations in the growth status of declining wild apple trees in a narrow valley in the western Tianshan Mountains,China

Malus sieversii (wild apple tree), only distributed in the Tianshan Mountains in Central Asia, is a tertiary relic species and an ancestral species of cultivated apples. However, existing natural populations of wild apple trees have been declining. To date, spatiotemporal variations in the growth status of declining wild apple trees and influencing factors in the narrow valley areas in the Tianshan Mountains remain unclear. In this study, field investigation and sampling were carried out in three years (2016-2018) at four elevations (1300, 1400, 1500, and 1600 m) in the Qiaolakesai Valley (a typical longitudinal narrow valley in the Yili River Valley) of the western Tianshan Mountains in Xinyuan County, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China. Projective coverage, dead branch percentage, and 18 twig traits (these 20 parameters were collectively referred to as plant traits) were determined to comprehensively reflect the growth status of declining wild apple trees. The values of dead branch percentage ranged from 36% to 59%, with a mean of 40%. Year generally showed higher impact on plant traits than elevation. In 2017 and 2018, projective coverage, leaf size, leaf nitrogen concentration, and nitrogen to phosphorous ratio were markedly higher than those in 2016. However, dead branch percentage and leaf and stem phosphorous concentrations showed the opposite trend. Most of the topological parameters of plant trait networks differed in the three years, but the strength of trait-trait association increased year by year. The mean difference between day and night temperatures (MDT), annual accumulative precipitation, soil electrical conductivity, and soil pH had the greatest impact on the plant trait matrix. The growth status of declining wild apple trees was directly and positively affected by MDT and leaf size. In conclusion, the growth of declining wild apple trees distributed in the narrow valley areas was more sensitive to interannual environmental changes than elevation changes. The results are of great significance for further revealing the decline mechanism of wild apple trees in the Tianshan Mountains.     

矿山废弃地生态温室集成监控系统的设计

为了在矿山废弃地温室监测系统中实现多传感器集成与信息融合技术,采用无线网络集成技术,建立一种基于ZigBee技术的数据采集系统.针对不同传感器采集数据的不同,提出多传感器的数据模型,并构建ZigBee无线网络;同时,利用GPRS模块将数据以分组转发的方式,发送到计算机控制系统,从而提高了系统的控制功能.通过在河北省迁安市瑞阳生态农业大观园的典型应用,验证了该系统的可行性.     

农业技术扩散中基于社会网络的信息传播分析

介绍了农业技术组织传播的现状及大众传播的劣势,分析了基于社会网络的人际传播的可信度及社会网络中的信息成本等.     

以应用为本的微生物学实验课程教学改革

针对微生物学实验课程特点和生物技术专业应用能力的需要,从优化教学内容、改革实验教学手段、利用网络学堂和本科生科学研究计划等方面,突出培养学生与微生物相关的应用能力,从而实现分层教学,提高学生综合实践能力.     

农用无线传感器网络低功耗休眠算法应用研究

无线传感器网络技术在农业上得到广泛应用,传感器节点能量有限,但是农业环境对无线传感器网络的能耗要求更高。如何最大限度地利用有限的能量,延长网络节点电池的供电时长成为了研究农业无线传感器网络的关键问题之一。本文从优化无线传感器网络拓扑结构及优化节点同步/休眠机制入手,研究在不影响网络通讯质量的前提下,实现网络同步及休眠,降低传感器节点能耗。选择了一种树形网络拓扑结构,提出了一种逐级休眠唤醒同步的节点时间同步、休眠方式,在JENIC5139平台进行了试验。结果表明,该网络拓扑结构及休眠方式,进一步降低功耗,大大延长了农用无线传感器网络电池的供电时间,从而提高网络的生存期。     

病虫害综合信息网入侵检测系统研究

农业生产中难免会遇到病虫害的影响,如果处理不当将会在很大程度上影响农业生产。病虫害综合信息网是一个为中国农业生产提供病虫害防治措施的综合网站,农户可依据网站上的信息准确并快速治理病虫害,确保病虫害网站的信息安全就显得尤为重要。入侵检测系统是维护病虫害网站安全的一个有力工具。主要介绍现代入侵检测系统的组成,主要功能以及存在的缺陷,并针对病虫害综合信息网的特点,以模式匹配方式为例,介绍了入侵检测系统的应用。     

中国退耕还林生态效益监测网络构建方法

为了对退耕还林工程的生态效益进行全面、系统、科学地定量化评估,首先综合中国森林区划,退耕还林区、森林生态站和DEM数据,并与GIS空间分析相耦合构建了中国退耕还林生态效益监测网络。该网络包含130个退耕还林生态效益监测区,共布设157个监测站,其中已经建设79个,计划建设78个;其次利用全国退耕还林县级单位数据对网络规划布局结果进行了精度评价,总精度达到96.2%;最后指出了不同退耕还林区生态效益监测的主要侧重点。该网络可以实现对中国退耕还林工程区内生态要素的连续观测与清查,为退耕还林工程的生态效益评估提供数据支撑,并为辅助决策分析提供依据。     

焦作市绿色廊道景观组成与格局分析

绿色廊道是城市生态体系的重要组成部分,在城市空间分隔,维持景观格局稳定,促进物质能量的迁移和更新等方面发挥着重要的作用.以焦作市为例,在对绿色廊道分类、归纳的基础上,利用ENVI 4.5结合ArcGIS 9.2软件对焦作市遥感影像进行了处理,并结合实地调查对绿色廊道结构与体系进行了分析评价.结果表明,焦作市的绿色道路、河流和绿带廊道分别为24,7和2条.城区绿色廊道表现为群落结构简单,物种单一,建设率低;部分水系和道路为裸露的混凝土阶地,城区绿色廊道密度为2.86,绿色廊道建设率为0.48,网络交点为65个,连通度为0.17;焦作市绿色廊道密度、建设率和连通度等指标过低,整体上处于不合理和不健康的状态.未来绿色廊道建设除了加大绿色廊道长度、宽度,提高绿带的比例外,应重点加强各廊道间的生态联系;构建以绿带廊道为导向,“三横五纵”绿色河流廊道为骨架、绿色道路廊道为网络的绿廊体系.     

玉米种子活力近红外光谱智能检测方法研究

为了实现玉米种子活力的快速无损检测,提出利用近红外光谱和BP神经网络来建立玉米种子活力智能检测模型。首先通过人工老化将样本按老化程度分为3种级别,采集样本的近红外光谱。分别通过卷积平滑(S-G)和多元散射校正(MSC)及二者组合的方法消除光谱噪声和去除奇异光谱。然后分别用主成分分析(PCA)和离散多带小波变换(DWT)提取光谱特征,作为BP神经网络的输入。依据预处理及特征提取的不同构建出6种BP神经网络种子活力检测模型。试验结果表明,组合预处理方法与主成分分析特征提取结合构建的模型最优,其识别的准确率为95.0%,平均识别时间为26.25ms。研究结果为玉米种子活力的快速无损检测提供了理论依据和实用方法。