基于目标像素变化的柚果单目测距算法

针对山地果园光线变化和枝叶遮挡干扰果实距离检测的问题,该研究提出一种利用目标区域像素数量变化预测成像距离的算法。根据单目测距原理和柚果成像特性,以具备尺寸和形状代表性的离树柚果样本为研究对象,在采摘作业距离范围内利用单一相机以固定间隔步距对果实某一侧面连续获取图像数据,用以建立并验证目标区域像素数量变化与成像距离变化之间的多元回归关系。随后将该算法应用于果园中树上柚果样本以检验其适用性,并讨论初始成像距离和步距取值对测距精度的影响。研究结果表明,在125 cm以内,6个树上柚果样本的测距相对误差均低于5%,满足采摘机械手目标定位的精度要求;初始成像距离对该算法测距精度具有显著影响。该研究单目测距算法满足果园环境中柚果目标与相机间距离检测需求,为相关采摘机械手的柚果目标识别提供了一种可行方案。     

浙江苍南沿浦湾秋茄人工林早期生长特征研究

目的 比较福建九龙江、云宵和广东深圳3个种源7个样地秋茄的生长差异,凝练种苗采购和宜林地选择技术。 方法 基于7个样地的数据,采用方差分析、多重比较及回归分析研究秋茄株高与地径、叶片数量之间的关系。 结果 7个样地的秋茄生长存在一定的差异,向陆林区样地A的秋茄平均株高、地径和叶片数比向海样地D的大,非潮沟边样地C的秋茄较比邻潮沟中间样地B的生长好,互花米草区样地E的秋茄比向陆样地A的生长差;秋茄株高与地径、叶片的二元线性回归模型为Y = −2.941+26.785X1 + 0.047X2（R2＝0.872,P < 0.01）,二元非线性回归模型为Y = −356.815 + 26.396X1 + 340.407X20.01（MS = 0.875,P < 0.01）;株高与地径的一元线性回归模型为Y = −48.961 + 89.203X1 − 23.88X12 + 2.548X13（R2＝0.941,P < 0.01）,一元非线性模型为Y = 289.888X1/（X1 + 8.913）（MS = 3.626,P < 0.01）;福建云霄种源秋茄比九龙江和广东深圳的更适宜引种在沿浦湾。 结论 秋茄宜林地应选在水动力较弱的滩涂区,潮沟边缘栽种前应适当改造生境,以减小潮流的冲击;互花米草区需在清除后较长时间方可栽种秋茄;向海林区边缘造林时应采取措施减小潮水和藤壶等污损生物的胁迫影响;种苗采购应选择与拟栽种区气候较接近的种源地。     

油茶耐低磷指标鉴定及芽苗砧筛选

目的 本研究旨在探讨不同油茶半同胞子代实生苗的耐低磷能力,筛选耐低磷性强的砧木以及可用来鉴定油茶耐低磷性的关键指标,为油茶良种繁育以及耐低磷的机制研究奠定基础。 方法 以12个品种油茶的半同胞实生苗为研究对象,进行盆苗试验,设定正常磷1 mmol·L−1 KH2PO4、低磷0 mmol·L−1 KH2PO4 2个浓度,测定生物量、叶形态、根系形态、全磷等14个指标,以耐低磷系数为衡量油茶耐低磷的依据,建立逐步回归模型判别耐低磷关键指标。 结果 低磷胁迫减少了大部分油茶地上部分和根系的生物量积累,增加了根冠比和总磷利用效率。主成分分析将14个指标转化为4个独立的综合指标,累计贡献率达90.398%。依据综合评价值（D）,12个品种油茶半同胞子代聚类为3种类型,其中,GF20、CL3、84-3为相对不耐低磷类型;W1、CL53、GX48为中间型;G8、CL4、W2、CL40、CL18、83-4为相对耐低磷类型。PA（总磷积累量）、SPC（地上全磷）、TRA（总根表面积）、LW（叶宽）、RPC（根全磷）指标的回归模型为：D = −0.960 + 0.666PA + 0.341SPC + 0.379TRA + 0.460LW + 0.197RPC。 结论 低磷胁迫或许会抑制油茶的生长,但普遍增加根冠比和总磷利用效率。长林18、长林40、赣8、长林4、赣无2、赣石83-4相对耐低磷。总磷积累量、地上全磷、总根表面积、叶宽、根全磷可作为油茶耐低磷性的判断指标。     

基于贝叶斯模型平均法构建杉木林分蓄积量生长模型

目的 探究杉木林分蓄积量变化的影响因素,为在气候变化背景下科学经营管理杉木人工林提供理论支撑。 方法 以福建邵武卫闽林场的杉木（Cunninghamia lanceolata）人工密度试验林为研究对象,分别利用贝叶斯模型平均法（BMA）和逐步回归法（SR）构建杉木林分蓄积量与林分变量因子（包括初植密度、每公顷胸高断面积、每公顷株数、平方平均胸径、林分优势高、年龄）和气候因子（包括年均气温、最热月平均温度、最冷月平均温度、年均降水量、年均湿热指数、低于0℃天数、夏季平均最高温度、冬季平均最低温度、春季平均气温）的关系模型。 结果 杉木林分蓄积量随着每公顷胸高断面积、平方平均胸径、林分优势高、年龄、夏季平均最高温、春季平均温和低于0℃天数的增加而增加,对于诸多的影响因子,SR法所确定的模型并不在BMA选出的后验概率较高的前5个模型中,模型表现出一定的不确定性,从模型后验概率角度看,SR模型精度较低。 结论 杉木林分蓄积量受到林分变量因子和气候因子的显著影响。相比于SR法,在构建杉木林分蓄积量模型方面,BMA方法考虑了模型的不确定性,模型表现更好。     

一种准零刚度被动隔振系统的非线性共振响应分析

分析了一种机构的负刚度特性和它与线性主弹簧并联后而成的隔振系统的准零刚度特性，推导了准零刚度被动隔振系统的主谐波共振、亚谐波共振和超谐波共振的幅频特性表达式.结果表明，机构的负刚度区域随弹簧的初始变形与杆长的比值增大而变宽；隔振系统的准零刚度区域随主弹簧的刚度与机构中的弹簧总刚度的比值以及机构中的弹簧初始变形与杆长的比值增大而变宽；经比较发现，本文推得的被动隔振系统的同一种谐波共振幅频特性与杜芬方程的幅频特性均存在较大偏差.因此，对于这类被动隔振系统的运动微分方程，若以位移激励的幅值与激励频率平方的乘积代替单位质量的激励力幅值按杜芬方程的解来处理谐波共振问题将会带来较大误差.     

一类半线性椭圆问题的瀑布型多重网格法

采用瀑布型多重网格法求解一类半线性椭圆问题.在适当条件下，证明了该算法具有能量范数意义下最优收敛阶和拟最优计算复杂度.     

基于高光谱特征参数的冬小麦氮营养指数估算

为了实现快速高精度获取冬小麦氮营养指数的高光谱监测技术，利用美国SVC HR-1024I型野外光谱辐射仪对2017-2019年关中地区的冬小麦进行遥感监测，获取“三边”参数、任意两波段光谱指数和植被指数，通过相关性分析和逐步回归分析方法筛选冬小麦氮营养指数的敏感光谱参数，结合偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林算法(RFR)、支持向量机回归(SVR)和梯度增强回归(GBDT)建立冬小麦氮营养指数模型，并对模型估算精度进行验证。结果表明，从拔节期到灌浆期，各时期的氮营养指数与任意两波段光谱指数均呈极显著相关，其中拔节期氮营养指数与任意两波段光谱指数相关性均高于其他时期，且基于一阶导数光谱的归一化光谱指数和比值光谱指数与氮营养指数的相关系数最大，为0.66。拔节期基于梯度增强回归的冬小麦氮营养指数预测模型的决定系数(r²)和均方根误差(RMSE)分别为0.96和0.05,模型验证的r²、RMSE和相对预测偏差(RPD)分别为0.95、0.12和2.12,模型预测精度最高。因此，拔节期基于梯度增强回归的冬小麦氮营养指数估算模型可用于冬小麦氮营养监测...     

Enhancing pedotransfer functions with environmental data for estimating bulk density and effective cation exchange capacity in a data‐sparse situation

Soil bulk density (BD) and effective cation exchange capacity (ECEC) are among the most important soil properties required for crop growth and environmental management. This study aimed to explore the combination of soil and environmental data in developing pedotransfer functions (PTFs) for BD and ECEC. Multiple linear regression (MLR) and random forest model (RFM) were employed in developing PTFs using three different data sets: soil data (PTF‐1), environmental data (PTF‐2) and the combination of soil and environmental data (PTF‐3). In developing the PTFs, three depth increments were also considered: all depth, topsoil (<0.40 m) and subsoil (>0.40 m). Results showed that PTF‐3 (R²; 0.29–0.69) outperformed both PTF‐1 (R²; 0.11–0.18) and PTF‐2 (R²; 0.22–0.59) in BD estimation. However, for ECEC estimation, PTF‐3 (R²; 0.61–0.86) performed comparably as PTF‐1 (R²; 0.58–0.76) with both PTFs out‐performing PTF‐2 (R²; 0.30–0.71). Also, grouping of data into different soil depth increments improves the estimation of BD with PTFs (especially PTF‐2 and PTF‐3) performing better at subsoils than topsoils. Generally, the most important predictors of BD are sand, silt, elevation, rainfall, temperature for estimation at topsoil while EVI, elevation, temperature and clay are the most important BD predictors in the subsoil. Also, clay, sand, pH, rainfall and SOC are the most important predictors of ECEC in the topsoil while pH, sand, clay, temperature and rainfall are the most important predictors of ECEC in the subsoil. Findings are important for overcoming the challenges of building national soil databases for large‐scale modelling in most data‐sparse countries, especially in the sub‐Saharan Africa (SSA).     

Potato absorption and phytoavailability of Cd,Ni, Cu,Zn and Pb in sierozem soils amended with municipal sludge compost

Effects of sludge utilization on the mobility and phytoavailability of heavy metals in soil-plant systems have attracted broad attention in recent years. In this study, we analyzed the effects of municipal sludge compost(MSC) on the solubility and plant uptake of Cd, Ni, Cu, Zn and Pb in a soil-potato system to explore the mobility, potato plant uptake and enrichment of these five heavy metals in sierozem soils amended with MSC through a potato cultivation trial in Lanzhou University of China in 2014. Ridge regression analysis was conducted to investigate the phytoavailability of heavy metals in amended soils. Furthermore, CaCl_2, CH_3 COONH_4, CH_3COOH, diethylene triamine pentacetic acid(DTPA) and ethylene diamine tetraacetic acid(EDTA) were used to extract the labile fraction of heavy metals from the amended soils. The results show that the MSC could not only improve the fertility but also increase the dissolved organic carbon(DOC) content of sierozem soils. The total concentrations and labile fraction proportions of heavy metals increase with increasing MSC percentage in sierozem soils. In amended soils, Cd has the highest solubility and mobility while Ni has the lowest solubility and mobility among the five heavy metals. The MSC increases the concentrations of heavy metals in the root, stem, peel and tuber of the potato plant, with the concentrations being much higher in the stem and root than in the peel and tuber. Among the five heavy metals, the bioconcentration factor value of Cd is the highest, while that of Ni is the lowest. The complexing agent(DTPA and EDTA) extractable fractions of heavy metals are the highest in terms of phytoavailability. Soil properties(including organic matter, p H and DOC) have important impacts on the phytoavailability of heavy metals. Our results suggest that in soil-potato systems, although the MSC may improve soil fertility, it can also increase the risk of soils exposed to heavy metals.     

基于非线性假设的农业机械化综合评价——以四川地区为例

农业机械化水平受到自然、经济、社会等多重因素影响,区域性特征非常明显,对农机化的评价维度和方法目前也未形成共识。为此,以四川省农机发展水平为例,确定四川省农业机械化评价维度后,基于几个维度的非线性关系假设,使用三维空间向量对该地区农业机械化水平进行了综合评价。