长沙地区秋季降雨天气类型与飞机增雨技术研究

统计分析2007 ～ 2011年长沙地区地面气象观测资料,得出秋季主要云系与基本特征;利用多普勒天气雷达和飞机人工增雨作业探测资料对主要作业云系进行宏微观分析,找出湖南秋季飞机人工增雨作业的主要催化对象和催化方式;使用中尺度WRF模式对作业天气过程进行了数值模拟,结合全省中小尺度气象站网雨量资料和多普勒天气雷达回波情况对作业效果进行检验与评估.结果表明,湖南秋季飞机人工增雨作业云系主要是四类,包括Fn Scop、Fn Asop、Cb和Actra等;飞机增雨对积层混合云系中的积状云播撒冷云催化剂,可以取得较好的人工增雨效果,对其中的层状冷云进行冷云催化效果次之;而对状态稳定、维持时间较长的层状暖云进行暖云催化剂播撒作业仅可以降毛毛雨.     

雷击火险区安全监测预警技术的研究

结合森林雷击火预报难点问题,阐述了在闪电发生前预警雷电的电场原理。在大兴安岭地区成功探测和跟踪了雷电发展过程,收集了雷暴生命周期各个阶段的数据,获取了闪电发生前雷雨云中电荷积累过程中的电场特征信息。在此基础上,初步探讨了对雷暴过程实时监测和闪电特征识别方法。针对雷电孕育、发展过程的各个阶段,建立分时段、多情景的动态监测模式。面向雷击火演变过程的时序化,提出了雷暴出现、发展、闪电形成临界条件的阶段化预警模式,实现对雷暴全过程跟踪监测。提供了雷暴活动的区域、移动路线,可能出现雷击火点的分布和位置等防火信息,以便防火部门提前做好准备、及时扑救。     

基于行政区划与卫星影像的地区级测土配方施肥系统开发与应用

研究设计了县级采样、地区级建库建模统一服务平台、分县维护分级应用的功能架构,以GIS为纽带将行政区图与卫星影像地图灵活组合展示,支持网上在线更新和离线查询结合,建成了具备数据管理、测土配方、土壤养分专题图等多种功能的地区级测土配方施肥服务系统.结果表明,该系统界面操作简单、交互性好,特别是在地图模式进行测土查询时,通过行政区图和卫星影像图的结合,可以非常快速方便地定位要查询的目标地块土壤养分,指导后续施肥工作,大大推动测土配方施肥工作的开展.     

小麦搭载卫星进行诱变育种研究初报

分析了返回式卫星搭载两个品种ＳＰ２的若干性状变异,同时选出了几个优于对照的新品系,表明高空条件下可以诱变作物有利性状。     

基于骨架点的矮化密植枣树三维点云自动配准

为了实现枣园的自动化管理,针对枣树自动化选择性冬剪作业要求,需要重建出矮化密植无叶枣树枝干的三维模型。利用2台固定的Azure Kinect DK深度相机搭建获取枣树点云信息的三维重建系统平台,然后把系统平台逆时针旋转55°获取同一棵枣树的另一帧三维点云信息。为了自动完成2帧点云的配准,提出了基于骨架点的枣树点云配准方法：首先利用FPFH特征描述子计算骨架点的特征向量,并采用SAC-IA（采样一致性）算法对2个视角下的枣树骨架点云进行初始匹配;其次利用经典的ICP算法对初始位姿进行优化;最终只采用2个视角下的点云重建枣树枝干的三维模型。实验对比了在3种典型自然环境下（晴天、阴天、夜间）枣树点云的配准精度和配准时间,结果表明：晴天时对采集系统有一定的影响,使得配准后的枣树枝干有部分不完整;阴天和夜间对采集系统影响小,能够重建出完整的枣树枝干;相对于阴天和夜间,晴天时,枣树点云配准耗时最少,为0.09s,而配准误差最大,其拟合分数为0.00029;阴天时,枣树点云配准时间介于晴天和夜间之间,为0.12s,而此时配准误差最小,其拟合分数为0.00011;夜间配准误差介于晴天和阴天,且此时配准时间最长,为0.16s。     

基于离散因子的多传感器数据融合和导航线提取方法

目的 针对玉米田间路径边界模糊和形状不规则特点,普通的田间导航线提取算法在农业机器人实际应用中会出现偏差过大的问题,本文针对3~5叶期玉米田提出了基于离散因子的相机与三维激光雷达融合的导航线提取算法。方法 首先利用三维激光雷达获取玉米植株点云数据,同时将相机采集的图像利用超绿化算法和最大类间方差法自动获得绿色特征二值图像,然后将聚类分析后的点云数据投影到图像中的目标边框上,构建多传感器数据融合支持度模型进行特征识别,最后拟合所获取特征中心点即为导航基准线。结果 该算法能够很好地适应复杂环境,具有很强的抗干扰能力,单帧平均处理时间仅为95.62 ms,正确率高达95.33%。结论 该算法解决了传统算法寻找特征质心偏移、识别结果不可靠等问题,为机器人在玉米田间行走提供了可靠的、实时的导航路径。     

无线传感器网络云仿真平台架构设计

无线传感器（WSN）已经成为当前的研究热门,但是仿真实验平台的建设较为滞后。受资金、环境、信息的局限,当前对传感器网络的研究多停留在理论上,实验方法和实验结果不具有通用性,权威性,影响了传感器网络协议的标准化、工业化进程。本文在详细分析现有仿真软件利弊的基础上,提出一个无线传感器网络云仿真平台,利用互联网技术和虚拟化技术,构建了包含交互中心、计算中心和存储中心的分布式云架构,从根本上解决现有软件在可用性、兼容性、易部署管理性上存在的问题,总结并提出传感器网络协议仿真平台未来的发展趋势和开发任务。     

海南岛黎母山国家自然保护区热带云雾林土壤酶活性的根际效应

[目的]探讨热带云雾林土壤酶活性的季节动态规律及根际效应,为从土壤酶学角度出发研究热带云雾林水土保持生态功能提升提供科学依据.[方法]采用抖落法采集3种优势树种岭南青冈、罗浮锥、细枝柃根际和非根际土壤样品,对土壤酶活性季节动态变化进行研究,并分析不同树种根际土壤酶的根际效应及其与土壤养分的关系.[结果]①热带云雾林不同...     

基于点云变形分析的羊胴体最佳宰后成熟时间确定方法

为探索羊胴体最佳宰后成熟时间在实际生产过程中应用的方法，以变形检测技术为主要手段，研究通过观测羊胴体宰后成熟过程中的变形情况来确定胴体最佳宰后成熟时间的可行性。以同批宰杀的杜泊绵羊和巴美肉羊胴体作为试验样本，宰杀后静置于恒温排酸间并在宰后一定时间点使用激光扫描仪采集整只胴体的三维点云模型，经过预处理和配准后借助三维色谱图确定胴体上变形显著的感兴趣区域，计算其变形量的同时测定其肉样的pH值和水分含量随时间的损失率两项指标，通过分析两项指标初始值的分布性和一致性筛选用于相关性分析样本集，通过相关系数判断其变形量与上述两项指标之间变化的相关程度。结果表明，试验样本在感兴趣区域的变形量与上述两项指标在宰后成熟过程中变化的相关系数均分别达到0.875和0.944以上，呈现高度相关性。结合从传统方法中得出的研究结论，验证了通过外部观测宰后胴体的变形情况来判断胴体最佳宰后成熟时间的可行性。     

基于定标模型云共享的奶牛粪水微型NIR现场速测系统

针对还田利用中粪水成分现场获取困难的问题，该研究设计开发了基于定标模型云共享的奶牛粪水微型近红外（Near-Infrared，NIR）现场速测系统，并对系统进行了验证。该系统主要包括微型近红外光谱传感器、云服务器、Android客户端。微型近红外传感器采集被测样品光谱数据，通过蓝牙协议将数据传输给Android客户端，再通过移动网络将光谱数据传送到云服务器；云服务器利用部署在云端的定标模型对接收到光谱数据进行计算、分析得到定量预测结果，并将预测结果回送Android客户端，可以实现总氮（Total Nitrogen，TN）、总磷（Total Phosphorus，TP）、总钾（Total Potassium，TK）、铵态氮（Ammonium Nitrogen，NH4+-N）、硝态氮（Nitrate Nitrogen，NO3--N）、酰胺态氮（Amide Nitrogen，CONH2-N），有效磷（Available Phosphorus，AP）、有效钾（Available Potassium，AK）、有机质（Organic Matter，OM）、pH值共10种粪水成分的快速检测。结果表明：对粪水TN、TP、TK、NH4+-N、NO3--N、CONH2-N、AP、AK、OM、pH值的预测相对误差分别约为9.251%、4.261%、8.238%、8.906%、17.825%、15.123%、9.829%、5.507%、10.558%、2.969%。微型近红外光谱技术结合定标模型云共享能够实现粪水中多种成分的现场速测，完成了定量模型的资源共享，且因微型近红外光谱传感器的便携性、Android客户端的操作简便性、定标模型云共享的低成本和无需用户具备专业知识要求等优点，具有广阔的市场前景和重要的现实应用价值。