基于数字图像特征的冬小麦渍害监测研究

为探索渍害胁迫下冬小麦灾损程度的可视化监测方法,通过田间试验,分析了麦田16个常用图像特征指数在不同受渍时间下的变化特征及其与冬小麦SPAD值、产量和千粒重的相关关系,并建立了基于图像特征指数衰减量的冬小麦渍害估算模型。结果表明,随渍水时间的增加,红光(R)、红光标准化值(NRI)、超红指数(EXR)、植被颜色指数(CIVE)极显著上升,而绿光标准化值(NGI)、归一化绿红差值指数(NGRDI)、绿-红差值指数(GMR)、超绿指数(EXG)、绿红比值指数(GRVI)则极显著下降;且这9个图像特征指数均与冬小麦SPAD值、产量和千粒重呈极显著相关,相关系数的最大绝对值分别为0.92、0.85和0.91;基于图像指数衰减量所建的SPAD值、产量和千粒重减少量的估算模型均以二次多项式最优,且以CIVE指数衰减量构建的SPAD值、产量和千粒重减少量估算模型的预测精度最高,验证集决定系数分别达到0.98、0.95、0.96。因此,数字图像技术可用于冬小麦渍害监测,且以基于CIVE指数的监测效果最佳。     

DEM空间尺度对可照时数模拟结果的影响 ——以浙江省仙居县为例

以浙江省仙居县为实验区,基于4种不同空间分辨率DEM提取相关地形因子,结合可照时数分布式模型,利用数字地形分析和空间数据叠置分析等方法,模拟1月和7月4种空间分辨率下的可照时数,并定量分析DEM尺度效应对模拟结果的影响。结果表明：（1）模拟结果的空间异质性随分辨率减小而减小,其平均值逐渐增加,且1月增幅大于7月,最大值随分辨率的变化不大,而最小值差异较大,标准差逐渐减小。（2）受海拔和地形遮蔽影响,平地和山脊处可照时数最多,海拔200-400m区间最少,400-1100m区域可照时数随海拔增加而增加。以10m分辨率结果为参照,30m、90m和900m分辨率下的差值随分辨率减小而增加,海拔<100m处差值最小,700-900m区域差值最大,1月日均多算0.7、1.4和2.9h,7月日均多算0.5、0.9和2.3h。（3）坡度0-55°范围内,可照时数随坡度增加而减少,30m、90m和900m分辨率与10m分辨率的差值随分辨率降低而增加,且最小差值均在<5°区域,最大差值在不同坡度等级,1月日均多算2.1、1.8和1.7h,而7月日均多算0.3、0.6和1.2h。（4）受太阳高度角和方位角影响,可照时数在南坡-北坡间的差异较大,东南-西南坡、东坡-西坡以及东北-西北坡之间差异较小,30m、90m和900m分辨率与10m分辨率的差值随分辨率降低而增加,在偏北坡,1月差值大于7月,最大差值在1月的北坡上,日均多算1.4、2.5和4.8h,在偏南坡上,1月差值小于7月,最大差值在7月的南坡或西南坡上,日均多算0.5、0.9和2.1h。     

基于无人机数码影像的冬小麦叶面积指数探测研究

叶面积指数(LAI)是评价作物长势的重要农学参数之一,利用遥感技术准确估测作物叶面积指数(LAI)对精准农业意义重大。目前,数码相机与无人机系统组成的高性价比遥感监测系统在农业研究中已取得一些成果,但利用无人机数码影像开展作物LAI估测研究还少有尝试。为论证利用无人机数码影像估测冬小麦LAI的可行性,本文以获取到的3个关键生育期(孕穗期、开花期和灌浆期)冬小麦无人机数码影像为数据源,利用数字图像转换原理构建出10种数字图像特征参数,并系统地分析了3个生育期内两个冬小麦品种在4种氮水平下的LAI与数字图像特征参数之间的关联性。结果表明,在LAI随生育期发生变化的同时,10种数字图像特征参数中R/(R+G+B)和本文提出的基于无人机数码影像红、绿、蓝通道DN值以及可见光大气阻抗植被指数(VARI)计算原理构建的数字图像特征参数UAV-based VARIRGB也有规律性变化,说明冬小麦的施氮差异不仅对LAI有影响,也对某些数字图像特征参数有一定影响;在不同条件(品种、氮营养水平以及生育期)下的数字图像特征参数与LAI的相关性分析中,R/(R+G+B)和UAV-based VARIRGB与LAI显著相关。进而,研究评价了R/(R+G+B)和UAV-based VARIRGB构建的LAI估测模型,最终确定UAV-based VARIRGB为估测冬小麦LAI的最佳参数指标。结果表明UAV-based VARIRGB指数模型估测的LAI与实测LAI拟合性较好(R2=0.71,RMSE=0.8,P0.01)。本研究证明将无人机数码影像应用于冬小麦LAI探测是可行的,这也为高性价比无人机遥感系统的精准农业应用增添了新成果和经验。     

Short-term gully retreat rates over rolling hill areas in black soil of Northeast China

Soil loss has become one severe problem in black soil areas of Northeast China after several decades of cultivation. Gully erosion is one of its main components. In this study, short-term gully retreat was monitored from 5 active gullies selected in representative black soil area during April 2002 to June 2004, using differential global positioning system (GPS). With the support of geographic information system (GIS), multitemporal digital elevation models (DEM) were constructed from the data collected by GPS and then used for further analysis. This presents a new method to compute the retreat rate of gully heads and the rate of soil losses caused by gully erosion. The results indicate that the average volumetric retreat rate was 729.1 m³ year^− 1, corresponding with an average linear retreat rate of 6.2 m year^− 1 in gully head and planimetric changes of 323.6 m² year^− 1 during the two monitored years, but more erosion took place during the second and third monitored period compared to the first. The erosion by freeze thawing and snowmelt accounts for a large percent. And this will be emphasized when rainfall is added in spring. If only considering the third monitored period, the conservatively estimated retreat rate by freeze thawing and snowmelt (i.e. before rainy season) may even reach 8.6 m year^− 1 in gully head, with a volumetric rate of 120.9 m³ year^− 1 and planimetric changes of 173.6 m² year^− 1. These results reveal that gully erosion is a great threat in the study area and conservation measures are urgently needed. Based on the analysis of multi-temporal DEM, one conceptual model for gully developing in black soil of Northeast China is proposed, which is supported by the data.     

基于FPGA的数字下变频设计与实现

数字下变频是全数字解调器中的关键技术之一,其性能好坏直接决定解调器的工作性能。给出一种基于FPGA的数字下变频设计,详细介绍正交变换、CIC抽取滤波及根升余弦滚降FIR低通滤波器的原理设计,并可编程设置各个模块参数。自动生成及动态配置滤波器系数。该设计在Xilinx公司XC3S4000 FPGA芯片的硬件平台和ISE9．2开发环境下,采用Verilog语言编程实现,经过实际通信系统验证,在全数字解调器中很好地完成了多载波、多速率信号的数字下变频处理功能,具有很强的灵活性、稳定性和可扩展性。     

基于Matlab/GUI的汽油机缸内直接喷雾图像处理方法

设计了基于Matlab/GUI的汽油机缸内直接喷雾图像实时处理程序,实现了图像处理的可视化操作。由于汽油挥发性较强,使得汽油机缸内直接喷雾图像相对柴油喷雾图像而言,雾形边界相对模糊,且喷雾图像信噪比较差。为准确提取汽油机缸内直接喷雾研究中所需的喷雾贯穿距、喷雾锥角、周长以及面积等参数,需要在图像处理过程中精确地提取喷雾边界,为此进行了精确的噪声滤波、边缘检测、形态学优化等图像处理。在确定雾形边界后,进一步编写程序计算出喷雾贯穿距、喷雾锥角、喷射速度等参数,实现了喷雾特性参数的实时测量。     

棉籽制油蒸炒工艺的自动控制与研究

介绍一种棉籽制油自动控制系统以及用于制油工艺中的检测和控制方法。在加工过程中，它可以自动调节给水量和蒸炒温度这两个重要参数，使棉籽饼内的残油率有明显降低，同时节能效果也很显著。     

角速度计检测信号数字滤波处理的研究

我们曾采用压电式陀螺仪角速度计检测行走车辆的角速度。但由于行走车发动机的振动、路面不平等因素的影响，在获得的信号中混有噪声，因而存在一定的误差。为了提高检测信号精度，有必要消除器器声。我们针对上述问题，采用数字滤波的软件实现方法来消除噪声，提高检测精度。对由实验所获得的数据进行了有、无数字滤波处理的对比分析，获得了较好的结果。这表明本研究通过软件的方法，既提高了检测精度，又降低了硬件成本。     

我国畜牧兽医科技文献数字化出版现状及其重要性

利用新兴网络技术促进我国畜牧兽医科技文献数字化出版工作的发展是一项极其重要的四化建设项目,它是我国农业信息化进程中的重要环节,直接关系到我国农业现代化的进程。笔者就当前我国畜牧兽医科技文献数字化出版现状做了详细分析,并从四个方面阐述开展这项工作对我国畜牧兽医事业的重要性,同时提出了在建设过程中所需要注意的一些关键环节。     

流域尺度土壤厚度的模糊聚类与预测制图研究

基于土壤厚度与景观位置和特征之间的关系,运用模糊c均值聚类(FCM)方法对西苕溪流域的土壤厚度分布进行了空间预测。选取高程、坡度、平面曲率、剖面曲率、径流强度系数和地形湿度指数6个地形因子进行模糊聚类,根据相应的聚类参数将流域地形组合分为8类。利用部分调查获得的土壤剖面数据,结合样点属性和专家经验为典型区赋值,最后由加权平均得到流域土壤厚度预测图。验证结果表明,FCM方法可以对地形因子组合进行有效合理的分级,其预测精度较高,模型的稳定性较好,是一种低成本高效率的制图方法。该方法在土壤厚度预测方面具有一定的可靠性。