基于高光谱图像的茶树LAI与氮含量反演

为了对茶树进行实时、快速、无损的叶面积指数LAI和氮含量检测,该文以英红九号茶树为试验对象,利用便携式高光谱成像仪采集光谱数据、人工破坏性采摘叶片进行叶面积指数的计算以及传统化学方法测量叶片氮含量,比较不同高光谱特征变换形式与LAI和氮含量之间的相关性,并选择其中相关系数较高的高光谱特征变量作为自变量,分别采用线性、指数、对数和抛物线表达式建立LAI和氮含量的回归模型。结果显示:在多种高光谱数据变量建立的模型中,以绿峰反射率R_g为自变量的对数拟合模型最佳,其拟合样本的决定系数R^2和验证样本的均方根误差RMSE值分别为0.9和0.087 6。以植被指数变量VI_4(红边面积/黄边面积)与氮含量建立的指数模型为最佳建模效果,拟合样本的决定系数R^2和验证样本的均方根误差RMSE值分别为0.830 3和0.102 9,研究结果可为茶树叶面积指数LAI和营养成分的无损检测提供参考。

柑橘树冠层叶密度高光谱信息反演试验分析

以地物谱仪作为核心的数据采集平台采集光谱数据后通过计算机进行处理拟合,利用光谱分析软件ViewSpecPro,辅助以Excel、SPSS等数据统计软件进行光谱数据反演,探究柑橘树冠层光谱的4种形式与叶面积指数(leaf area index,LAI)的相关性,从而利用相关性最高的光谱参数对LAI进行定量化模拟估算和实时采集。结果表明,LAI与光谱信息系数NDVI、ρ550的反射能量、ρ850的反射能量、一阶导数、红边幅值、红边面积等的拟合方程相关系数(R)分别为0.886、0.906、0.871、0.912、0.798、0.870,相应方程的显著水平P<0.05。NDVI、红边幅值和红边面积与LAI都达到较高的相关水平,可以对柑橘树冠层LAI进行模拟估算。

山地果园机械化:发展瓶颈与国外经验借鉴

果品经济是大部分地区尤其是丘陵山地地区农业经济的增长来源,但面临着机械化程度较低、雇工成本过高的发展难题,导致经济效益难以实现。为此,一方面基于广东省典型山地果园的实地调查,分析山地果园机械化的发展瓶颈与生产者的实际需求;另一方面梳理国外文献,归纳国外一些国家与地区的果园机械化发展情况。在前面的基础上,针对我国山地果园机械化发展提出了改善建议与措施,以期为更好地促进山地果园机械化发展、推动农民增收与乡村发展提供参考。

基于自动需求响应的远程温室监控数据融合方法

为加强温室环境监控系统稳定性,提高数据融合程度,进而提升温室环境远程监控精度,基于自动需求响应提出远程温室监控数据融合方法。通过分析监控系统总设计方案,将各传感器采集到的环境数据传送至协调器节点,优化系统硬件组成;利用自适应加权融合方法对温室监控数据节点进行数据融合,将融合后的环境数据标准值传输至主控中心,通过D-S理论实行决策级融合,并综合分析温室作物生长环境;接收上位机传输来的采集需求指令后,系统进行初始化自检并在固定周期下采集监控节点数据,基于所得数据进行温室环境分析、监控数据显示和控制决策,并驱动各个通信模块实现和上位机之间的通信,确定最终响应式调控。试验结果表明:基于自动需求响应的远程温室监控数据融合方法其响应速度保持在2s以内,利用D-S证据理论优化决策级融合函数,将互为关联的不同种类的证据实行组合,以此将多类监测数据进行融合,使误差控制在±1%以内,测试点的监控效果较好,数据融合准确性得到保证,监控系统通信稳定性良好,数据融合下的环境参数精度高,实际应用的可靠性较强。系统运行软件、硬件组成与温室作物生长条件的协调方案可为温室大棚作物生长提供一定程度上的支撑。

山地果园轨道运输机测试系统研究进展

我国果树资源丰富,是世界水果生产与消费大国。然而,大部分果树种植在丘陵山坡地带,导致水果运输困难。山地果园轨道运输机可适应大坡度和无路条件下山地果园果实和农资的运输,其市场需求越来越大。国内外对山地果园运输机的研究大部分停留在机械部分,而对其测试系统研究较少。实用可靠的测试系统有助于提高轨道运输机的质量和运行安全性。介绍了国内外轨道运输机测试系统研究与应用状况,指出了存在的问题,并对未来的发展趋势进行了展望。

基于高光谱的茶叶含水量检测模型建立与试验研究

采用高光谱技术及图像处理技术、MATLAB等对茶叶进行采样分析,利用Zolix推出的Gaia"盖亚"系列便携式地物高光谱成像仪Gaia Field-V10进行光谱采集,原始光谱数据用spec VIEW光谱软件进行处理,以照片中的白板作为参照,让照片中其余地方能量与之进行对比计算得出反射率。用连续投影算法进行光谱特征提取,选择400～900 nm波段光谱,用多种不同的预处理方法对光谱进行处理,并且测量茶叶的含水量,通过Umscrambler X10. 4完成对原始光谱以及各预处理光谱的回归建模及预测,相关系数为0. 79,表明含水量与反射率间的向光性非常接近强相关性。最后进行回归方程显著性检验,使用MATLAB对原始光谱数据进行特征提取,依据SPA的算法提取所得数据,用SPSS进行回归方程显著性检验,各参数的显著性检验中t的sig值均有效,回归方程成立。因此,可以利用叶片反射光谱来预测的含水量,其中去趋势处理及移动平均平滑+一阶导数微分处理的效果最好。

基于半球图像法的叶面积指数反演研究进展

通过介绍半球图像法反演叶面积指数的研究进展,分析了该方法现存的问题及解决方法。在介绍半球图像法基本模型的基础上,进一步阐述半球图像法的实质:根据Beer-Lambert定律的反演来获取植被的冠层图像。此外,重点介绍了不同反演方法的模型和反演原理,并对各种冠层分析仪器进行比较。最后指出了半球图像法存在的问题,同时探讨了提高反演精度的方法,并对其应用前景和发展趋势进行了展望。

应用LabVIEW开发的车载音响性能检测系统

车载音响设备已成为汽车必不可少的一部分,因此有必要进行汽车音频系统的性能检测。为解决目前音频设备测量仪器功能单一、图形显示效果差、可扩展性差和价格昂贵等问题。利用虚拟仪器技术构建了一个车载音响性能检测系统,实现了对AM、FM和音频功率放大器性能的测试。硬件系统由数据采集卡、车载音频设备、音频信号发生器和个人计算机搭建而成。软件系统用LabVIEW设计,测试结果可以直观地显示在显示器上。系统参照国家标准,相对误差在0%~12%,3次测量相对误差平均值在0%~5%,基本满足技术要求。传统音频测试需要140 min;该系统在测试时间上与传统音频测试方式相比缩减了40 min左右,提高了音频测试效率。该设计可为汽车性能检测系统的研发提供参考依据。

山地果园运输车电助力转向系统的设计与分析

山地果园运输车因其工作灵活可靠成为山地果园中较为常用的运输设备。针对山地果园运输车运行速度慢、转向力矩大及工作不平稳等问题,利用电动助力转向系统EPS(Electrical Power Steering System)设计一款动力可分离的自动转向机构,以实现运输车自主运行时的转向功能,提供实现自动转向功能的底层硬件基础。首先应用传统的机械设计方法对减速机构进行参数计算,并建立三维模型,然后运用计算机仿真软件对整体进行优化设计。结果表明,电助力转向系统的性能参数满足设计要求。

农村生活污水净化试验研究——以广州市岑村河为例

针对农村生活污水处理难、基建投资成本高、技术复杂等问题,以广州市岑村河污水为例,开展了农村生活污水排放期间种植皇竹草(Pennisetum sinese Roxb)和美人蕉(Canna indica L.)处理污水的静态试验。结果表明,与不种植植物的对照相比,种植皇竹草和美人蕉处理的总氮(TN)、总磷(TP)的去除率分别提高了43.01、41.70和61.62、60.44个百分点,且种植皇竹草对污水的净化效果优于种植美人蕉,皇竹草对污水中化学需氧量(COD)、总磷、氨氮、总氮的去除率分别为79.86%、99.83%、98.86%、98.14%,而美人蕉则分别为57.51%、98.65%、98.18%、96.83%。

山地果园双履带微型运输车的设计、仿真与试验

设计一种非刚性底盘的以双轮毂电机驱动的山地果园双履带微型运输车,该运输车主体外形尺寸为2 150mm×1 040mm×1 100mm,采用战车式底盘作为行驶机构和双轮毂电机独立驱动及链传动方式。通过SolidWorks软件进行三维建模,创建虚拟样机模型和高台壕沟仿真地形;应用ADAMS软件对运输车底盘行驶机构进行高台和壕沟越障的仿真分析。仿真结果显示,在高台和壕沟越障过程中,质心横向位移的绝对误差在±5%范围内,质心纵向位移的绝对误差在±3%范围内。实地样车试验结果表明,运输车的最大载荷为250kg,最大爬坡度为20°,最高车速为1.8m/s,最小转向半径为0.7m,达到设计要求;其越障能力较强,对地形复杂、路况差甚至无路的山地果园的适应性更好,能较好地满足山地果园的运输要求。

7SGH山地果园双轨运输机振动性能测试与分析

7SGH山地果园双轨运输机以其载重爬坡能力强和无需开垦山路等特点成为山地果园运输农资的重要装备,但运输机的振动会对支撑轨道的稳定性造成影响,运输的货物也会因此受损。本研究通过利用Econ振动分析仪测量运输机7个关键部位在不同载重工况下的X、Y、Z方向的振动参数。基于时域信号进行FFT傅里叶变换,得出载货滑车振幅峰值主要集中在146~224Hz,其振动幅度为0.022~0.026 G,而0~10 Hz频率段振幅小于0.008 G。运输机在轨道平面法向Z方向的振动最大。考虑到运输机启动和制动等对钢丝绳的惯性冲击,基于LabVIEW设计一套钢丝绳安全测试系统,测试表明增加钢丝绳避振装置可以使牵引钢丝绳的惯性冲击拉力降低32%、振动波动降低62.5%,从而减轻了钢丝绳振动疲劳损伤,并且提高了运输机的安全性和运输效率。

增程式山地果园电动运输车动力系统设计与试验

在山地果园电动运输车基础上设计一套增程式动力系统,并利用Advisor进行仿真。根据最大载荷240kg、最大爬坡度15°和最高速度9km/h的设计要求,为运输车选取容量为120A·h,总电压为60V的铅酸蓄电池组作为动力电池,以5kW增程器作为辅助动力源。增程模式下运输车载荷240kg时的续航里程为52.2km,相比纯电动模式的续航里程延长了217.5%,续航能力得到显著提高。

纯电动汽车再生制动策略现状与展望

介绍电动汽车再生制动的工作方式以及工作特点,并针对制动感觉、最大回收策略等主流再生制动策略进行详细解释并概述国内外的最新发展状况。同时,在梳理电动汽车现有再生制动策略的关键问题的基础上,发现一些尚存的缺陷,并对未来发展方向进行展望。