基于非接触式的牛只身份识别研究进展与展望

快速精准确定牛个体身份对疾病防控、品种遗传改良、奶制品和肉制品质量溯源以及改善农业假保险索赔等方面具有重要意义。传统的牛个体识别使用诸如烙印、耳纹、耳标和无线射频识别等方法,易遭受设备损失/工作重复、标记欺诈、动物福利安全以及监测成本和距离等方面的挑战;而基于生物特征的非接触识别由于其独特性、不变性、低成本易操作以及动物福利高,成为牛身份识别的新趋势。主要介绍了几种基于非接触式的牛身份识别的研究进展,重点关注牛脸识别的最新成果,讨论当前牛脸识别在实际应用中面临的挑战,在此基础上对深度学习在牛脸身份识别研究中的应用进行了设计构思与展望。     

水力发电灵活性对混合电力系统的调节影响

鉴于风功率的随机性造成电网净负荷在多时间尺度上波动的特点,从时-频角度出发,基于风-水联合发电仿真模型,采用形态学滤波方法提取了风-水联合发电系统中净负荷的高、中、低频信息,通过建立的灵活性评价指标有效反映电力系统的上行和下行灵活性的供需关系.同时,为解决系统灵活性不足的问题,研究了风电渗透比例和水电机组备用接入比例对改善系统灵活性的影响规律,确定了最适宜的风电渗透比例和备用接入比例.研究显示:风-水联合系统在中、低频尺度上只存在下行灵活性不足的问题,其灵活性不足容量在49%风电渗透比例下最大可达4.961 MW;而在高频尺度上同时存在上、下行灵活性不足的运行风险,相应的上、下行灵活性不足容量最大可达0.125 2 MW和4.279 1 MW.此外,针对文中互补发电系统,其最适宜的水电备用接入比例为85%.     

农田水利设施管护绩效及其驱动机制研究 ——以陕西省大荔县为例

农田水利设施与农业生产紧密相关,在增加农民收入和保持农村经济稳定等方面发挥着重要的作用,但目前仍存在因管护不利以致农田水利设施老化损坏严重等诸多问题。农户作为农田水利设施实际使用者,注重其个体感知的表达对提高水利设施管护绩效具有重要意义。因此,本文基于陕西省大荔县的274份农户调研数据,在划分不同农业收入农户类型的基础上,从农户满意度视角利用Multi-ordered Logistic模型与解释结构模型(ISM)剖析了农田水利设施管护绩效及其驱动机制。结果表明:整体来看,农田水利设施管护绩效处于中等偏上水平,但离农户预期还有一定差距;不同农业收入依赖程度农户管护绩效的影响因素存在显著差异;农田水利设施管护绩效驱动机制呈现"单路径,双驱动"模式,单路径中,金钱花费意愿是表层直接影响因素,管护制度完善合理性是中间层间接因素,其中农户特征和经营特征是深层次的根源问题,双驱动指的是损耗程度和维修及时性也作为表层直接影响因素。     

基于加速仪运动传感器的牲畜行为监测研究进展

加速仪运动传感器被大量用于牲畜行为监测,是当前开展精准养殖研究的重要方向。综述了加速仪运动传感器在牲畜行为分类方面的研究,介绍了加速仪运动传感器在牲畜身上的可佩戴位置,并对比了其在腿部和颈部的佩戴差异,详细论述了基于加速仪运动传感器的牲畜行为分类流程,具体包括采样时间窗口确定、特征向量抽取、分类算法构建等。行为自动分类是对牲畜进行自动化监测、精准化管理的前期和基础,未来应进一步突破分类模型构建、多元传感器融合、实时数据处理等关键技术研究。     

基于卷积神经网络的水稻虫害识别方法

为解决人工识别水稻虫害难度大、费时费力的问题,研究了一种自动识别水稻虫害的方法。选取2 500张红袖蜡蝉、稻绿蝽、稻螟蛉、点蜂缘蝽、大螟图片建立数据库,利用深度卷积神经网络提取水稻虫害数据集特征,采用随机梯度下降法训练,得到最优权重文件。测试训练好的模型,并对比Faster-RCNN、SSD和YOLOv3算法的效果。结果表明,YOLOv3算法的平均精度最高,其在红袖蜡蝉、稻绿蝽、稻螟蛉、点蜂缘蝽、大螟5种水稻虫害中分别为97.40%、88.76%、85.74%、92.96%、94.78%,五类水稻虫害mAP为91.93%。与Faster-RCNN算法相比,平均准确率高1.43个百分点,单张图像检测耗时减少853.68 ms;与SSD算法相比,平均准确率高5.56个百分点,单张图像检测耗时减少2.9 ms。选择5类比较具有代表性的水稻虫害图片进行测试,对于叶片遮挡目标和相似背景等情况,YOLOv3算法能够正确识别不会出现漏检错检,且识别准确率大于98%。将YOLOv3算法引入田间复杂情况下的水稻虫害识别是可行的,具有较高的平均准确率以及较快的检测速度,能够准确识别水稻虫害,这对于水稻虫害防治和田间喷药等方面具有重要意义。     

绿色认知、现实情景与农户生物农药施用行为——对意愿与行为悖离的现象解释

在农产品安全问题频发的背景下,加快生物农药的推广与应用,对替代化学农药、实现农业绿色化转型具有重要意义。基于陕西关中地区樱桃种植户的实地调研数据,采用Multi-ordered Logistic模型实证分析了绿色认知、现实情景对农户生物农药施用意愿与行为悖离程度的影响,并进一步运用ISM解释结构模型探索影响因素的内在逻辑层次关系。研究结果表明:生物农药施用意愿与行为悖离的农户数量较多且悖离程度较高,农户仍大量施用化学农药。从回归结果上看,绿色认知中,生物农药认知、农业生产资源浪费感知、生态环境保护意识对农户生物农药施用意愿与行为悖离程度均呈现显著的负向影响;现实情景中,社会风气、即时状况、价格因素均具有显著的正向影响。从解释结构模型结果上看,逻辑层次结构呈现为"单路径,三驱动"模式,其中农户特征和经营特征是深层次的根源问题。因此,建议提高农户职业化水平;加大绿色生产的宣传力度,提高农户认知水平;加快生物农药市场的建设,并优化生物农药政策机制。     

快速城市化地区村域农村居民点空间布局特征分析

开展小尺度农村居民点空间布局特征的研究对于精细化地开展农村居民点整理与规划具有重要的理论和现实意义。以宜兴市官林镇前城村为例,通过影像图与实地调查了解其土地利用现状,选取反映景观规模、景观形状和景观集聚度的8个景观格局指数分析农村居民点空间分布特征。结果表明,前城村农村居民点用地规模较大,在空间上具有斑块面积大、形状较规整、数量多且集中分布的特点,但也存在用地较为破碎的问题。