无人机遥感在农田信息监测中的应用进展

快速实时地掌握农田信息是实施精准农作的基础。以无人机为平台的低空遥感探测技术,具有空间分辨率高、时效性强和成本低等特点,可填补地面监测和高空遥感间的测量尺度空缺,因此在农田信息精准监测领域具有广泛的应用前景。近年来,随着无人机飞行平台稳定性增强、操作难度降低,机载遥感设备的轻量化和多样化,以及遥感数据处理技术的进步,无人机遥感在农田信息监测领域得到了快速发展。本文对国内外相关研究成果进行了总结,对常用遥感技术类型和数据处理方法以及具体应用方向和实施效果进行了综述,并提出了当前存在的突出问题和未来的发展方向,以期为推动无人机遥感在农田信息监测和精准农业中更广泛的应用提供依据。     

2019年9月12—14日陇南市持续性暴雨天气成因分析

本文对2019年9月12—14日陇南市出现的一次持续性暴雨天气过程的成因进行了分析。结果表明：此次强降水天气过程中副热带高压外围有较强的西南气流稳定维持,同时700 hPa存在明显的强风速带的辐合,低层强烈辐合为暴雨的发生、发展提供了动力条件;对物理量场分析发现,这次持续暴雨过程中,中低层有明显的湿层及水汽辐合,为降水提供了充足的水汽条件;对流云团演变特征表明,此次持续性强降水是在青海东南部的对流云与四川北部的对流云系东移合并加强后逐渐减弱的过程中发生的,具有明显的局地性。     

2018年1月河南省2次区域暴雪过程对比分析

利用高空地面观测资料和NCEP 6 h 1次的1°×1°再分析资料,对2018年1月发生在河南省的2次区域暴雪过程进行对比分析。结果表明:2次暴雪过程背景形势场相似,都产生在500hPa高空槽东移、中层强盛西南气流形势下,配合低层偏东风切变线和地面冷空气的扩散作用。中层西南气流和底层偏东气流辐合的位置与大暴雪区域对应良好。降雪时整层大气湿度饱和,中低层具有弱的逆温层。同时地形的抬升作用,对局地特大暴雪的产生有贡献。2次过程降雪差异产生的主要原因是中层气流辐合位置不同。降雪过程中600～700 hPa上辐合中心强度越强,对应降雪强度越大。垂直速度场上升运动区与主要降雪区域对应良好。700 hPa暖平流与925 hPa冷平流叠加区域即为产生大暴雪落区。风速辐合越大,对应降水越强。     

农药喷洒处方图生成算法的研究现状与展望

【目的】在农作物的生长过程中,不可避免地需要喷洒农药,根据喷洒处方图按需施药是提高农药利用率、减少环境污染的有效方法。【方法】课题组首先介绍了田间视频图像的采集过程中无人机图像分辨率的研究;其次阐述了图像处理过程中的图像灰度化、光照不均图像处理和图像分割等方法;然后对杂草处方图和作物处方图的生成进行了总结。【结果】在已有研究的基础上,提出了无人机采集图像的飞行高度和光照因素是后续研究的两个方向。【结论】优化喷洒处方图生成技术推动了精准农业的发展,可为农药喷洒处方图算法的改进和实用系统的开发提供参考。     

基于风廓线雷达产品的冰雹过程分析

利用贵州省威宁县气象局的风廓线雷达基础数据及其二次开发产品、雨量站和MICAPS的实况数据,对2019年6月11日发生在威宁本站的一次冰雹大风天气过程进行综合分析。结果表明：水平廓线产品可反映出冷暖平流的时空变化及垂直分布,更早探测冷空气入侵、风场切变情况及低空急流强度;大气折射率结构常数和垂直速度可以指示降水的发生、持续时间及降水强度情况;强降水发生前有较强风垂直切变,降水过程中风垂直切变值整体大于0.2 s^-1,风垂直切变的增强会引起垂直速度和地面大风的增大;若以大于15 dBZ和小于10 dBZ为降水的起止标志,风廓线雷达反射率因子较其他产品可以更清晰地指示降水的开始和结束。     

南方红豆杉人工林培育模式对生物量及其分配格局影响

本研究通过了解南方红豆杉生长、干形变化、生物量积累与分配格局的培育模式响应机制,为南方红豆杉林下栽培体系提供理论基础,在福建明溪对林下套种与纯林培育模式12年生南方红豆杉的生长、干形、生物量积累与分配进行调查。结果表明,培育模式对南方红豆杉树高、胸径、冠幅、单株材积、高径比和生物量有显著性影响,林下套种显著促进南方红豆杉生长,改良干形品质,利于南方红豆杉构件生物量及总生物量积累;不同培育模式中南方红豆杉生物量分配比大小顺序均为干＞枝＞叶;培育模式对南方红豆杉生物量分配比与构件生物量比有着显著性影响,林下套种南方红豆杉增加枝、叶、干等地上生物量分配比,降低根系生物量分配比;林下套种的生物量更趋向地上部分、干和叶的分配;南方红豆杉人工林林下套种较纯林培育模式促进生物量高效积累与有效分配。     

松针堆肥潜在价值的研究进展

松针是一种可再生的自然资源,而且松针堆肥是一种尚未开发且具有潜在价值的生物有机肥,具有广阔的应用前景。笔者主要综述了松针的主要成分,以及松针堆肥在生物抗衰老、作物抑菌抗病毒、减少田间地表径流和田间土壤改良方面的潜在价值,并指出目前松针堆肥3个主要研究方向,包括松针堆肥在松针降解方面的研究,松针堆肥堆捂条件控制以及松针堆肥作物适宜配方研究。希望为松针在有机肥方面的开发和研究提供理论基础。     

两次春季暴雨过程的对比分析

对山东2003年4月17-18日（以下简称4·17）和2008年4月20～21日（以下简称4·20）两次春季暴雨进行对比分析。环流形势对比分析表明,两次降水过程中500hPa具有相似的环流背景,但850hPa和地面具有不同的环流形势,低空急流的类型和切变线的位置不同以及地面是否形成气旋与这两次降水量级是密切相关;物理量参数对比分析表明,4·17过程中各种物理量级别较4·20偏大偏强;雷达回波对比分析表明,4·17降水过程表现为积云层状云混合降水回波,并出现了逆风区,降水中伴有雷暴,而4·20降水过程表现为层状云降水回波,以稳定性降水为主。     

广西北部一次暴雨过程分析

利用常规资料,从水汽条件、低空急流对能量的输送、流场配置和历史相似个例分析等角度,对2011年6月7日发生在广西北部的暴雨过程的暴雨落区和大暴雨落区等进行了研究。结果表明5,00 hPa高空槽东移引导低层切变线和地面静止锋南压至广西北部是造成这次暴雨过程的主要天气形势;西南低空急流为暴雨落区提供充足的水汽,使得暴雨区能量和不稳定能量增加;地面静止锋和低层能量锋区南移触发了不稳定能量的释放,在有利的低层辐合和高层辐散的流场配置下,产生了暴雨;暴雨区主要产生在低层水汽通量密集的区域;对历史资料利用相似离度分析表明相似的天气形势下产生的天气现象对预报具有较好的参考意义。