NDVI时序相似性对冬小麦种植面积总量控制的制图精度影响

遥感技术获取的区域作物面积与作物面积统计数据间常常存在不一致的问题,这在一定程度上影响了作物分布遥感制图信息的应用。为获得与作物面积统计数据一致的高精度作物分布遥感制图信息,该研究以河北省衡水市武邑县为研究区,以时序Sentinel-2遥感影像生成的归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)为研究数据,将冬小麦面积目视解译数据作为遥感提取的区域冬小麦面积总量参考,提出基于复合型混合演化算法(Shuffled Complex Evolution-University of Arizona, SCE-UA)和区域作物种植面积总量控制的NDVI时序相似性阈值优化冬小麦分布制图方法,并进行精度验证。在此基础上,进一步开展不同生育阶段NDVI时序相似性及其相似性组合的冬小麦分布提取精度对比研究。结果表明,利用全生育期NDVI时序相似性获得的冬小麦分布制图结果总量精度达99.99%以上,总体精度达98.08%,Kappa系数为0.96,可以保证遥感提取的区域冬小麦面积与冬小麦种植面积总量控制参考间的高度一致性且能获得较高的作物遥感识别精度。从不同生育阶段NDVI时序相似性及其相似性组合的冬小麦分布提取结果可知,利用出苗期-分蘖期、返青期-拔节期的NDVI时序可获得高精度冬小麦分布提取结果,而利用抽穗期-成熟期的NDVI时序数据提取冬小麦结果则精度较低,且综合不同生育阶段NDVI时序数据有利于冬小麦制图精度的提高。该研究可为高精度冬小麦分布提取和制图技术及其方案优化提供一定参考依据,也可为遥感数据和作物面积统计数据融合的大范围农作物分布遥感制图及统计数据空间化提供一定技术方法参考和思路借鉴。     

基于GF-1和Sentinel-2时序数据的茶园识别

由于茶园大多分布在地形复杂的山区,地块破碎,分布零散,形状差异大、植被混杂且茶园所处环境长期受到云雨的影响,增加了茶园遥感识别的难度与不确定性,针对这一问题,该研究提出了利用高分1号(GF-1)和哨兵2号(Sentinel-2)时序数据提取茶园的方法,以浙江省武义县王宅镇为研究区,采用GF-1号为主要数据源,并利用MODIS地表反射率产品和Sentinel-2反射率数据,基于时空融合算法得到时间分辨率5 d的10 m Sentinel-2完整的时序数据。综合利用GF-1在空间细节方面的优势和重建的Sentinel-2高观测频率时序数据在反映茶树生长过程方面的优势,分别基于GF-1的光谱和纹理特征及GF-1的光谱、纹理特征和Sentinel-2时序特征两种特征组合方式,采用随机森林算法提取茶园。结果表明,GF-1光谱、纹理信息结合Sentinel-2时序信息分类结果的准确率、错误率、精确率、召回率和F1分数分别为96.91%、3.09%、89.00%、83.09%和0.86,仅基于GF-1光谱和纹理信息的分类准确率、错误率、精确率、召回率和F1分数分别为94.72%、5.28%、73.09%、84.61%和0.78,添加时序信息分类结果总体优于未添加时序信息的分类结果。表明高空间分辨率结合高频率时序遥感数据是提高茶园分类精度的有效手段。     

不同污染时长土壤中石油烃的生物去除特性及影响因素

利用生物刺激法修复不同污染时长的土壤,比较了向新污染(污染7 d)和陈旧性污染(污染5 a以上)土壤中加入有机肥、有机肥+KNO_3复合物(C∶N=100∶10)、脱硫石膏等处理剂对土壤中石油烃的去除效果。结果表明:对于新污染黄绵土,向土壤中加入有机肥、有机肥+KNO_3对土壤中石油烃去除效果较好,修复150 d时土壤中石油烃去除率分别为60.13%、56.09%;对于陈旧性污染土壤,施入有机肥+KNO_3、脱硫石膏对石油烃去除效果较好,修复150 d时土壤中石油烃的去除率分别为36.62%、36.61%;生物刺激对新污染土壤中石油烃的去除效率高于陈旧性污染土壤。两种不同污染时长土壤中的石油烃生物降解均符合伪一级动力学。生物刺激修复使土壤的pH值由8.50～8.56降低至7.35～7.91。新污染土壤中石油烃的降解率与pH值呈显著负相关(相关系数为-0.789),与微生物数量呈显著正相关(相关系数为0.849);陈旧性污染土壤中石油烃降解率与土壤pH值呈显著负相关(相关系数为-0.683)。研究表明,土壤受到石油污染后立即进行生物刺激修复有利于土壤中石油烃的去除,影响不同污染时长土壤中石油烃生物降解的关键因素并不相同。     

不同播期、收获期和储存期对优质长粒籼稻整精米率的影响

整精米率是影响优质长粒籼稻发展的重要因素之一.为明确长江中下游稻区优质长粒籼稻适宜的播期、收获期和储存期,以3个长粒优质常规籼稻为材料,探讨了不同播期(5月10日、5月20日、5月25日、5月30日)、收获期(90％谷粒成熟、完全成熟、完全成熟后6d)、储存期(10 d、40 d、60 d)对水稻整精米率的影响.结果 ...     

Host Plant-Based Artificial Diets Enhance Development,Survival and Fecundity of the Edible Long-Horned Grasshopper Ruspolia differens (Orthoptera: Tettigoniidae)

Wild swarms of the long-horned grasshoppers Ruspolia differens (Serville) which are widely harvested for consumption and sale in Africa are seasonal and unsustainable, hence the need for innovative ways of artificially producing the insects. We investigated the development, survival, and reproduction of R. differens in the laboratory on diets mixed with host plants [Digitaria gayana Kunth, Cynodon dactylon (L.) and Megathyrsus maximus Jacq (Poales: Poaceae); Ageratum conyzoides L. (Asterales: Asteraceae)] identified from guts of their wild conspecifics with a view to developing a suitable diet for artificial mass rearing of the edible insect. A standard diet comprising ground black soldier fly, Hermetia illucens L. (Diptera: Startiomyidae) larvae, soybean flour, maize flour, vitamin premix, and ground bones was tested for rearing R. differens as a control against the same ingredients incorporated with individual powders of the different host plants. Whereas R. differens developed more slowly in the diet mixed with D. gayana than in the control diet; its development was faster in the diet mixed with C. dactylon. Mortalities of R. differens in host plant-based diets were 42.5–52.5%, far lower than in the control diet with 71% mortality. The insects raised on the diet mixed with M. maximus laid approximately twice more eggs compared to R. differens fecundities from the rest of the diets. However, inclusion of host plants in the diets had no detectable influence on R. differens adult weight and longevity. These findings support inclusion of specific host plants in artificial diets used for mass rearing of R. differens to enhance its survival, development, and fecundity.     

基于时空角度的广东省耕地占补平衡绩效评价

随着社会经济的迅猛发展,我国的城市化水平不断加快,城市面积不断扩张,耕地资源面临着被过度占用的风险,耕地的锐减对国家的粮食安全及生态环境产生了负面影响。在耕地面积逐渐减少的背景下,国家制定了耕地占补平衡相关政策,以期保护耕地、促进土地资源的高效利用以及维护国家粮食安全和社会稳定。本研究从时间角度对广东省2000—2016年耕地占补平衡政策绩效进行评价,从空间的角度通过构建PSR模型对广东省21个市2011—2015年耕地占补平衡政策绩效进行评价。结果显示,在时间维度上2000—2016年政策绩效呈阶段性上升的特点,2016年上升至最大值。在空间维度上,广东省耕地占补平衡政策绩效存在明显的区域差异,粤东、粤西地区在落实耕地占补平衡政策方面取得较好的绩效成果,其中粤西沿海和粤西北山区实施绩效最好,而珠三角平原地区实施绩效较差。最后,在广东省耕地占补平衡政策绩效评价的基础上,从缓解耕地占补平衡压力、加大惠农力度、耕地提质、引入社会资金等四个方面提出合理有效的建议。     

黄河小浪底库区不同人工林水土保持效益研究

采用空间代替时间的方法,通过对黄河小浪底库区不同人工林水土保持效益浅要分析,结果表明:最大吸水率为刺槐>侧柏>20多年生栓皮栎>40多年生栓皮栎,凋落物储量和最大持水量均为20多年生栓皮栎>40多年生栓皮栎>侧柏>刺槐;土壤渗透性能和贮水性能变化较为复杂,侧柏林地的渗透性和贮水性能较其它林地好些,刺槐林地上下层之间变化最大。     

不同放置方式的诱饵对红火蚁的诱集作用比较

以诱饵诱集时间、工蚁诱集数、工蚁逃逸率3个指标评价了竹签 火腿肠片、标本瓶 火腿肠片2种诱饵诱集技术的监测效果.结果表明:竹签 火腿肠片的方式在25 min内工蚁诱集数达到最大,而标本瓶 火腿肠片的方式仅需要15 min,工蚁诱集数在达到最大值之后逐渐趋于稳定;2种诱集方式在30 min内工蚁诱集数差异不显著,工蚁逃逸率差异显著;从诱饵诱集率、工蚁诱集数2个方面综合考虑高、低密度诱饵数下的5种投放方式,得出"Z"字形是诱饵的最适合投放方式.     

基于改进多父辈遗传算法的农机调度优化方法

农机装备跨区作业存在作业任务重、转移范围大、作业时效性强等问题,传统的农机调度缺乏科学合理的调配方案。该研究开展了基于改进遗传算法的多机协同作业任务调度方法研究。首先对多块农田需连续进行多种生产任务的问题进行分析,建立在农机数量、转移距离、作业准备时间及作业时间等约束条件下的时间窗农机作业调度模型;然后以最小化作业时间为优化目标,提出改进多父辈遗传算法(Improved Multi-parent Genetic Algorithm, IMPGA)的优化方法求解农机作业规划方案;最后根据新疆塔城地区的农田数据及随机生成的农田任务进行模拟与仿真,并与标准遗传算法(Genetic Algorithm, GA)进行对比。结果表明:IMPGA和GA均能有效解决多任务多农机作业分配问题,IMPGA算法总体上优于GA,调度的最优时间和平均时间分别缩短2.47%和2.70%。该研究可为农机跨区作业提供合理的调度方案,也为规模化无人农场的生产经营提供科学依据。     

杀菌方式对石榴浊汁微生物和色泽的影响

为探讨不同杀菌方式对石榴浊汁在4℃冷藏期间微生物和色泽品质的影响,本研究采用超高压技术(HPP,450 MPa/1 min、450 MPa/5 min、550 MPa/1 min、550 MPa/5 min)、巴氏杀菌技术(PT,85℃/30 s)和高温短时杀菌技术(HTST,110℃/8.6 s)对石榴浊汁进行杀菌处理,并重点研究了抗坏血酸和色泽参数变化的动力学特征。结果表明,冷藏期间,HPP和HTST处理石榴浊汁微生物在标准范围内。HPP处理能较好地保留石榴浊汁中脱氢抗坏血酸(DHAA)的含量,而PT和HTST处理后DHAA含量较未处理样品(第0天)分别降低了21%和35%;冷藏期间不同杀菌方式处理后DHAA含量均呈下降趋势;经一级动力学模型拟合发现,HPP处理组DHAA的降解速率常数k值高于PT和HTST处理组。与热处理(PT和HTST)相比,冷藏前期,HPP处理能保持石榴浊汁较高的L^*、a^*、b^*值和较低的ΔE值,保持较优的色泽品质;采用一级分数转换动力学模型对L^*、a^*和ΔE值进行拟合,发现HPP处理样品色泽参数在冷藏过程中的k值同样高于热处理样品,即随着冷藏时间的延长,HPP处理组色泽品质逐渐降低。综上所述,HPP处理能在保证石榴浊汁冷藏期间微生物安全的同时,较好地保持其色泽品质。本研究为石榴浊汁工业化生产中杀菌方式的选择提供了理论依据。