基于超参数优化算法下的随机森林模型预测奶牛呼吸频率

奶牛呼吸频率是评估环境造成的奶牛热应激程度的重要指标之一。该研究基于随机森林（random forest,RF）算法提出了适用于生产条件下的奶牛个体呼吸频率准确预测模型,为了平衡模型精度与计算效率问题,利用遗传算法（genetic algorithm,GA）、差分进化（differential evolution,DE）算法、粒子群优化（particle swarm optimization,PSO）算法、贝叶斯优化（Bayesian optimization,BO）算法对模型超参数进行优化,并与网格搜索（grid search,GS）下的人工神经网络（artificial neural network,ANN）和极限梯度提升机（extreme gradient boosting,XGBoost）模型进行了对比分析。研究结果表明,使用融合环境参数的修正温湿指数（adjusted temperature-humidity index,ATHI）、时间区域、奶牛产奶量、泌乳天数、身体姿势以及胎次作为输入特征时,基准RF模型的预测性能最佳。在此基础上,4种智能优化算法下的RF模型性能优于GS-ANN和GS-XGBoost,其中BO-RF的综合性能最优,其决定系数、平均绝对误差、平均绝对百分比误差以及均方根误差分别为0.614、7.723、14.4%、9.737,超参数优化耗时约为DE-RF的1/220。特征重要性分析表明,输入因子对奶牛呼吸频率的影响程度不同,ATHI是影响力最高的因子,相对重要性（relative importance,RI）为0.71,其次是时间区域（RI=0.09）和奶牛产奶量（RI=0.07）。研究为奶牛生产、健康评价及牛舍环境精准调控提供了有效方法和基础。     

基于灰水足迹的长江经济带耕地利用生态效率时空分异特征

长江经济带面临水生态环境污染制约下的农业发展困境,水环境约束下耕地利用生态效率的提升成为平衡耕地利用中经济效益与生态效益的关键手段,对于探索生态可持续的耕地利用模式、实现农业绿色发展具有重要意义。该研究以灰水足迹为视角,基于SBM-Undesirable模型、空间自相关分析及马尔可夫链模型探明2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率时空格局及演变趋势。研究表明：1）长江经济带2000—2020年平均灰水足迹值呈现先增后减趋势,2015年后下降态势更为明显。在空间上呈现为“东西高,中部低”的空间分布特征,灰水足迹高值区域主要集中在粮食主产区省份。2）2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率持续下降,效率均值处于0.5～0.8之间,存在较大提升空间。在空间上呈现高值区域多沿水系分布的特点。3）长江经济带市域耕地利用生态效率存在显著空间正相关性,以研究时段演变趋势来看,耕地利用生态效率的演进存在路径依赖,难以实现“跨越式”提升。因受到邻域背景影响,在空间上易显现出“俱乐部收敛”现象,“高-高集聚”与“低-低集聚”分布更为常见。可在农业生产重点区域采用差异化精准农业模式,需重视区域间动态协同发展,完善联防联治的面源污染防控机制,积极引导耕地利用生态效率高值区域逐步形成集中连片,同时对于耕地利用生态效率低效区提供财政与政策支持。研究结果可为各地区探索耕地利用可持续发展模式与农业生产活动中水生态环境保护提供参考依据。     

云南省森林火灾发生驱动因子分析及火险区域划分

森林火灾的有效预测是减少火灾所造成损失的重要手段之一。云南省森林资源丰富且植被覆盖率高,易发生森林火灾,加之平均海拔较高,扑救山火难度大、危险系数高。如能有效构建该区域森林火灾发生预测模型,将为我国西南林区森林火灾预防与管理提供科学参考。提取了云南省1999—2019年森林火点数据进行分析,利用ArcGIS 10.7软件,随机建立与火点形成1∶1数据随机点,使数据符合二项分布,对月平均最高气温、月平均降水量、日照时长、海拔等24类驱动因子进行空间信息提取,并用SPSS 25.0软件通过Logistic回归和ROC曲线模型检验方法,分析影响云南省森林火灾发生的主要驱动因子,构建了该地区森林火灾发生预测模型,并验证了该模型适用性,根据ROC曲线坐标确定了最佳阈值,划分了该地区的高火险区域。月平均气压、月平均相对湿度、月平均最高气温、日照时数、极大风速、归一化植被指数值（NDVI）等6类驱动因子,与云南省森林火灾的发生存在显著关系,基于Logistic回归构建的森林火灾发生预测模型准确率可达到82.3%。模型AUC值为0.894,通过计算得出云南省火险划分最佳阈值为0.645。构建的森林火灾...     

基于GF-2卫星数据的日光温室智能识别应用实践

针对辽宁省设施农业产业存在的日光温室数量和面积数据不精准问题,采用高分二号(GF-2)卫星数据,应用卷积神经网络方法进行温室识别应用研究。选取不同的尺寸标准将图像数据分割成碎片,分析截断率进而确定最优切片尺寸;将不同区域图像数据进行数据增强处理和颜色校准,降低图像数据和温室特征的复杂度;采用Segnet、Deeplab v3+、Unet 3个语义分割模型进行日光温室识别模型构建和模型融合研究,最后将识别后的切片数据应用闭操作完成识别结果的拼接,同时统计出温室的数量、面积、位置等信息。经初步分析模型识别效果较好,能够科学量化日光温室情况,从而为相关工作提供数据支撑。     

统一战线参与脱贫攻坚的互适模型分析——以桂林市为例

发挥统一战线优势是助力脱贫攻坚的途径之一.在统一战线参与脱贫攻坚政策的过程中,统战部门、社会企业、贫困农户等方面面临不同的问题,大大影响了统一战线参与脱贫攻坚的进程.本文运用政策执行中的互适模型来分析统一战线参与脱贫攻坚各方面遇到的问题,通过协商调适,从根本上有效解决问题.     

基于指数平滑算法组合模型的玉米实时变量追肥研究

玉米中耕时期是追施氮肥适宜阶段,为了进一步提高肥料利用率,简化变量施肥作业流程,实现变量施肥采集到施肥过程整体性,提高中耕变量追肥实时性,提出了一种动态多模型指数平滑算法组合。算法实现NDVI数据实时计算处理与趋势预测,根据历史数据实时修正减少计算误差,实时动态调整算法的平滑系数,从而间接缩短变量施肥数据处理响应时间,修正误差以提高作业精度。仿真分析该算法结果表明：在数据波动变化情况下,数值平滑程度以及趋势均优于单一指数平滑法,并且实时得到下阶段NDVI的准确预测趋势发展,计算结果精度高,为变量施肥提供可靠的理论施肥量,及时根据作物需求补充氮肥减少差空间异性。     

崇礼冬奥核心区华北落叶松人工林结构特征与优化模拟

【目的】以崇礼冬奥核心区华北落叶松人工林为研究对象,开展林分结构特征分析和空间结构优化模拟研究,为制定华北落叶松人工林结构调控措施提供科学依据。【方法】设置3块面积0.09hm²(30m×30m)标准地,基于标准地调查数据分析林分结构特征,以空间结构最优为目标,采用乘除法对角尺度W、混交度M、密集度C、交角竞争指数Ua CI和林层指数S共5个林分空间结构指标进行多目标规划,构建林分空间结构优化模型,对比模拟采伐前后林分空间结构的变化。【结果】3块标准地华北落叶松断面积比例达70%以上,白桦为伴生种,径阶分布在6～26cm之间,均呈近似正态分布,树高分布呈非对称型单峰山状,且峰值均出现在14m树高级。林分平均角尺度■、混交度■、密集度■、交角竞争指数■和林层指数S■分别为0.460、0.106、0.918、0.297和0.363,处于林木均匀分布、低度树种混交、高度树冠竞争和垂直结构分化较差的状态。模拟采伐后采伐强度均低于20%,林分空间结构目标函数值提升13.62%。在■分别提高21.17%和15.23%的同时,■分别下降10.22%和5.19%。【结论】研究区华...     

竹片粗铣连续化定向进料系统设计与试验

【目的】针对竹片粗铣前分选定向作业效率低、分选效果差、人工依赖程度高等问题,设计一种竹片粗铣连续化定向进料系统,以实现竹片分选定向的机械化、自动化和连续化。【方法】以破竹去竹节后的竹片为研究对象,提出竹片粗铣连续化定向进料系统技术方案,设计倾斜式振动升运链、阶梯式分离系统、竹青黄面识别和翻转系统及自动送料系统等机械结构。分析竹片振动分选过程、抛送过程的运动特征,建立振动分选过程竹片运动轨迹数学模型、描绘竹片抛物运动轨迹,确定竹片分选定向过程的主要影响因素。选取升运链转速、倾斜角和竹片长度为考察因素,运用三因素五水平二次回归正交旋转组合设计优化试验,以竹片分离率和竹青黄面识别率为评价指标,在福建建瓯中试基地对设备进行测试。【结果】单因素试验结果表明,升运链转速从1.5 m·s^-1升至2.7 m·s^-1,竹片分离率呈先上升后下降趋势;升运链倾斜角由25°增至45°,竹片分离率显著提升;随着竹片长度增加,竹片分离率呈先上升后下降趋势,但相比升运链转速和倾斜角对竹片黏连分离的影响较小。竹青黄面识别率主要受升运链转速影响,升运链转速较慢,识别系统能够获...     

基于SEM方法的山西农业科技创新微生态研究

山西省政府高度重视宏观科技创新生态的优化,为农业科技创新带来重大契机。从创新微生态视角出发,基于550名农业科技工作者的调研数据,采用结构方程模型(SEM),分析物质保障、研究支持、工作激励、职业发展、职场人文五大工作环境对任务绩效及工作状态2个方面工作绩效的影响路径及程度,结果表明,山西农业科技创新微生态整体处于中等满意水平;工作激励环境对农业科技工作者作用最强,职场人文环境略有作用,物质保障及科研支撑环境没有影响,职业发展环境作用不甚明晰;低年龄农业科技工作者群体偏重物质保障环境的稳定,高学历群体渴望科技支撑环境的改善,高职称群体对职业发展环境更为敏感。最后从创新投入、人才引育、平台建设及评价制度方面提出优化创新微生态的对策建议。     

德州驴生产性能的初步研究

德州驴是优秀的皮肉兼用驴,包括“三粉驴”和“乌头驴”两个品系,但是关于德州驴的研究较少.为了向驴产业提供可靠的德州驴生产性能数据,该研究以40头三粉驴和9头乌头驴为研究对象,系统研究了德州驴的体尺性状、屠宰性能、脏器系数及胸腰椎数等性状特点.结果 表明,三粉驴的屠宰率为54.02％,净肉率为42.43％,净皮率为8.1...