黑龙江省林业采运机械化发展变化及驱动力分析

林业机械化是实现林业现代化的基础,采运机械化是林业机械化的重要组成部分.黑龙江省是我国的重点国有林区和主要木材生产地之一,研究黑龙江省的采运机械化发展对于实现我国林业现代化具有重要意义.以黑龙江省森林工业统计资料为基础,对其采运机械化的发展变化进行分析.采用主成分分析法,在SPSS软件中定量计算,找出采运机械化发展的5个驱动因素,并认为驱动采运机械化发展的直接原因是生产成本等经济因素,而根本原因在于森林资源状况的变化.最后预测,未来几年黑龙江省采运机械化水平不会发生显著变化.     

RS和GIS支持的南瓮河自然保护区景观变化驱动力研究

利用2000年和2010年遥感影像作为基本信息源,在RS和GIS技术的支持下,并结合地面资料对南瓮河保护区景观空间格局的变化情况及其驱动力进行了分析。结果表明：2000—2010年,南瓮河自然保护区景观类型没有明显变化,主要以森林和草本沼泽为主;森林沼泽和道路呈增加趋势,而沼泽化草甸、灌丛沼泽、永久性河流变化较小,呈现缓慢的减少趋势,森林群落呈现退化的趋势;景观异质性在增大,破碎化程度在提高;森林采伐和道路修建等人为干扰是景观格局时空演变的驱动力之一,火灾引发的森林及沼泽湿地大面积过火是湿地干扰的主要因素。     

林地变化驱动力研究中逻辑回归模型的应用

林地变化驱动力研究旨在揭示林地变化背后的驱动因素及其作用机制,是动态模拟、预测林地利用变化的前提工作。逻辑回归模型是研究林地变化驱动力的常见方法,但目前还没有学者对此进行系统的梳理。文中对逻辑回归模型在国内外林地变化驱动力研究中的应用进行综述,并提出对未来相关研究的建议; 通过文献分析法、归纳法等研究发现,相较于其他方法逻辑回归模型具有适用于因变量是分类变量的案例、重视空间机制等优势; 提出未来通过逻辑回归模型进行林地变化驱动力研究需要考虑数据的空间自相关性,选用恰当的研究单元、尺度以及变量。     

两段式花生摘果特性试验研究

为探明两段式收获条件下花生摘果特性,提高花生联合收获机的收获质量,以江苏宿迁地区天府9号为试验对象,应用室内与田间试验相结合的研究方法,研究收获期影响摘果特性的主要因素,揭示花生荚果含水率、晾晒时间、果柄力学特性和摘果作业质量的内在关系。结果表明:基于不同的试验条件与方法,果柄拉断力有所差异,但随晾晒时间(含水率)变化趋势一致,在晾晒2~3天时,果柄拉断力达到峰值,且秧柄节点拉断力大于果柄节点;确定最佳摘果时间为晾晒5~6天,并经捡拾联合收获机摘果试验验证。研究结果为摘果装置的结构参数和运动参数提供了直接依据,并为两段式收获模式下最佳捡拾摘果时间提供了参考,同时为深入研究摘果效率与摘果损失提供了参考。     

收获期花椒的力学特性与形态特征测定与分析

我国花椒的收获主要以人工收获为主。随着社会的发展,花椒市场需求不断扩大,迫切需要解决花椒收获效率低下的问题。因此,花椒收获机械化已成为椒农的心声,研究分析收获期花椒的力学特性可以为花椒收获机械的设计者提供必须的基础理论数据。因花椒在品种、气候条件、土壤及其他方面的差异,其力学特性会有较大的差别。为此,通过陕西省韩城市收获期花椒的实验室测定,采用图像解析和数理统计方法对收获期花椒的力学特性进行分析,得出了花椒主要几何特性指标值的变化区间,并统计分析了花椒果实与果柄及果柄与树枝之间的分离力以及花椒果实的颜色特征,为花椒的收获和加工机器系统的开发提供科学依据。     

新型具有力感知的柔性果蔬采摘机械手研究

研发了基于设施农业的果蔬采摘机械手,包括具有3个旋转关节自由度的采摘机械臂及具有力反馈功能的三指果蔬采摘末端执行器,并对其控制系统进行了开发。通过采摘模拟试验,验证了其作业性能、采摘效果。试验结果表明:采摘机械手各关节与控制系统配合良好,运行稳定;采摘末端执行器手指控制灵活,传感器响应灵敏,能够实现稳定抓取并不损伤果实,具有推广价值。     

抓持-旋切式欠驱动双指手葡萄采摘装置设计与试验

针对葡萄的柔性无损采摘要求,基于欠驱动原理和抓持-旋切协同工作方式设计了一种欠驱动双指手葡萄采摘装置,一个电动机通过连杆机构驱动双指四指节手爪从果实中部接近并包络抓取葡萄,复合在双指手上的旋切部件摆动-伸缩带动圆盘刀切断果梗,实现果实与果梗分离。基于此设计思路,首先通过葡萄赤道面直径分析确定了欠驱动手指机构指节尺寸与转角范围,然后通过建立欠驱动手指机构静力学模型,基于传力最优和接触力均布的要求确定了驱动连杆尺寸,结合接触力分析和葡萄挤压破裂试验,获得抓持2 kg葡萄不发生损伤的最大接触力为20 N,再通过手指机构静力学模型求解获得驱动电动机的推力,从而指导驱动电动机的选型。设计了葡萄采摘装置控制系统,通过指节处压力传感器实时反馈接触力实现最大接触力的有效控制。采用加减速梯形控制方式实现了旋切部件运动,圆盘刀转速1 200 r/min可对果梗有效切断。对赤道面直径95~200 mm的葡萄进行50次采摘试验,试验结果表明该装置的采摘成功率为100%,果实挤伤率为5.2%,不考虑视觉定位葡萄与果梗的耗时,完成一次抓持-旋切动作平均耗时29.4 s。     

基于元胞自动机模型的土地利用情景模拟与驱动力分析

土地利用格局的形成过程比其最终形成的结果更为重要。本文以哈尔滨市双城区为例,利用不同时期的土地利用数据,在土地利用变化关键驱动因素分析的基础上,选取了对土地利用变化影响较大的距离变量、邻近土地利用类型数量、单元自然属性、社会经济因素等4方面14个驱动力因子,建立了基于元胞自动机(CA)与人工神经网络(ANN)相结合的土地利用空间格局模拟模型。在此基础上,对研究区自然禀赋、社会经济快速发展、基本农田保护及土地利用规划等不同情景驱动机制下的土地利用空间格局进行了时空模拟,以此解析土地利用变化过程与驱动力因素的响应关系。模拟结果显示：自然禀赋情景下,各地类变化趋势与现在保持一致;在社会经济快速发展情景下,建设用地面积增加明显,主要由旱地和其他用地转入;在基本农田保护情景下,耕地面积比较稳定,各地类变化趋势较为缓和;在土地利用规划情景下,各地类变化较为合理,兼顾耕地保护和经济发展。研究结果显示,该方法对哈尔滨市双城区土地利用格局变化的驱动机制具有较好的解释作用。     

宁夏原州区生态移民村生境景观连接度变化及其驱动因素

[目的]分析生态移民土地利用过程中生境景观连接度变化及其驱动因素,为生态移民的生态风险管理及移民可持续性提供科学依据。[方法]以宁夏原州区"十二五"时期4个生态移民村(丰泽、金轮、和润及泉港)为例,基于2016年高分影像数据,同时参考移民前谷歌地球2010年数据和第二次全国土地调查数据(2010年),经野外GPS校验,通过计算障碍影响指数和生境景观连接度指数,分析生态移民村土地利用生境景观分异。[结果]丰泽村和金轮村的生境景观连接度呈下降态势,和润村和泉港村呈上升态势。4个生态移民村的变化趋势明显,但极高连接度和高连接度比例很小。生态移民村生境景观变化驱动力主要为人为因素,建设用地占用耕地、园地普遍,其中泉港村与和润村建设用地面积年均增长率分别高达27.49%和21.28%,同时金轮村、和润村、泉港村无后备土地资源,生态压力突出。[结论] 4个生态移民村人口密度增大导致建设用地占用耕地明显,生态用地被分割,移民的非农活动比重大造成耕地撂荒,景观破碎化和孤岛化现象明显,生境景观呈现出不稳定状态,生态压力增加。     

江西省土地利用变化及其驱动力定量研究

土地利用变化的驱动机制研究是探讨土地利用与土地覆盖变化研究的重点。以中部地区的江西省为例,利用土地利用变更数据与社会经济统计资料,通过分析土地结构变化、土地利用地域分布的特点,分析其工业化、城市化进程中的土地利用变化态势及土地利用变化驱动因素。通过主成分分析,得出江西省从1996年到2004年间,土地利用变化的主要驱动因素为人口、经济发展和农业科技进步。同时提出相应的土地管理对策,为区域土地可持续利用提供科学依据。