基于铱星通信技术的土壤墒情远程监测网络研究

为了实现野外偏远、无GPRS信号地区土壤墒情、温度及降雨量的远程无线实时监测,设计了一套由土壤墒情及相关影响信息实时采集系统、铱星通信以及互联网技术构成的"物联网"架构式土壤墒情实时监测系统,围绕铱星SBD(Short burst data)终端模块9602开发了具有独立知识产权的数据采集系统。该系统实现了智能化、网络化的土壤墒情实时监测,以及历史数据的查询、下载,根据设定阈值进行短信报警、传感器和通信故障报警等功能。该系统自2011年8月在山东省、北京市等地运行以来,可以安全、稳定、可靠地获取监测土壤含水率、温度及降雨量信息。通过试验可知铱星通信在空旷地带成功率为97.2%,单个节点通信费用为每月200元(12 000字节),达到了对土壤墒情、温度和降雨量变化规律进行长期监测的目的。     

An entropy approach to spatial disaggregation of agricultural production

While agricultural production statistics are reported on a geopolitical – often national – basis we often need to know the status of production or productivity within specific sub-regions, watersheds, or agroecological zones. Such re-aggregations are typically made using expert judgments or simple area-weighting rules. We describe a new, entropy-based approach to making spatially disaggregated assessments of the distribution of crop production. Using this approach, tabular crop production statistics are blended judiciously with an array of other secondary data to assess the production of specific crops within individual ‘pixels’ – typically 25–100 square kilometers in size. The information utilized includes crop production statistics, farming system characteristics, satellite-derived land cover data, biophysical crop suitability assessments, and population density. An application is presented in which Brazilian state level production statistics are used to generate pixel level crop production data for eight crops. To validate the spatial allocation we aggregated the pixel estimates to obtain synthetic estimates of municipality level production in Brazil, and compared those estimates with actual municipality statistics. The approach produced extremely promising results. We then examined the robustness of these results compared to short-cut approaches to allocating crop production statistics and showed that, while computationally intensive, the cross-entropy method does provide more reliable estimates of crop production patterns.     

安全监测技术在软基筑坝工程中的应用

在软土地基上修建50m以上的高坝．国内外尚没有先例；云南省务坪水库在软土地基上修建52m高坝的成功经验，为软基筑坝施工提供了科学的依据：安全监测技术的日益成熟和完善，为工程施工、运行提供了可靠的保障。以云南省务坪水库为例，阐述安全监测技术在软基筑坝上的应用和意义。     

小型水电厂监控系统方案及其通信

介绍小型水电厂监控系统方案及其通信软件设计。采用两级完全分布式监控方案，省去常规的当地控制单元（LCU）。监控IPC经CAN_BUS和RS485与具有不同通信协议的各种智能模块进行信息交互。监控软件的通信模块采用多线程技术有效地实现了人机交互及数据管理模块与通信模块分时多任务操作。给出了具体的实现方法。     

灌区计算机监控系统与灌溉优化调度模型集成应用研究

大型灌区实施计算机监控是提高灌区管理水平的重要手段,灌区轮灌分组优化模型旨在求解干渠各出水口运行时调度的最优组合方案,而灌溉优化调度方案在实施过程中往往仍然采用的是计算机远程人工调度.为此研究了一种灌区轮灌分组优化模型,并得出了灌溉优化调度方案,同时采用OPC（即OLE for Process Control）技术,使灌溉优化调度方案数据与计算机控制系统有效地结合起来,提高了灌区灌溉管理自动化水平。     

基于冠层温度和土壤墒情的实时监测与灌溉决策系统

设计了一个可以在线连续监测田间作物冠层温度、环境信息和土壤墒情的实时灌溉决策系统,并将其安装于农田进行了1 a实际运行和观测。系统采用太阳能供电和微处理器进行数据采集和管理,为野外的实际应用提供了保障。系统配置了红外温度、空气温/湿度、土壤水分/水势等传感器,能够及时采集田间全面的同步数据,排除了异地观测所形成的数据误差。采用悬臂式多点采集下垫面红外温度检测方法,可以快速采集更多和更高精度的数据,避免单点测量的人为误差。系统配备的快速锁紧装置,能够根据下垫面作物的生长情况进行传感器位置高度调节,使检测数据更符合田间实际情况。通过运行管理和监测数据分析可见,所监测数据能够很精细的刻画田间作物实际生长状况,可以用于灌区综合灌溉决策,实现田间精量灌溉管理和控制,为灌溉管理的精量化和智能化提供数据支持。     

基于多源数据融合的盐分遥感反演与季节差异性研究

为提高多光谱盐分遥感反演的精度,利用实测高光谱与多光谱进行数据融合,并分析了不同季节盐分遥感的差异性。以河套灌区永济灌域为研究区域,以实测光谱仪测定的土壤高光谱数据和Landsat-8 OLI多光谱数据为基础,通过光谱变换和多元逐步回归方法筛选特征波段和特征光谱指数,构建了春、秋两季土壤盐分多光谱、高光谱反演模型,并利用特征光谱指数的线性回归构建了高-多光谱数据融合反演模型。结果表明:高光谱的反射率总体比多光谱高36. 83%,春季反射率比秋季平均高23. 78%。利用模型中最优变量-特征光谱指数对多光谱模型与高光谱模型进行融合,高-多光谱融合反演模型训练集和验证集R2平均值分别为0. 651和0. 635,RMSE平均值分别为2. 44 g/kg和2. 49 g/kg,精度明显高于对应的多光谱反演模型,其中训练集、验证集的R2平均值分别提高了36. 19%和35. 64%,RMSE平均值分别降低了34. 28%和41. 72%。春季多光谱、高光谱和融合反演模型的精度均高于秋季,其中训练集R2平均值比秋季模型分别提高了6. 03%、6. 05%和4. 40%,验证集R2平均值分别提高了19. 07%、12. 21%和1. 75%。构建的高-多光谱融合模型反演灌域春秋两季平均盐分含量分别为6. 05、5. 97 g/kg,平均相对误差分别为9. 65%和10. 68%,总体上该区域春季土壤主要为重盐化土,秋季土壤主要为中盐化土。     

大数据时代山东农业病虫害监测预警体系建设

在大数据时代,海量的数据资源是推动经济发展和社会进步的基石,丰富、透明、完善的农业大数据资源是加快农业信息化建设步伐的前提,先进、有序、完备的农业病虫害监测预警体系是服务绿色农业发展的支撑。该研究试图在研究国内外农业病虫害监测预警体系的基础上,在农业专家的指导下,进行大数据时代农业病虫害监测预警体系构建。山东农业病虫害监测预警体系的建设应主动适应大数据时代的发展需求,分步构建病虫害监测预警体系,分层划分病虫害数据中心工作,合理布局病虫害数据采集站点,科学制定病虫害监测预警任务,共建共享病虫害监测数据信息,有效加强病虫害联合监测预警,努力研发病虫害智能识别终端,为发展现代高效农业提供坚实的保障。     

作物茎秆膨胀收缩监测柔性可穿戴传感器研制与试验

作物茎秆膨胀和收缩变化与其水分状态密切相关,实时监测茎秆的膨胀和收缩变化能够及时掌握作物水分状态,对指导灌溉、提高农业水资源利用率具有重要意义。目前,对于作物茎秆膨胀和收缩变化的监测主要采用基于线性微位移测量原理的传感器,通过测量茎秆的膨胀和收缩引起的位移变化来反映水分状态,存在体积大、价格高、安装不便等问题。为此,该研究提出了一种基于压阻效应的柔性可穿戴传感器,采用柔性压力电极作为传感元件,贴附在作物茎秆表面,通过监测茎秆膨胀和收缩引起的压力变化来反映作物的水分状态,压力检测电路和数据采集电路将作物茎秆的压力信号转换成电信号进行输出和存储。首先在实验室环境下对传感器性能进行测试和标定,然后在温室环境下将传感器安装在番茄茎秆上观测番茄茎秆的压力变化,并与线性微位移传感器观测结果进行比较,最后在充分灌溉和水分亏缺2种条件下观测番茄茎秆的膨胀和收缩变化。结果表明,柔性压力传感器稳定性测试的平均相对变化率为0.109%;弯折前后引起的输出变化非常小,可以忽略不计;标定结果的决定系数大于0.99,最合适的工作压力范围为2～100 kPa;实验室环境下,柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值之间的决定系数为0.9551;温室环境下,充分灌溉组中柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值变化趋势一致,两者之间的决定系数为0.7672,亏缺灌溉组中两类传感器输出值均因水分亏缺而呈现下降趋势,输出值之间的决定系数为0.8519。本文所设计的柔性可穿戴压力传感器不仅能够实时监测番茄茎秆的膨胀和收缩变化,还可以对番茄亏水胁迫进行诊断,为实现高效节水灌溉提供重要的技术支撑。     

关于兽用抗菌药使用减量化行动的探索与实践

宁夏以兽药生产经营使用环节全链条监管、动物源细菌耐药性监测技术体系建立、养殖场生物安全体系构建、减抗替抗产品推广应用、示范点带动等重点工作为切入点,强化质量保障,重视创新驱动,构建“政府+企业”产学研合作机制,不断促进兽用抗菌药使用减量化,形成了一套“监管到位、技术保障、企业尽责、用药减量”的兽用抗菌药使用减量化技术推广模式。