基于时序高光谱和多任务学习的水稻病害早期预测研究

水稻病害是影响水稻产量的重要因素之一,水稻病害的早期预测对水稻病害防治至关重要。为了实现水稻白叶枯病害的预测,连续采集了从接种病菌到早期发病共7d的白叶枯病害胁迫下的叶片高光谱图像。利用Savitzky-Golay算法对高光谱图像进行预处理,并利用主成分分析（Principal component analysis, PCA）和随机森林（Random forest, RF）算法提取光谱特征,构建多任务学习(Multi-task learning, MTL)与长短期记忆（Long short-term memory, LSTM）网络融合的预测模型,对水稻病害发病率和潜伏期进行预测,并利用鲸鱼优化算法（Whale optimization algorithm, WOA）对MTL-LSTM模型进行优化。实验结果表明：PCA和RF可以有效地从高光谱图像中提取光谱特征,降低高光谱数据维度,且基于光谱特征构建的预测模型性能优于全波段光谱构建的预测模型性能,建模时间降低约98%。基于时序高光谱构建的预测模型对发病率和潜伏期的预测取得了预期效果,基于前10个特征波长构建的WOA-MTL-LSTM模型取得了最优的预测性能,对发病率和潜伏期预测测试集的R2分别为0.93和0.85,RMSE分别为0.34和2.12,RE分别为0.33%和1.21%。通过WOA算法可以提升MTL-LSTM的预测性能,对发病率和潜伏期预测的R2均提升0.05。研究结果表明RF提取高光谱特征能有效表征全波段光谱,基于时序高光谱的WOA-MTL-LSTM模型可以准确预测白叶枯病害发病率和潜伏期,为水稻白叶枯病害的预防提供了技术支持。     

不同光照时间对毛红椿种子活力的影响

研究了不同光照时间对不同家系毛红椿种子活力特性的影响.结果表明:全黑暗、全光照条件下均会抑制种子活力;光照16h条件下毛红椿种子发芽率、发芽势、活力指数、苗高显著高于其它光照处理;宣恩5号、宣恩4号、宣恩6号3个家系种子发芽率高于其它家系;宣恩4号家系种子发芽势最高,出苗最整齐;建始家系幼苗生长最快,苗高最高.宣恩1号种子发芽率、发芽势、活力指数最低.     

新型离心泵射流式自吸装置及试验

离心泵自吸装置具有较广泛的用途。研究了一种自吸快、对泵外特性影响小的新型射流式自吸装置。该自吸装置能够与普通离心泵直接、快速、方便地组成一体。它的工作原理是在普通自吸罐的基础上集成一套循环射流系统,用来加快离心泵自吸过程中进口气液混合速度和出口气液分离速度,以达到快速排除离心泵吸入段空气的目的。对自吸装置分别做了自吸时间等性能试验。试验结果表明,射流式自吸装置可以显著地缩短自吸时间,自吸时间最短仅为11 s;装置与离心泵连接后对泵的外特性影响较小,在设计点时泵效率仅降低1.83%。     

生物质液化燃油的可利用性及转化技术

随着我国经济的飞速发展,特别是汽车工业的发展,石油资源的短缺逐渐成为制约经济持续发展的瓶颈。积极探索能够替代石油的能源及其生产技术必将具有深远的意义。我国地域辽阔,生物质资源丰富,但是其利用率却很低。为此,提出了生物质转化技术—热解的改进方法,其关键点在于能有效地从生物质中提炼出特性较好的生物质油,产物经适当处理后可作为内燃机燃料。     

浙江省滨海平原土壤中微量元素随利用时间的演变研究

为了解滨海平原耕地土壤中微量元素的变化特征,在浙北和浙南分别建立不同围垦利用时间的土壤系列,采集不同围垦利用时间的表层土壤混合样和剖面分层土样,分析土壤基本性状和微量元素全量与有效态含量。结果表明：围垦利用时间对微量元素有很大的影响,随着围垦利用时间的增加,土壤中铜、锌含量呈现增加,而铁、锰、硼、钼含量呈现下降;有效态铜、锌、铁、锰都呈现明显的增加,而有效态硼、钼含量呈现明显的下降;围垦时间的增长也增加了上下层土壤之间微量元素含量的差异,土壤剖面由上至下铜、锌和钼含量呈现下降,而铁、锰和硼呈现出向中下层增加的变化。围垦利用时间对微量元素的影响主要是土壤基本性状发生变化、长期种植水稻发生淋溶作用等综合作用的结果。     

坡度和降雨强度对坡耕地入渗的影响

利用人工模拟降雨对黑龙江西部半干旱区坡耕地不同坡度和不同降雨强度下的土壤水分入渗规律进行了试验研究,采用产流历时和稳定入渗速率二项指标进行分析,发现随着地面坡度的增大,产流历时提前,稳定入渗速率逐渐减小,坡面产流历时与坡度呈对数函数关系,土壤稳渗速率与坡度呈幂函数关系;随着降雨强度的增大,产流历时提前,稳定入渗速率逐渐增大;坡面产流历时与降雨强度呈指数函数关系,土壤稳定入渗速率与降雨强度也呈指数关系。     

低温物流过程中果蔬贮藏期预测模型与预测器

基于能量守恒原理,推导了基于0℃贮运条件下剩余贮藏期的计算式.结合现有的实验数据,在0～20℃范围内,得出了8种蔬菜贮藏期与贮藏温度之间的关系式和在0℃贮运条件下的贮藏期预测方程.经过芹菜在0、2、4、6和8℃的储藏实验证明,理论推导出的贮藏期与实验所得贮藏期相差时间不超过2d.并综合信息无线发送技术,开发了具有库存管理功能的果蔬贮藏期预测器,实际运用结果表明,预测结果具有较高的精度.     

坡耕地地表糙度对降水分配的实验研究

地表糙度指地表微小的高低起伏变化,是人为土地管理与土壤侵蚀共同作用的结果,可以影响降雨过程中水分转化与土壤侵蚀过程。该文以直线坡为对照,借助3种常见耕作管理措施（人工锄耕、人工掏挖与等高耕作）产生不同水平的地表糙度,结合人工模拟降雨试验研究地表糙度水分转化效应。结果表明:长历时人工降雨条件下,地表糙度可以强化降雨向土壤水分转化。其强化入渗作用表现为:增加地表填洼量,增大入渗水头与入渗深度,滞后产流时间,削减径流量,进而提高入渗率及水分转化率。坡耕地地表糙度与填洼量成指数关系,与平均入渗率及水分转化率成对数关系。     

施加外源乙烯时机对MA贮藏桃果实品质的影响

为了改善桃果实低温贮藏期间品质降低情况,探讨了大久保桃果实在低温条件下自发气调（MA）贮藏期间,不同时间（0、15和30 d）加入外源乙烯处理（50～80 μL/L）的效果,测定在贮藏期间及20℃下回温3 d后果实的硬度、可溶性固形物含量（SSC）、腐烂指数、可滴定酸（TA）、总糖、维生素C（Vc）的含量。结果表明,在0℃下MA贮藏15、30 d加入外源乙烯处理能较好地保持果实的质地、可溶性固形物含量,降低桃果实的腐烂率。同时15 d时加入外源乙烯处理还能较好地保持总糖和Vc含量,但对可滴定酸的影响与其他MA处理差异不显著。研究表明,MA贮藏大久保桃果实在第15天进行外源乙烯处理效果最好。     

三种类型农田排水沟渠氮磷拦截效果比较

为了了解太湖地区不同类犁农田排水沟渠对N、P拦截效果的影响,分别在野外构建了3种类型的农田排水沟渠,即生态沟渠、混凝土沟渠和土质沟渠.研究了不同进水N、P浓度、不同水力停留时间和不同进水流速条件下,3种类型沟渠的N、P拦截效果.结果表明:在水力停留时间分别为24 h和48 h静态试验以及在固定进水流速的动态试验中,沟渠对不同进水N、P浓度的N、P去除牢大小顺序是:生态沟渠、土质沟渠和混凝土沟渠,其中,生态沟渠明显优于其他沟渠.在固定进水浓度的条件下,沟渠在不同水力停留时间下的N、P去除率大小顺序为;生态沟渠、土质沟渠和混凝土沟渠,其中,生态沟渠明显好于其他沟渠.在高、低两种进水流速和固定进水浓度条件下.生态沟渠在低进水流速下的N、P去除率明显优于其他沟渠.在不同进水浓度条件下,生态沟渠最佳水力停留时间为48 h.