农田无线传感器网络中的簇首轮换机制

在大规模农田无线传感器网络WSN应用中,如何选择最优的网络架构和相应的自组织方式是一个急需研究的问题。在多跳、无线自组织网络Ad Hoc结构基础之上,针对规模农田面积大、作物生长周期长、传感器节点众多的特点,借鉴生物体内大量细胞生长发育和相互协作的组织机理,提出一种星状网和网状网相结合的分层无线传感器网络拓扑结构和簇首轮换机制,通过簇内控制减少节点与基站远距离的信令交互,降低网络建立的复杂度,减少网络路由和数据处理的开销。     

基于农田无线传感网络的分簇路由算法

由于无线传感网络节点的能量有限,如何有效地利用有限资源以及实现数据的有效传输,成为研究热点问题.针对农田区域广以及种植作物杂等环境特征,为延长农田无线传感器网络的生命周期,提高传感网的数据包投递率,构建了适用于农田信息采集的无线传感器网络架构,提出了一种混合式的分簇路由算法HCRA(hybrid clustering routing algorithm),研究了簇的形成、簇头竞选以及簇间路由过程,并对HCRA算法与低功耗自适应集簇分层型算法LEACH(low-energy adaptive clustering hierarchy),以及使用固定簇半径的混合节能分簇算法HEED(hybrid energy-efficient distributed clustering)进行了仿真试验.结果表明:在1 000次迭代周期下,采用HCRA算法的网络生存时间要比LEACH算法长约28％,比HEED算法长约12％;采用HCRA算法的数据包投递率要比LEACH算法高约34个百分点,比HEED算法高约16个百分点.该研究可为农田环境信息采集自动化监测系统提供参考.     

基于生态系统服务功能价值簇的复合型产业模式设计——以河北省阜平县为例

[目的]基于土地利用多功能特性构建复合型产业模式,为提高山区县的土地利用效率,推进区域生态与经济的高质量发展提供方法和参考。[方法]以太行山中段的阜平县为例,选取水源供给、保持土壤等9类生态系统服务功能作为评判阜平县土地多种功能空间集聚特征的依据,通过空间聚类分析得到不同的功能价值簇,并调整形成生态系统服务主导功能价值分区;在此基础上,叠加土地利用现状、地形地貌和现有产业发展布局,构建复合型产业发展模式。[结果](1)将研究区按生态系统服务功能价值的空间集聚特征分为6种功能价值簇;(2)调整各簇边界,形成维持生物多样性+提供美学景观+保持土壤区、提供美学景观+水源供给+原材料生产区等6类生态系统服务主导功能价值区;(3)在生态系统服务主导功能价值区的基础上,设计出“旅游业+文化产业”“智慧农业+旅游业”等7种复合型产业发展模式,可为实现阜平县乡村振兴与高质量发展提供新的驱动力。[结论]复合型产业模式的设计能够实现生态保护与经济发展的双驱并进,可为解决山区县生态保护与经济发展的矛盾问题提供案例参考。     

林地场景下的超宽带无线信道模型研究

为了研究超宽带信号在林地中的传播特性,依据信道频域测量数据,提出了符合中国超宽带(UWB)技术频率使用规定的林地场景信道模型.信道总体模型采用修正S-V模型.在信道测量信号的后处理中,使用过渡带为高斯滚降特性的类高斯窗来提取符合中国超宽带频谱规范的测量信号,利用CLEAN算法得到高分辨率的离散信道响应,并为信道时域测量信号提出了一种基于小波分析的分簇算法,最后统计提取出了信道模型参数.仿真结果表明,提出的林地超宽带信道模型和实测数据有着相近的时延扩展特性和主要多径个数.     

片口自然保护区不同海拔团竹克隆生长研究

通过对四川省北川县片口自然保护区不同海拔梯度下团竹的分株形态特征进行调查,研究其克隆生长特征及克隆繁殖的大小依赖关系。结果表明:母株高度、当年生立竹生物量及高度、间隔子直径、比间隔子长、间隔子分枝强度随海拔的改变均有显著性变化;母株、间隔子的生物量受海拔影响不明显。在各海拔环境中,母株大小均显著影响间隔子大小,并通过间隔子的作用显著影响当年生立竹的大小。团竹的克隆生长不仅受海拔梯度的影响,也受自身母株大小的影响,因此可通过改善母株质量而影响克隆分株。     

地恩地微生物菌肥对烤烟品种CF225产量及质量的影响

应用大区示范的方式,研究地恩地微生物菌肥对烤烟品种CF225产量及质量的影响,以施用地恩地微生物菌肥为处理,以不施用该微生物菌肥作对照,在烟苗移栽时将烟苗根部(基质下部)蘸上适量菌肥后移栽,同时观察大田长势,进行农艺性状、经济性状等相关数据的测定。结果表明,施用地恩地微生物菌肥在烟株团棵期内能促进烟株缓苗,促进根系发育;在烟叶经济性状方面,施用地恩地微生物菌肥的烟田中上等烟比例高,经济效益高。     

济源王屋山地区栎树天牛虫害防治

自2018年,于王屋山地区发现栎树天牛虫害。该地区栎树为天然林建群种,覆盖面积广,天牛虫害威胁大。经勘察确定主要危害栎树的天牛物种为双簇污天牛（Moechotypa diphysis）和栎旋木柄天牛（Aphrodisium sauteri）。本研究于2020年6月-7月,在海拔700-1700 m的虫害发生区,采用人工投放球孢白僵菌（Beauveria bassiana）粉的方法,进行天牛虫害防治。结果表明：1）栎旋木柄天牛的害虫数量明显多于双簇污天牛;2）球孢白僵菌对两种主要的天牛害虫均具有良好的防治效果;3）球孢白僵菌对栎旋木柄天牛的致死率高于双簇污天牛。     

农田能量异构无线传感器网络簇首选择机制

农田无线传感器网络监测过程中,太阳能电池供电的无线传感器网络有着很多优势,同时也存在着成本较高的问题。在农田无线传感器网络监测中加入部分太阳能节点进行监测,可以降低成本并延长网络寿命。研究了农田环境中太阳能供电节点与干电池供电节点同时存在时无线传感器网络成簇过程,在LEACH算法的基础上改进了一种簇首选择方法,每一轮通过2次选举,达到优先利用太阳能节点,提高太阳能节点使用效率的目的。仿真结果表明,通过此方法可以提高太阳能的利用率,减缓节点死亡速度,延长网络寿命。