基于改进YOLOv8n-seg的蟹塘水草区域分割与定位方法

目前蟹塘内水草清理以人工作业为主,劳动强度大,作业效率低,自动水草清理船能大幅降低劳动强度,提高作业效率,而确定蟹塘水草分布是规划水草清理船高效作业路径的关键基础。针对无人机采集的蟹塘水草图像中水草与岸边植被相似性高、难以准确区分等问题,该研究提出一种基于改进YOLOv8n-seg的蟹塘水草区域分割与定位方法。改进模型从降低模型大小和提高召回率的角度出发,首先基于RT-DETR(real-timedetectiontransformer)的HGNetv2(hierarchical graph network)轻量化网络结构重设主干特征提取网络,缩减模型体积;其次以Efficient Rep轻量化结构为基准重构颈部网络,在降低参数量的同时增强模型的多尺度特征融合能力;接着在特征提取层引入SegNext注意力机制,加强模型对蟹塘水草区域的敏感度。为了消除模型在识别过程中产生的冗余区域,进一步提高分割精度,采用二值化处理对分割结果进行优化,并结合图像处理算法对水草区域进行面积筛选;经过坐标转换后得到精确水草轮廓经纬度坐标。试验结果表明:改进模型对蟹塘水草具有良好的区分度和分割效果,其参数量和计算量分别为1.49 M和8.4 GFLOPs,召回率和平均精度均值分别为91.5%和95.6%,与原YOLOv8n-seg模型相比,模型体积减小了49.7%,分割速度提升了32.3%。在坐标转换试验中,水草定位精度平均误差为0.22 m,验证了改进模型能够满足蟹塘水草区域分割与定位要求。研究结果为后续水草清理船自动作业路径规划研究提供参考。

水草清理装置的应用现状和发展趋势研究

经过对水草清理装置相关产品及研究文献的深入调查,分析当前水草清理装置的主要类型及其结构特点,总结水草切割机构的研究现状及水草清理装置控制系统的发展水平。探讨当前水草清理装置应用中存在的问题及未来的发展趋势。

游牧四海,奔赴水草丰美之地

逐水草而居,游牧这种生存方式一度被贴上“粗放”“落后”的标签。但深入探究就会发现,游牧蕴含着太多的思量与应变。游牧是一种智慧,追随着变幻的水草,体会着大地细微的脉搏;游牧是一种精神,不贪恋固定的财富,不畏惧动荡的风险。

雨课堂、实物讲解与课程思政在水草组织细胞培养课程教学中的应用研讨

水草组织细胞培养是一门理论学习与实践相结合的应用类专业课程,该文通过教学实践经验与反思,以学生为主体,通过采用实物讲解,综合应用雨课堂和课程思政相结合的方式,提升了学生的听课效率,给出水产类专业教学模式改革探索的实例。

抛石挤淤法对水草地粉土地基的加固形态研究

基于极限平衡理论,通过抛石挤淤法对青海湖水草地粉土地基时的加固形态及路基沉降变形规律进行了研究。分析讨论了在抛石挤淤法的作用下,粉土地基的出淤高度、入淤深度及所需的抛石总厚之间的关系,据此判断抛石挤淤法对水草地粉土地基的加固效果。运用有限元软件,分析在抛石挤淤法作用下的粉土路基沉降变形规律,对数值模拟计算得到的路面沉降变形与根据极限平衡理论计算的理论沉降值进行对比分析,将各级荷载作用的数值模拟路面沉降变形值进行归一化及数学拟合处理,提出了一个可以用于初步推算水草地粉土地基在不同厚度抛石作用下的路面沉降经验公式。

热带水草红椒的组培快速繁殖及色彩显现研究

研究了热带水草红椒(Cryptocorynewendtiitropica)的组培快速繁殖及其色彩显现。结果表明,适宜的芽增殖培养基为MS+BA3mg/L+NAA0.5mg/L,而适宜的生根培养基为1/2MS的无激素培养基。在此生根培养基中,植株上部叶能显现出其独特的红褐色彩,其呈现的颜色主要取决于花青素含量。类胡萝卜素含量和Chlb/Chla比值的提高有利于其色彩的显现。添加1mg/L的GA3可促进植株的生长。

河蟹池塘复合型水草种植与管理技术

水草可以吸收氨氮、增加溶氧、提升水质,还能在螃蟹蜕壳期间为其提供保护。为确保蟹塘四季有草,复合型水草种植与管理十分关键。一、种植蟹塘水草种植品种以伊乐藻、轮叶黑藻和苦草为主。伊乐藻生长迅速、耐寒、易成活、产量高,适合蟹塘早期种植。清塘晒干15天后,将伊乐藻草茎切成15~20厘米长的小段,以15株为一束插进底泥里,池塘中心区域的栽种行株距为5米×5米,四周栽种的密度高一些,行株距为3米×3米,每亩用量40~50公斤。

浅谈蟹池水草“三个不到位”问题

近年来,由于温室效应日趋严重,夏(秋)季高温酷暑呈常态化、长期化,养蟹池水草受到显著影响。很多地区(例如2022年的苏南),在盛夏时期蟹池(指成蟹养殖池,下同)中水草腐败、衰退、消亡迅猛,塘口留存率不足10%,水草丧失了其原有的生态作用。

水草池栽培观赏水草的试验与分析

水族箱中栽培水草,虽然令人赏心悦目,但价格较高,管理难度较大。从市场上买回的水草,如果管理不慎,短时间内就会渐渐枯萎,失去观赏价值。试验通过水草池栽培水草,使其得到更适宜的环境条件,旺盛生长,并可大量繁殖。这样可降低水草的价格,并可提供新鲜的、生命力强的水草。通过浅、深水草池比较试验、并对不同的比较结果加以分析,判断不同的环境条件对水草生长的影响。经过两年多的栽培试验,目前已有30多种水草在水草池中成功栽培。并为进一步建立大型水草场积累了一定的经验。

我国观赏水草研究和应用现状浅析

对观赏水草分类方法和繁殖方式、水草造景及水草产业的现状进行了综述分析,指出了自前我国水草业存在商品名称使用混乱、中高档品种长期依赖进口以及水草造景技术水平等问题,并提出应使用国际上通用的水草学名、加强高档水草的组培快繁技术研究,并大力推广水草造景艺术以及促进大众消费等建议。

“绿泉”水草液肥与国内外同类产品的比较研究

观赏性水草在现代水族箱中占据了非常重要的地位，利用水草的不同高度、色彩及叶形，搭配其它各种造景材料，可创造出意想不到的艺术效果，以致于欧式水族箱多以水草造景为主，甚至不放养鱼。水草在生长过程中如果养分管理不善容易发生各种病状，严重时导致枝枯叶黄，甚至根腐枝烂，极大地影响了其观赏性。针对水族箱这一特殊的小环境，依据水草营养特性和水体微生态保持的要求，笔者设计了3种水草液肥配方，比较研究筛选出一种相对理想的配方，暂命名为“绿泉”水草液肥。本文进一步比较研究了该液肥配方与目前市场上较受欢迎的国产和进口液肥的应用效果，以考察“绿泉”水草液肥实际应用的可行性。

以滆湖为例湖泊种植饲料水草的养鱼效果研究

本研究以典型的浅水草型湖泊滆湖为对象,通过对几种水草营养成份的分析,草食性鱼类对这几种水草摄食程度的比较,发现草鱼、团头鲂最喜食的水草为苦草、轮叶黑藻和菹草。为促进这些饲料水草的繁茂,在湖区进行了这三种水草不同方法的种植及合理利用技术的试验。根据所得结果,提出了苦草刈割间隔期以23天为宜;通过割草养鱼试验,提出了蓄草养鱼的配套技术措施,并对滆湖网围养鱼的发展提出建议。

水草全自动清理船控制系统

为了满足河蟹养殖对水草定期修剪清理的要求以及提高水草收割的效率,设计了一种基于ARM的中小型智能化GPS自主导航的水草清理船,阐述了其割收一体化的机械结构与工作原理,以及无舵明轮推进器、回旋式切割装置、割深自动调节器的结构特点。采用智能移动机器人PI与PD控制和高精度GPS导航控制等技术,设计了其GPS自主导航控制系统。实验结果表明,该船的直线航迹误差控制在±30 cm范围内。在满足收割要求的基础上,能够有效避免偏航导致的重复切割或漏割。

多功能人工水草生物膜处理黑臭河水研究

以人工水草作为载体,利用光合细菌、枯草杆菌和氧化硫硫杆菌形成的多功能人工水草生物膜开展上海市中心城区黑臭河水净化研究。结果表明,生物膜对黑臭河水中COD、BOD5、NH3-N和TP的平均去除率分别为64.1%、67.2%、96.0%和32.1%,水体中Fe2+和硫化物得到完全去除。当HRT为60.7、44.3、18.8 h时,系统对COD和NH3-N的平均去除率分别为80.61%、46.34%、44.54%和98.83%、44.06%、24.94%,表明在试验设定的水力停留时间(HRT)范围内,系统对COD和NH3-N的去除率随着HRT的缩短而降低,去除TP的最佳HRT为44.3 h,而Fe2+与硫化物的去除效果受HRT影响较小。

基于IPSO-UKF的水草清理作业船组合导航定位方法

在河蟹养殖水草清理过程中,为降低养殖户劳动强度和提高导航定位精度,研究结合DGPS和视觉导航的优点,设计一种用免疫粒子群算法(IPSO)来优化无迹卡尔曼滤波(UKF)的组合导航定位方法,并应用于水草清理作业船。首先通过建立组合导航模型,得到系统的状态方程和量测方程;为解决UKF对导航模型滤波存在的发散问题,再通过粒子群算法(PSO)优化UKF,并引入免疫算法避免PSO的早熟现象;最后得到滤波后新的位置坐标。为获取视觉信息,对采集的图像采用相应的图像处理技术确定导航路径。导航实验结果表明,所提方法相比DGPS导航和组合导航,纬度误差分别下降22.69%、9.14%,工作时间分别减少4.77%、4.32%,进一步提高了作业船工作效率。

观赏水草的离体培养

以二个观赏水草为供试材料 ,进行离体培养研究。供体植株经消毒、短时间修复培养的重复 ,达到减少植株带菌量以及提高成活率的目的 ;确定以MS为基本培养基 ,6 BA 0 .5mg/L与 0 .2 5mg/L交替使用能有效提高增殖率和控制玻璃苗 ,添加NAA 0 .0 2mg/L能使试管苗健壮 ,转入 1/ 2MS无激素培养基即能获得 98%以上的生根率 ,炼苗后移栽水培 ,成活率可达 10 0 %。

SCSGJ-2.6型水草收割机的研制

【目的】针对当前景观水域日益增多而其面积小、分散度大、大型水草收割机难以实现水草收割的现状，研制适用于小型水域的水草收割机械。【方法】在对割幅、割深、整机尺寸、生产率、静水航速、最小转弯半径等参数进行预期设定的基础上，完成了SCSGJ-2.6型水草收割机的设计，简要介绍了该型水草收割机的主要机构、整体布局以及工作原理;并结合流体力学、结构力学以及船舶原理学等知识，对其动力装置、船体、往复式切割器、传送带、明轮推进器、动力传输路线和辅助机构等工作部件进行了选择与设计。【结果】性能测试显示，SCSGJ-2.6型水草收割机的转弯半径为1.5 m，割深在0-0.475 m内可调，生产率为1.5 t/h，在宽为5 m的河道内的转弯时间为1.5 min，平均漏收率为3%，平均漏割率为5%，正常工作时耗油量为1.46 L/h，各项参数均能达到预期目标。【结论】该水草收割机具有良好的割收连续作业能力。鉴于景观水域小型化、数目多的发展特点，该小型水草收割机具有广阔的推广应用前景。

鸭粪与芦苇皮、水草高温好氧堆肥试验研究

以鸭粪为主要材料,添加芦苇皮、水草等不同调理剂进行高温堆肥试验,研究了不同配比条件下堆肥体系的温度、pH、C/N、种子发芽指数(GI)的动态变化及其对废弃物堆肥品质的影响。结果表明,鸭粪与芦苇皮混合堆肥效果最好,堆体升温快,4d达到50℃,高温维持时间为15d,最高温度达70℃,堆肥30d后,油菜种子发芽指数高达90.48%;鸭粪与水草混合堆肥效果较差,高温维持阶段仅8d,最高温度为57℃;纯鸭粪单独堆肥效果最差,16d达到50℃,高温维持时间为6d,最高温度仅为53℃,到堆肥结束44d,油菜种子发芽指数刚达到80.67%。4种混合配料堆肥产品全氮、全磷、全钾含量都有所增加,其中鸭粪与芦苇皮配比增加率最大,分别为15.90%、11.53%和29.94%。综合以上结果,说明添加秸秆类有机质含量较高的调理剂可加快堆肥的腐熟进程,同时减少营养元素的流失,利于养分的保存,保证了堆肥产品的品质。