基于Apriori多维传感参量沙棘质量监测系统设计

沙棘具有很高的营养价值,常被应用于植物原料提取行业。但由于沙棘品质监测技术的缺失,导致基于沙棘制造的副产品质量难以保证。目前沙棘质量检测主要采用单一的沙棘化学成份含量检测,难以满足对沙棘品质监测的技术需求。从沙棘生长特征出发,利用无线传感网技术和多传感技术对沙棘生长环境的多维度参数进行采集传输,基于改进Apriori(先验原理)对多维传感参量特征关联规则进行数据挖掘,分析标签值,选择出较高的沙棘副产品对应的沙棘生长环境特征数据,挖掘数据特征之间存在的映射关系,作为沙棘溯源质量监测评价的参考规范。基于Spark Streaming实时数据处理技术,构建沙棘质量监测系统。通过映射规则构造条形图直观展示,便于指导沙棘原料的筛选。从沙棘副产品质量监管出发,利用优质沙棘副产品溯源环境数据构建沙棘原料质量监测体系,提高以沙棘为原料的副产品品质监管。

风幕式气力辅助静电喷雾沉积特性

针对传统农业施药过程中雾滴漂移量大和雾滴冠层穿透力不足的问题,以风幕式气力辅助喷雾系统为研究对象,采用称重平面沉积量方法,研究了风幕式气力辅助下荷电喷雾和非荷电喷雾在不同高度面上的沉积规律,以及不同风幕风速影响下荷电喷雾和非荷电喷雾的沉积特性,分析了风幕射流流场对喷雾液滴沉积分布的影响。研究表明:风幕式气力辅助有效减少了液滴的横向扩散,使喷雾沉积集中在靠近喷雾中心的狭窄区域,有效抑制雾滴漂移;风幕流场加强喷雾流场的扰动,使非荷电喷雾和荷电喷雾沿喷杆轴向沉积都更加均匀。气体射流增加了液滴的动量,射流速度越大风幕对喷雾沉积分布影响越大。

基于PLC的变量施肥控制系统设计与试验

提出了一个以PLC为主机,集成光学传感器和控制装置的变量施肥控制系统。根据实时监测的作物光谱信息和施肥机具的实际前进速度调节施肥量。系统采用无损测试技术和模糊控制算法,通过归一化植被差异指数测量仪实时获取归一化植被差异指数,结合施肥机具行进速度调节执行机构中的电磁阀,实现实时变量施肥。

基于变量灌溉数学模型的决策支持系统研究

依据农田内土壤含水率的差异性,有针对性地进行变量灌溉,既可节约用水又可提高经济效益。该变量灌溉决策支持系统依靠地理信息系统由不同采样点实际测量土壤含水率,利用土壤水分预报数学模型,预测田块实时的土壤含水率,通过与作物的轻旱指标、重旱指标比较可决定是否灌溉。灌溉量可以根据耗水-产量模型,通过经济效益分析来决定,进而通过决策支持系统生成冬小麦的灌溉处方图和系统聚类分析图,为变量灌溉提供指导。

基于模拟退火算法优化波长的面粉品质检测

模拟退火算法(simulated annealing algorithm,SAA)是一种随机搜索、全局优化算法,为提高近红外光谱检测面粉品质模型的准确度与稳健性,实验提出基于SAA优化波长,再结合偏最小二乘(partial least squares,PLS)法建模预测的定量模型,并对SAA中冷却进度表参数设置进行对比分析。实验依据面粉中灰分含量梯度,随机选取126份样本的近红外光谱建立SAA-PLS模型。结果发现,SAA从2 074个波数优选出70个波数,结合PLS建立的定量模型相关系数为0.976 0,交互验证均方根误差(root mean square error of cross validation,RMSECV)为0.022,预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为0.030 1,全谱建立的PLS模型相关系数为0.778 5,RMSECV为0.066 6,RMSEP为0.076 8。结果表明,基于SAA优化特征谱区,建立灰分定量模型是可行的,且准确度与稳健性明显优于全谱定量分析模型。

基于图像处理技术的麦穗产量测量方法

选用9918小麦品种,利用Matlab图像处理技术,对小麦穗头图像的纹理特征与产量的关系作了初步研究。研究结果表明:穗头图片各纹理特征参数值(灰度均值、方差、平滑度、三阶矩、一致性、熵)与穗头产量均呈显著相关;用多元线性回归方法建立的穗头图像纹理-产量数学模型,在置信度为95%时,复相关系数为0.9807;对于产量大于、等于1.06g的本品种穗头,用建立的模型测穗头产量,精度达15%以上的样本占84.42%。

国家南繁育制种标准体系框架构建初探

【目的】构建国家南繁育制种标准体系以保证南繁安全,实现对南繁有序有效的监控,促进南繁科学可持续健康发展。【方法】对南繁标准体系建立进行初步可行性研究,引入集合论和立体几何基本方法,创新运用Verman三维结构思想,结合时间维度对南繁标准体系进行四维结构与集合化研究。【结果】创建南繁标准体系具有坚实的社会和政策基础,并创新提出四维结构与解析基本方法。【结论】需建立南繁标准体系,标准体系四维结构可以指导完成南繁标准体系的创建,方便创建工作的分工,实现标准体系的动态发展。

基于BP神经网络的土壤适宜性评价——以溪洛渡水电站嘎勒移民安置区为例

人工神经网络具有大规模并行处理、分布式储存、自适应性、容错性等特点,可以解决复杂的非线性问题。本文将BP人工神经网络应用到溪洛渡水电站嘎勒移民安置区土壤适宜性评价中,构建了影响土壤适宜性的评价因子训练集,对隐层神经元数量的选择、训练过程的建立等问题进行了探讨。通过MATLAB神经网络工具箱对专家样本的学习,建立具有泛化能力的土壤适宜性评价BP神经网络模型,确定网络模型结构为9-7-1,均方误差为0.00033,并对预测地块进行评价,得出评价区域以中等适宜性的土壤为主的结果。

基于分形理论的水稻单产计算机视觉预测技术

以武育粳3号为试验品种,用自制计算机视觉系统,拍摄成熟期水稻群体图像,应用分形理论分析水稻群体图像的分形特征,在此基础上提取了图像的差分计盒维数和多重分形曲线;并进一步分析得出水稻单位面积产量与水稻图像分形维数具有线性相关关系,最后建立水稻单位面积产量模型,模型精度为92.57%。

我国农业全要素能源效率及其影响因素分析

运用DEA方法，测算了我国30个省份2003--2012年农业全要素能源效率，并运用Tobit模型对其影响因素进行分析。结果表明：（1）农业全要素能源效率由东向西依次递减，存在着较大的地区间差异；考察期内除西部地区呈现出小幅波动上升外，东、中部地区以及全国整体农业全要素能源效率均出现不同程度恶化。（2）影响因素中：农民收入水平、有效灌溉面积、经济发展水平、农业增加值地区占比、农业科技研发对农业全要素能源效率提高有显著促进作用；要素投入规模、财政政策则阻碍了农业全要素能源效率的改善。

离子色谱-质谱联用测定饮用水中痕量BrO_3^-·Br^-的方法

建立了一种利用离子色谱仪(IC)与电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)联用分析饮用水中Br O-3与Br-的方法。使用Ion Pac AS19(4×250 mm)型色谱柱,在流速1 ml/min及30 mmol/L NH4NO3(p H 8.0)淋洗液下进行Br O-3和Br-的分离。在最佳条件下,Br O-3与Br-的检出限(以3倍基线噪声比计)分别为0.25、0.20μg/L(基于峰面积),不同浓度溴形态标准溶液8次平行测定峰面积相对标准偏差(RSD)为0.8%~3.4%。应用该方法对饮用水中溴的形态进行了分析,目标物在水样品中的加标回收率为98%~102%。试验结果表明,该方法可用于饮用水样品中溴形态的日常分析。

基于GMM和聚类方法的储粮害虫声信号识别研究

通过储粮害虫声信号判断害虫活动情况对安全储粮意义重大。本研究采集了2种储粮害虫的活动声信号,首先提取声信号梅尔倒谱系数(MFCC)特征,然后以特征数据建立高斯混合模型(GMM),最后使用聚类方法对2种储粮害虫的4种活动声信号进行识别,识别率均达到80%以上。本研究验证了声检测法识别储粮害虫的可行性和有效性,具有较大的实际应用价值。

Mapmarker/Exp3.0遗传图谱构建中重要参数设置初步探讨

Mapmarker/Exp(3.0)是目前分子作图中应用最广的软件之一,但由于许多重要参数的默认值并非是作图的最佳值,影响提高作图的精确性。本文以川麦42×川农16重组近交系(F8)作图群体为实例,对Mapmarker/Exp 3.0软件在遗传作图中不同LOD值、max distance值以及用compare and try、compare和order 3种排序方式对遗传图谱的影响进行了初步比较,结果表明,作图过程中,不应强求采取统一LOD值,对于特殊的连锁群可采取不同的LOD值;max distance值在20至50为宜,值过小容易遗漏大量本来正确连锁的标记;小于等于7个标记的连锁群可直接用compare命令排序。

中国洪涝灾害农业致灾性时空分布规律

利用1950—2018年历史洪涝灾情数据,选取农业受灾、成灾面积2个指标结合九点二次平滑法、时间序列分析法及空间聚类技术分析了对中国洪涝灾害农业致灾性时空分布规律。结果表明:在时间尺度上,1950—2018年中国洪涝灾害对农业的影响整体有增加趋势,但是不同区域差异明显,洪涝灾害对农业发展影响较大且未来几年这种情况可能会持续下去;在空间尺度上,华南地区、东北部分地区和临海城市农业受灾情况较其他地区更为严重。

重要农业文化遗产及其保护研究的优先领域、问题与对策

重要农业文化遗产是指在经济、生态、技术、文化与景观等方面具有显著特征,并在农业与农村历史演进与可持续发展中具有重要价值的传统农业生产系统,包括联合国粮农组织(FAO)认定的全球重要农业文化遗产(GIAHS)和中国农业农村部认定的中国重要农业文化遗产(China-NIAHS)。截至2020年6月底,FAO已经认定了62个项目,分布在22个国家;农业农村部已经发布了5批118个项目,分布在28个省、自治区、直辖市。与此同时,重要农业文化遗产及其保护也引起了越来越多不同专业领域的学者们的关注,并对重要农业文化遗产的概念与内涵、特征与价值、申报与管理、保护与发展等方面开展了研究,逐步形成了一个具有显著交叉特征的新的学科领域。本文从重要农业文化遗产的概念、内涵与特点出发,提出当前重要农业文化遗产研究的12个优先领域;从重要农业文化遗产保护工作需求出发,提出重要农业文化遗产保护研究的20个优先领域。结合过去15年来从事重要农业文化遗产及其保护研究与实践的体会,分析了当前研究中存在的3个主要问题,并提出了相应对策。

贵州农村信息需求调查与服务对策

为了深入了解并全面掌握广大农村地区信息服务的需求,有针对性地开展适合农村需求特点的信息服务,采用问卷调查和访谈调查的方法,研究了贵州农村信息服务的需求和存在问题。结果表明:贵州农村信息需求特征存在多元化、个性化和综合化,农村对与农业生产和农村发展密切相关的政策、经济和科技类信息以及医疗卫生信息需求较明显,对专业的、实用性强的"一条龙"特色产业信息服务,尤其是产业的市场导向信息需求性高,迫切需要有低成本、方便快捷的信息获取渠道。同时,农村信息需求存在农村信息服务产品过于单一和粗糙、信息传播渠道不畅、信息获取成本过高和农民对信息不够重视等问题。针对农村信息需求问题提出了对策及建议。

不同水肥模式的水稻叶面积修正系数试验研究

叶面积修正系数直接决定着长宽修正系数法测量叶面积的精确程度。为探讨水肥模式对水稻叶面积修正系数的影响,基于水稻实测叶面积及叶片长、宽数据计算叶面积修正系数,并分析其变化规律。结果表明,各处理生育前期水稻叶面积修正系数接近或超过经验值0.75,中期较小,抽穗开花期略有上升并稳定至0.7左右。常规灌溉处理上层叶片叶面积修正系数较控制灌溉大,叶片更加细长。不同肥料处理中,控释肥处理叶面积修正系数普遍偏低;常规肥及实地肥处理在生育前期可以采用经验值进行叶面积计算;抽穗开花及以后各生育期,各处理均可采用相同的叶面积修正系数;生育中期各处理叶面积修正系数较低。

转基因食品安全认知研究

了解转基因食品及其安全性和可接受性的公众的理解,为其发展提供相关知识指导。调查结果显示,人们对于转基因食品的安全意识还需加强,态度行为尚可,同时也给有关部门提出如何加强转基因食品安全措施的建议。

不同海拔地区长鞭红景天种子的繁殖力

为长鞭红景天的开发利用提供依据,利用智能人工气候箱模拟种子野外条件,采集西藏色拉季山海拔4 250～4500m的长鞭红景天种子,观察其在同一人工气候箱的繁殖发育状况,测定其种子生物量、吸水率、生活率、发芽率和发芽势.结果表明：长鞭红景天种子生物量、发芽能力随海拔升高而差异明显,基本呈低-高-低波浪趋势,海拔4 450 m处种子生物量、生活率和发芽率最大,达0.160 g/千粒、86.56％和85.67％;海拔4 500 m处种子发芽势和吸水率最高,达24％和75.9％;海拔4 300m处种子生物量、生活率、发芽率和发芽势最小,仅0.110 g/千粒、45.2％、44.33％和11.33％.结论：长鞭红景天生长的生态环境可能是因地形等微环境因子的变化而削弱或加强,引起海拔梯度效应的削弱或加强,当海拔差异达到一定程度时,种子发芽能力才呈现明显差异.

转变现代棉花生产技术研究理念的新视角——基于复杂性科学的思考

复杂性科学作为一门研究复杂系统和复杂性的交叉学科,所具有的独特思维方式和世界观对其他学科问题研究具有重要的理论指导价值。在分析复杂性科学研究基本原则基础上,以复杂性视角探讨现代棉花生产复杂性技术观的含义与基本特征,进而提出转变现代棉花生产技术研究的理念,即技术体系向动态系统性转变,研究范式向复杂范式转变,研究过程向综合集成转变,研究方法向复杂研究法转变。