一种基于IHS变换的改进型图像融合的算法

常用的遥感图像融合的方法如IHS变换法、Brovey变换法和主成分变换法实施图像融合时，均会有不同程度的光谱扭曲的现象，该文探讨了一种新的光谱保持型的DFF融合算法。DFF融合法先对参与融合的全色波段进行方向滤波，而后将滤波后的全色波段替换IHS正变换后的明度分量，再进行IHS逆变换便得到融合图像。DFF融合后的图像色彩与TM影像一致，光谱保持性能也优于IHS变换法，DFF融合图像的分类精度也高于IHS融合图像。     

加工番茄果秧分离参数优化及验证

为满足自走式番茄收获机国产化研究不断推进的需要,采用CCD(central composite design)设计与响应曲面分析(response surface methodology,RSM)对果秧分离性能作优化研究。以收获生产率、摇摆器转速、输料链速度为自变量,果秧分离性能(果秧分离率和果实破损率)为响应指标,建立了二者间的多元数学回归模型,探究了因素间的影响规律及最佳水平组合。通过Design Expert 9.0软件对试验参数进行优化,确定了在满足果秧分离率、果实破损率符合番茄收获机作业质量标准(NYT1824-2009)条件下的最优分离参数组合。结果表明:果秧分离率影响因素显著程度顺序为:摇摆器转速收获生产率输料链速;果实破损率影响因素显著程度顺序为:摇摆器转速输料链速收获生产率;最优参数组合为收获生产率34.2t/h、摇摆器转速为409.3r/min、输料链速为0.71m/s;对应的果秧分离率、果实破损率预测值分别为96.27%、2.12%。经验证,应用响应曲面分析法所得到的果秧分离参数是可行的,该研究可为加工番茄果秧振动分离技术的进一步研究提供理论基础和科学依据,亦可为果品振动收获技术参数的优化提供参考。     

以马铃薯为辅料的黄酒发酵条件优化

采用响应面方法对以马铃薯为辅料的黄酒发酵条件进行了优化。通过单因素试验、正交试验及中心组合试验优化得到以马铃薯为辅料酿造黄酒的最佳发酵条件为：酵母添加量0.114%(原料量的0.114%)、主发酵温度28℃、麦曲添加量14.0%(原料量的14.0%)、料水比1∶0.7、每100 g原料添加425μL糖化酶、发酵初始pH值4.0。在优化得到的发酵条件下酿造得到的以马铃薯为辅料的成品黄酒，其酒精度、酸度、色、香、味等各项理化指标和感官指标均符合国家黄酒标准GB/T 13662-2000，成品酒的感官品质得到了改善，且所含游离氨基酸含量为7063.4 mg/L，是普通黄酒游离氨基酸含量的1.2～2.5倍。     

冬枣氮素含量预测模型中特征波长选择方法的应用

为了提高近红外光谱法快速测定枣叶氮含量的准确性和鲁棒性。采用偏最小二乘法建立了冬枣叶片氮含量近红外光谱模型。模型的相关系数为0.799,均方根误差为0.055。整个光谱区域包含了许多与冬枣氮含量无关的光谱变量。冗余信息的存在降低了模型的预测性能。所以采用间隔偏最小二乘(IPLS)结合遗传算法和模拟退火算法来选择冬枣叶片氮含量的特征波长。用凯氏定氮法测定冬枣叶样品的氮含量。试验选用15棵枣树,每棵树5个叶片作为试验对象。用于光谱测量的仪器是ASD光谱仪,测试仪在350~2 500 nm波长范围内,光谱分辨率为1 nm。在数据采集前使用了白板进行校正(标准白板反射系数为1),每个样品测量了5次,取平均值作为样品的相对反射率。遗传算法结合间隔偏最小二乘法选取的4个特征波长为685,689,781,783 nm。根据这4个波长,建立了冬枣叶片氮含量近红外光谱模型。模型预测相关系数为0.9175,预测均方根误差为0.063。利用模拟退火算法,建立了7个波长的冬枣叶片氮含量的近红外光谱模型。模型的相关系数为0.9301,均方根误差为0.052。因此,近红外光谱结合光谱选择方法的特点,可以有效地提高模型的精度,使模型更实用。但光谱选择方法的特点并不普遍。基于单波长变量选择的模型更为敏感,更适用于均匀采样。基于波长间隔选择的模型抗干扰能力相对较强,但更适合于不均匀采样。因此,基于状态与模型相结合的特征选择可以更好地应用于模型。     

基于光谱理论的作物营养诊断研究进展

随着光谱技术的发展及其自身的优点,应用光谱技术在作物营养诊断和养分估测方面的研究也越来越多。本文概要地介绍了植物光谱诊断的原理和生理基础,总结了高光谱数据的提取和处理方法;着重评述了光谱技术在作物氮、磷、钾和其它营养元素的营养诊断和养分含量估测的国内外研究状况和进展。文章指出,氮素营养的光谱诊断研究较多,提取出一些敏感波段,建立了光谱指数,并初步得到验证;磷钾营养的光谱诊断研究相对较少,并且结论也不统一;其它营养元素的光谱诊断只是略有涉及,需要进一步研究。本文还就当前作物营养光谱诊断研究的重点以及光谱数据采集和建立养分预测模型中存在的问题进行了分析讨论,并提出了今后的研究方向和应用前景。     

抗灰霉病解淀粉芽孢杆菌的发酵条件优化

【目的】研究灰霉病拮抗菌K1的发酵条件。【方法】以OD600值为指标采用响应面法对其发酵培养基、发酵条件进行优化。通过Plackett-Burman实验确定酵母膏、p H、接种量为其最显著的3个因素。经过BoxBehnken实验和响应面实验得到最优发酵条件。【结果】最优发酵培养基为:淀粉1%,酵母膏1.8%,硫酸钾1.5%。最优发酵条件:p H6.8,接种量为2.8%,温度25℃,转速130 r/min,装液量100 m L/250 m L。【结论】K1发酵16 h后的OD600值可达到1.490,远高于优化前0.864,明显提高了K1的生长速率。优化后发酵液抑菌直径为49mm,高于优化前的43 mm。     

9种胁迫条件下棉花叶片光谱特征及其识别研究

对不同胁迫条件下棉叶光谱特征进行比较研究,可为棉花胁迫类型识别提供理论依据。以田间获取的9种胁迫棉叶为材料,对9种胁迫叶片进行光谱测试,分析各自光谱特征差异,对其进行定性定量的识别。结果表明:黄萎病、枯萎病、干旱、缺氮、红蜘蛛和角斑病棉叶光谱反射率形状和大小在全波段均发生了较大变化,蚜虫、冻害和盐害均变化较小。9种胁迫棉叶的光谱"绿峰"和"红边"均具有"单峰"现象,其中黄萎病、干旱、缺氮、枯萎病、红蜘蛛和角斑病2个"单峰"峰值均减小,"单峰"位置均发生"蓝移",而蚜虫、冻害和盐害基本不变。蚜虫棉叶的吸收波段位置、吸收深度、吸收面积略微增加,其他胁迫均减小,蚜虫棉叶吸收宽度略微减小,冻害棉叶吸收宽度基本不变,盐害棉叶吸收宽度先增后减,其他胁迫棉叶的吸收宽度均增加。不同胁迫棉叶的14个光谱特征参数表现出一定的规律,建立相应的判别式可有效对不同胁迫棉叶进行准确识别。因此,利用光谱技术进行棉花叶片不同胁迫诊断是可行的。     

克里雅河芦苇对不同土壤环境的生理响应

以克里雅河流域的芦苇(Phragmites communis)为研究对象,研究在不同土壤环境下克里雅河流域荒漠植物的生理适应性,分析芦苇的生物量、叶绿素、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性等生理指标的变化特征,并使用通径分析方法研究对芦苇生理指标产生影响的因子.结果表明:芦苇受到盐胁迫和干旱胁迫时,生物量积累会受到抑制,相比绿洲土,盐泽土中的生物量减少60％,风沙土减少18.8％;但芦苇会提高地下生物量所占比重来适应胁迫环境,风沙土中芦苇的地下生物量所占比重达78.5％.芦苇的生理指标主要受土壤水盐因子的影响,叶绿素含量、可溶性糖含量和POD活性主要受水分的影响,蛋白质、脯氨酸和MDA含量主要受盐分的影响;在受到胁迫时,叶绿素含量、蛋白质含量、POD活性减小,可溶性糖、脯氨酸和MDA含量增加.     

近红外光谱定量分析技术在烟草和烟气化学成分分析中的研究进展

近红外光谱定量分析技术以其高效和快速的优点已经在烟草行业发挥了重要作用。首先详细介绍了近红外光谱分析技术的特点,包括其优点和应用局限;其次对近红外光谱定量分析流程进行了归纳总结;然后总结了近红外定量分析计量学方法,包括光谱预处理方法和近红外定量分析的化学计量学算法;最后综述了近年来近红外光谱定量分析技术在烟草和烟气化学成分分析中的应用状况并对其进行了展望。     

枸杞病虫害遥感近地高光谱特征研究

在中宁县规模化枸杞种植区,通过遥感近地高光谱技术,利用光谱辐射仪,对处于盛果期的健康枸 杞冠层和感染了木虱、瘿螨、负泥虫、白粉病的染病枸杞冠层进行光谱特征测定。根据光谱反射率测定结果,分 析枸杞冠层染病前后的光谱特征及变化规律,筛选枸杞病虫害遥感识别最佳波谱范围及优化组合,得出红边波 段（680~760 nm）为枸杞病虫害识别的最敏感波段。基于高光谱变量特征参数和敏感波段光谱反射率参数的计 算,研究其与病情指数间的关系,构建枸杞病情指数反演模型,得出以参数R760/R700 为变量的模型为枸杞病情指 数反演的最佳模型。