全国林草资源调查机载大光斑激光雷达挂飞检校和验证

森林在全球陆地生态系统中起到重要作用,激光雷达是除样地调查之外能够准确评估其资源量和碳汇量非常重要的技术方法。由于森林高度的空间异质性,获得大光斑激光雷达的准确位置,是其应用于森林资源调查的前提。对新研制的全国林草资源调查机载大光斑激光雷达(NFGI-LIDAR-L)和地面激光探测器,通过编写大光斑激光雷达检校算法,并基于激光能量分布特征改进探测器法计算大光斑激光雷达中心位置算法,实现NFGI-LIDAR-L几何检校。结果显示:基于激光能量分布特征计算大光斑激光雷达中心位置的方法,计算精度从5m提升到1m以内;NFGI-LIDAR-L在x,y,z方向精度和总均方根误差(RMSE)从检校前的60.51,52.76,1.88,80.30m提高到检校后的0.61,0.54,0.05,0.82m,提升了2个数量级;与控制点相比,NFGI-LIDAR-L绝对高程精度在平坦地面可以达到0.12m。通过研究,以期对机载和星载大光斑激光雷达几何检校提供借鉴。     

草地遥感监测研究进展与挑战

草地在全球碳循环、水土保持和生物多样性保护方面发挥着重要作用。由于气候变化和人类活动,草原遭受了严重的土地退化和荒漠化,导致草场和畜牧业生产及相关社会经济功能受到负面影响。遥感技术已经成为监测草原不可或缺的手段,为草原健康评估和管理提供及时准确的信息。本文探究了遥感技术在草地生物量估算、植被物候监测、草原多样性监测、放牧强度估算和草原退化识别中的应用。指出了遥感技术应用面临的困境与挑战,未来应与其他先进技术相结合,提高其在草原监测和管理方面的有效性和准确性。     

蔬菜质量安全监测体系数字化管理研究与应用

为适应农业发展新阶段和我国加入世贸组织的需要,提高蔬菜质量安全水平,保障城乡居民的身体健康,增强蔬菜市场竞争力,遵照中共中央、国务院关于建立健全农产品质量安全检验检测体系的要求,从2001年起,柳州市逐步建立了市、县、乡镇、村(市场、基地)4级监测体系.     

猪骨骼肌卫星细胞分离培养、鉴定及其生物学特性

【目的】建立猪骨骼肌卫星细胞体外分离、纯化及鉴定的方法,并对其生物学特性进行探讨,为进一步研究猪肌肉生长发育提供良好的细胞模型。【方法】选取1日龄仔猪背最长肌为材料,无菌状态下将背最长肌剪碎为肉糜状。此后采用浓度为0.2%的Ⅰ型胶原酶消化90 min,再加入浓度为0.25%的胰蛋白酶37 ℃联合消化30 min。经终止消化、过滤、重悬后将分离得到的细胞置于37 ℃、5% CO₂细胞培养箱中培养。选用反复差速贴壁法对骨骼肌卫星细胞进行纯化,第一次纯化选择在细胞接种2 h后,将未贴壁细胞转移至新培养皿。上清液继续培养18 h后,对卫星细胞进行第二次差速贴壁纯化。当细胞密度达70%—80%时可对细胞进行传代或冻存处理。利用细胞免疫荧光技术检测P2代卫星细胞标志基因Pax7、MyoD的蛋白表达情况,并绘制卫星细胞生长曲线。分别添加不同诱导分化液使卫星细胞定向分化为肌细胞、脂肪细胞、成骨细胞,检测成肌分化标志基因MHC的免疫荧光,鉴定卫星细胞肌管形成情况;油红O染色及油红O定量鉴定卫星细胞诱导成脂分化效果;茜素红染色鉴定卫星细胞成骨分化能力,qRT-PCR检测成肌、成脂、成骨进程中关键基因的表达。【结果】通过两步酶消化和反复差速贴壁法分离纯化得到了纯度较高的卫星细胞,刚分离的细胞折光性强,贴壁后呈梭形或纺锤形,此后细胞延展并开始快速增殖。卫星细胞特异标志蛋白Pax7、MyoD细胞免疫荧光鉴定结果呈阳性,表明分离细胞为骨骼肌卫星细胞。骨骼肌卫星细胞增殖过程经潜伏期、生长期最终达到平台期,细胞生长曲线呈“S”型。当细胞生长至90%密度时,卫星细胞会出现自融合现象。对分离的骨骼肌卫星细胞成肌诱导分化后,可见邻近卫星细胞融合形成大量粗长肌管,多核肌管呈方向性排列,成肌标志蛋白MHC染色呈阳性。qRT-PCR结果显示标志基因MyoD、MyoG在成肌诱导分化过程中二者均呈先上升后下降趋势。经成脂诱导后细胞形态变为三角形,连续诱导发现脂滴出现并聚集成大脂滴,油红O染色可见大量红色葡萄样脂滴。油红O定量检测结果表明,成脂诱导过程中甘油三酯含量呈稳步上升趋势,各时间点均存在极显著差异（P<0.01）。qRT-PCR结果显示,PPARγ基因表达量在诱导中后期高表达;FABP4在诱导分化第6天达到最高,极显著高于其余时间点（P<0.01）;CEBP/β和HSL表达趋势一致,均呈先升高后降低趋势。诱导成骨分化后,发现细胞形态变为不规则状,诱导后期细胞复层生长形成骨钙结节,茜素红染色可见圆形不透明钙化结节,数量和密度较未诱导时期都明显增加,结果表明细胞出现成骨向分化。成骨标志基因BGLAP、RUNX2的表达量也随诱导进程呈稳步上升趋势,相比未诱导细胞差异极显著（P<0.01）。【结论】建立了基于联合酶消化和反复差速贴壁实现猪骨骼肌卫星细胞分离和纯化的方法,所得细胞增殖能力强且具有多向分化潜能,为猪骨骼肌卫星细胞作为种子细胞用于未来组织工程研究提供了技术平台。     

美国应用信息技术减少渔船油耗和排放

美国应用计算机和卫星通讯技术减少渔船油耗和NOx排放。主要措施：（1）减少柴油机负荷,推迟喷油来减少NOx排放。（2）通过清洁船体降低柴油机负荷可减少油耗和NOx排放30％。（3）采用集成船载计算机系统可减少油耗和NOx排放15％。船一机监测系统与船速、船位系统（GPS）集成在一起,可使油耗最少。     

浙江省近海海洋捕捞渔船异地停靠信息提取与分析

根据船籍港管理制度要求,所有渔船必须在休渔期返回船籍港停靠休渔,渔船不能到非船籍港停靠。为调查渔船异地休渔情况,该研究提出一种基于北斗卫星导航系统的船位数据提取渔船异地停靠信息的方法。首先查找出渔船停船时段,选择停船时间较长的时间段,获得该停船时段内渔船停靠地的经度和纬度,利用高德地图提供的逆地址查询Web服务,获取停船地点所属的省、市、区县,然后将停船地址与船籍港对比,判断渔船是否属于异地停靠。以浙江省为例,选用2018年北斗卫星导航系统的船位数据,提取浙江省渔船异地停靠的信息,并进行统计分析,得到跨省停靠休渔的渔船占比为2.60%,省内跨市停靠的占比为5.53%,市内夸区县停靠的占比为14.74%,该方法能够快速提取和统计渔船的异地停靠信息,为休渔期渔船管理的信息化提供技术支持。     

采用Landsat8产品算法流程的高分一号数据大气校正

高分一号(GF-1)卫星搭载的传感器,实现了高分辨率和宽幅成像能力的结合,使其在精准农业方面应用发挥重要作用。该文在6S大气辐射模拟模型基础上,参照LaSRC大气校正流程,设计了GF-1卫星WFV/MSS数据从算法原理分析到编码实现的大气校正。算法应用大气总传输率、水汽透过率和大气后向半球反照率等参数和高程、大气可降水以及臭氧含量等值,循环计算使GF-1像元红蓝通道值比等于来自MODIS数据的红蓝通道值比,求得GF-1像元气溶胶,再将包含当日大气可降水和臭氧含量的辅助数据文件等代入6S模型,得到大气校正后的地表反射率。试验表明,该大气校正方法在有农田和林木等植被覆盖的中低纬度大气校正效果较好,对稀疏植被的荒漠裸地和建筑地表大气校正效果相对稍差。比较GF-1WFV/MSS数据与Landsat8(LC8)OLI数据的基于6S模型LaSRC流程算法的大气校正结果,GF-1WFV/MSS各传感器与LC8OLI大气校正结果的相关系数为0.825~0.972,2种卫星数据大气校正结果相关性高,其中WFV相较于MSS显示出与LC8 OLI更相近的大气校正结果。结果表明,应用6S模型原理参照LaSRC校正流程设计的自行估计数据逐像元水平气溶胶参数的GF-1卫星数据大气校正方法应用方便、可操作性强,适合生长季农林监测等陆面应用。     

基于GRACE重力卫星数据的珠江流域干旱监测

为探究重力恢复和气候试验任务（Gravity Recovery and Climate Experiment mission,GRACE）卫星数据在干旱研究中的应用潜力,该研究采用基于GRACE重力卫星数据的无量纲的标准化水储量赤字干旱指数（Water Storage Deficit Index,WSDI）对珠江流域2002-2017年进行干旱监测,通过将其和常用干旱指数与实际干旱质心轨迹进行对比,评估其在珠江流域的干旱监测效用。研究结果表明：1）2002-2017年期间,WSDI监测到的旱情与实际发生的旱情基本一致,GRACE重力卫星数据能捕捉到干旱事件的发生、发展和消亡以及其干旱特征;2）WSDI的时间变化及其对气候异常的响应与常用干旱指数吻合良好,具有有着较强的相关性,且能反映研究区长期的综合水分变化。除了SPI-3与SPEI-3外,其他常用干旱指数与WSDI的相关系数都在0.665以上,其中scPDSI相关指数最高,为0.803;3）WSDI与常用干旱指数在空间上描述的干旱事件的干旱质心轨迹基本一致,都能大致反映出了大范围干旱事件的干旱质心从东往西移动的现象。WSDI能从时间和空间上刻画出研究区水文干旱的演变规律,适用于大尺度水文干旱的监测与评估,具有明显的优势和应用潜力。     

2014年青岛海域消亡漂浮浒苔生理特征研究

我国黄海绿潮每年周期性暴发,不仅对江苏、山东沿岸海洋生态环境和生态服务功能造成严重破坏,同时也产生巨大经济损失。针对绿潮漂移至北黄海后迅速消亡的实际情况,本文采用卫星遥感监测、海上监测、室内实验等手段,对2014年青岛海区绿潮漂移过程、分布海域、覆盖面积动态变化、生长速率、藻体生理特征等方面进行了系统的研究,初步探究总结了黄海绿潮藻衰亡规律。结果显示： 5月底绿潮开始影响青岛海区,6月至7月中上旬,绿潮影响规模不断扩大,达到峰值后,覆盖面积逐渐减小,直至8月中旬,青岛及周边海区的漂浮藻体逐渐消失;2014年7月青岛海区围隔实验显示,藻体生物量日生长率仅2%/d左右,偶尔出现负增长现象;海区漂浮藻体呈浅绿或黄绿色,部分发白,藻体多为囊状,管状和褶皱状,藻体细胞间隔增大,部分细胞出现颗粒化,并且少量藻体出现生殖细胞放散等现象,且藻体荧光活性均小于0.52,叶绿素含量普遍偏低,约0.3mg/g左右,以上现象表明青岛海区漂浮藻体已处于退化衰亡状态。本研究为阐释黄海绿潮消亡机制提供理论依据,为今后绿潮灾害防控工作提供支撑。     

论农业信息科学的形成与发展

在"论农业信息系统工程建设"的基础上,对农业信息系统工程的学科基础,即农业信息科学学科发展的科学背景、技术背景和应用背景作了较详细的讨论;进而提出了农业信息科学的定义及其科学体系、学科位置及分类的初步设想;最后简要介绍了农业信息技术体系的主要技术及其应用于农业的优点.