基于粒子群算法优化BP神经网络的土壤含水量短期预测模型

为提高土壤含水量预测精度,基于物联网监测数据,提出了粒子群算法(PSO)优化BP神经网络的土壤含水量预测方法。首先应用主成分分析法筛选出影响土壤含水量的关键影响因子,然后构建8-5-1的BP神经网络拓扑结构,应用粒子群算法优化BP神经网络的初始权值和阈值。结果表明:与传统BP神经网络相比,新模型优化了网络结构,避免了陷入局部最优解,具有良好的预测效果;模型的评价指标平均绝对误差、平均绝对百分误差、误差均方根分别为0.259 2、0.010 5和0.135 6,与单一BP神经网络相比,预测精度更高,可满足实际的土壤含水量预测的需要。     

A novel approach to estimating the competitive ability of Cirsium arvense in cereals using unmanned aerial vehicle imagery

Eight experiments were carried out in Denmark to determine the yield loss of spring barley due to Cirsium arvense in farmers' fields and to suggest and evaluate a novel approach for quantifying C. arvense infestation in large plots. Literature about the competitive ability of C. arvense is old, scattered and inconclusive, and existing models for estimating crop yield loss are based on data from North America. This study showed that C. arvense coverage could be quantified from unmanned aerial vehicle imagery using a manual image analysis procedure. This gave similar results as scoring the coverage. Yield loss of spring barley due to C. arvense infestation assessed at harvest was given by Y = 100·(1−exp(−0.00170·X)) where Y is the percentage of crop yield loss and X is the percentage of C. arvense coverage. The yield loss was much lower than estimates from models that have been developed in North America. It is speculated that the main reason for this is the later emergence of C. arvense than the crop due to lower soil temperatures in spring. Grain moisture increased linearly with C. arvense coverage: M = 0.0310·X where M is the proportional (%) increase in grain moisture and X is the proportion (%) of C. arvense coverage. Automated image analysis procedures are needed to estimate C. arvense coverage on field scales, and further experiments are needed to reveal whether the low competitive ability of C. arvense found in this study is representative for Northern Europe.     

湖南省生姜资源主要农艺性状鉴定评价

研究旨在对湖南省47份生姜种质资源的15个数量性状和10个质量性状进行分析,以期探索湖南省各地生姜资源间的亲缘关系及变异特性,为湖南省生姜种质评价与新品种创制提供理论依据。用Excel及SPSS等对调查收集的农艺性状进行分析,结果表明,湖南省生姜资源具有丰富的遗传多样性,变异系数范围为13.22%~40.13%;聚类分析中,47份生姜资源分为2类4个亚组,其中第I类群的41份资源为密苗型资源,第II类群的6份资源为疏苗型资源,亚组I和亚组IV近似纺锤状;亚组II和亚组III近似灯泡状;主成分分析中,提取出的3个主成分累计贡献率达83.078%,分别命名为高产型形态因子、低产型形态因子和产量的叶部因子;相关性分析中,根状茎、株形、地上茎、子姜、叶部等形态因子与根状茎质量呈极显著正相关,分枝数和主茎叶数与根状茎质量呈极显著负相关,表明植株高大,分枝少,地上茎粗壮,根状茎、子姜粗长的品种单株根状茎质量相对更高;通径分析中,主茎叶数、分枝数对根状茎质量的直接通径系数为负,而根状茎、地上茎粗、子姜长、株高等对根状茎质量的直接通径系数为正,表明在一定范围内,生姜植株高大、地上茎秆粗壮、分枝少、叶片较少,根状茎粗长、子姜长的生姜品种具有高产潜力。该试验解析了湖南省生姜资源各主要农艺性状对根状茎质量形成的贡献大小,为更好地指导湖南省生姜生产提供了理论依据。     

新疆南疆机采棉品种株型结构与产量性状的相关性

【目的】分析不同类型陆地棉品种的株型结构及产量性状,研究高产优质机采棉品种的株型结构与产量结构的特点,为棉花结构育种提供理论参考。【方法】测试不同机采棉品种的株型结构性状及产量结构相关指标,利用差异显著性分析、相关分析等统计方法,研究几种机采棉品种的株型性状、产量结构性状及其相关性特点。【结果】籽棉产量与株高、主茎节间长、果枝数、果节数存在正相关但不显著,与果枝始节高度呈负相关;株高与果枝始节高存在显著正相关,与主茎节间长度呈极显著相关; 17N11株型为塔型结构,其底部主茎叶片保留完整、籽棉产量、株高最高,而17N13主茎叶片数最多,17N5则具有最小的叶片脱落率;在棉花株型结构的共性方面,棉花果枝角度具有由上至下呈增大趋势,而变异能力则呈现与之相反的趋势(上部＞中部＞下部)。棉花主茎叶大小具有由上部至下部减小的趋势,变异能力亦呈现与之相反的趋势(下部＞中部＞上部)。【结论】株型结构具备中、上部果枝夹角较小(上部＜32.0°,中部＜50.0°),主茎叶总面积高于320 cm²,下部主茎叶片脱落率低于20%的机采棉品种产量优势显著,中上部果枝夹角、主茎叶总面积、下部主茎叶片脱落率可作为株型育种后代材料选择依据。     

基于FSEC赛车电池箱的结构设计与强度分析

以中国大学生电动方程式赛车的电池箱体研究为背景,对电池箱的结构设计和强度分析方面进行了研究论证,提出了电池箱设计的总体思路,使电池箱的结构设计紧凑合理,工作安全可靠,符合赛事规则。这对纯电动乘用车在电池箱的结构设计方面也具有参考和借鉴的价值。     

发动机配气机构弹簧有限元分析

气门弹簧是发动机配气机构的重要组件之一,气门弹簧是否符合技术要求是发动机能否正常工作的关键。对弹簧进行强度、刚度、抗疲劳强度以及模态分析,分别采用耦合式有限元分析法和夹板式有限元分析法对弹簧进行了对比分析,发现弹簧内侧为弹簧的易疲劳区,弹簧的强度、刚度、抗疲劳强度满足技术要求,没有共振现象。研究还表明,夹板式有限元分析法比耦合式准确。     

基于ANSYS Workbench的自走式农机底盘的优化设计

针对丘陵山区地块面积小、农机底盘作业转向难的问题,设计了转向灵活、转弯半径小的摆转转向底盘。底盘由转向装置、浮动装置、液压系统、发动机,前桥、后桥、控制系统、PTO输出等组成,采用水冷系统以及CVT无级变速的汽油发动机与液压系统结合,实现底盘的动力匹配;通过ANSYS Workbench构建摆转转向底盘前桥、后桥、整体机构的力学模型,分析各机构不同状态下的变形参数的变化趋势,并对底盘机构易于损坏的部位进行优化。结果表明：前桥转向机构附近的配件对前桥的变形影响较大,采用5 mm厚度方钢的前桥结构变形量为0.85 mm,优化后的前桥所安装的配件采用模块化分配,使用10 mm以上方钢加工制作,保证前桥变形量稳定控制在0.3~1.0 mm;优化后的底盘后桥最大等效应力为14 MPa,变形量为0.25 mm,分别较优化前降低了33.33%和28.57%,机架的结构稳定性得到改善。通过压力测试仪器对实物平台的测试,底盘在行驶过程中的压力变化曲线平稳,启动和停止阶段所受的压力在可控制的范围内;底盘的行驶直线度、偏驶率均低于1%,且不受底盘载重的影响。     

森林抚育对华北落叶松生长影响的调查与分析

为研究森林抚育措施对华北落叶松生长的影响,在宝鸡市马头滩林业局选择华北落叶松人工纯林作为研究对象,对经过抚育措施后影响华北落叶松生长进行了调查与分析,结果表明:1、华北落叶松林分进行抚育后平均胸径和生长率都是增加。 2、华北落叶松林分进行抚育后平均胸径和生长率增长的年数不同,在抚育后2-3年达到了最大值,林分进行抚育后生长率变化规律是先增加后下降,呈正态曲线的变化趋势,说明其生长速度由于生长空间增大而加快。     

番茄萼片形态性状遗传分析

【目的】探索番茄萼片形态性状的遗传规律,为番茄新品种选育过程中萼片形态性状选择提供依据。【方法】以萼片包被(TI1101-1,P_1)和萼片上卷番茄(J53,P_2)材料为亲本,构建4个世代P_1、P_2、F_1和F_2遗传群体,用游标卡尺对4个世代番茄萼片形态及其形态性状(萼片长度、宽度、厚度、面积、上翘度、卷曲度)进行测量和统计,从而对番茄萼片形态性状的遗传规律、中亲优势、遗传模型进行分析。【结果】番茄F_1代正反交萼片形态一致,均为基平,说明萼片形态的遗传属于细胞核遗传。在F_2代分离群体中,萼片形态包被、基平、上翘、上卷的分离比为1∶34.4∶9∶1.6,即不符合孟德尔遗传规律,属于数量性状。萼片长度、宽度、厚度、面积、上翘度、卷曲度的中亲优势率分别为3.55%,-6.77%,-9.90%,0.51%,-32.42%,-62.02%。同时,运用植物数量性状主基因+多基因遗传分析法对6个萼片形态性状测量值的分析得出:萼片长符合2对等加性主基因+加性-显性多基因遗传模型(MX2-EAED-AD),萼片厚度、面积、卷曲度符合2对加性-主基因+加性-显性多基因遗传模型(MX2-ADI-AD),萼片宽度、上翘度符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型(MX2-ADI-ADI)。萼片长度、宽度、厚度、面积、上翘度、卷曲度的主基因遗传率为42.59%～77.15%,多基因遗传率为0%～39.89%。【结论】该组合6个番茄萼片形态性状均受2对主基因控制,且主基因遗传率大于多基因遗传率,以主基因遗传为主。