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摘要:嫁接在提高作物抗病能力、生長速度、單位產量，減少施肥、施藥等方面具有積極作用，是多類蔬菜大規(guī)模生產的重要環(huán)節(jié)，而自動化嫁接能夠有效提高嫁接效率和嫁接苗成活率，正在成為蔬菜商業(yè)化生產的剛性需求。本文對中國、日本、荷蘭、西班牙、意大利等國蔬菜自動嫁接技術的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)進行了分析；歸納出5項蔬菜自動化嫁接關鍵技術：幼苗機械化抓取技術，幼苗自動輸送技術，砧、穗木切削技術，砧、穗木接合固定技術，自動嫁接系統(tǒng)控制技術，并逐一進行了闡述；最后對目前本領域的研究特點和發(fā)展趨勢進行了總結和展望，認為蔬菜嫁接自動化程度將進一步提高，單機嫁接規(guī)模將進一步擴大，農藝、人工智能、人因工程等間接因素將為自動嫁接機未來的性能提升帶來助力。

摘要:針對目前棚室內機器人作業(yè)分析算法智能性不足、準確作業(yè)率較低，且一次巡航過程只能進行單一作業(yè)，存在使用效率不高的問題，提出了一種搭載在三臂棚室機器人上，基于體感操控作業(yè)的決策規(guī)劃算法，用Kinect采集含操作人員位姿信息的深度圖像，結合隨機森林統(tǒng)計學習理論和基于高斯核函數(shù)的Mean shift算法，確定了代表人體位姿的20個關鍵骨骼點坐標，在此基礎上提出了一種基于模式切換的三臂映射關系，將骨骼點信息映射到機器人工作空間，使人的兩只手臂能自如的控制三臂機器人，在一次巡航中完成多種棚室作業(yè)；此外，還提出了一種結合骨骼追蹤技術和YCbCr顏色空間的手勢特征分割方法，實現(xiàn)了用手勢控制機器人末端執(zhí)行器作業(yè)。最后，搭建了用于測試體感決策算法的三臂機器人樣機，進行了針對該決策算法的精確性試驗，根據(jù)試驗誤差數(shù)據(jù)對肩部關節(jié)夾角采用離散化取值識別，解決了肩部關節(jié)識別誤差，結果表明：測試者被捕捉到的關節(jié)處夾角和機器人對應關節(jié)夾角的最大映射誤差為1.90°，上位機發(fā)送夾角值與機器人實際轉動的夾角值最大誤差為0.80°，在誤差允許范圍內，同時在該精度下完成一套采摘加噴施作業(yè)指令，平均耗時13.34s，且操作者還可通過體感操控訓練進一步提高機器人作業(yè)性能，表明該算法具有準確性和實用性。

摘要:為準確快速定量診斷黃瓜的病害，科學選擇病害管控措施，基于Android技術和圖像處理方法設計了可用于自然背景的黃瓜葉部病害定量診斷系統(tǒng)，并進行了試驗。對黃瓜葉部彩色圖像，首先進行圖像預處理和背景剪除，再識別病斑區(qū)域，最終計算病斑區(qū)域占其所在葉片區(qū)域的百分比及根據(jù)國家相關標準與其對應的病害等級，計算結果以數(shù)值形式顯示在診斷結果界面，同時用紅色標識出病害區(qū)域。系統(tǒng)既適用于白色打印紙等簡單背景，也適用于較為復雜的自然背景；所識別的病害葉片圖像既可以從攝像頭實時獲取，也可以從手機存儲載入。以50幅黃瓜霜霉病病害葉片為對象對系統(tǒng)進行測試，試驗結果表明，系統(tǒng)可以較準確地對黃瓜霜霉病病斑區(qū)域進行識別(病斑區(qū)域識別綜合誤分率為6.56%)，并按照國家標準給出病害等級(綜合錯誤分級率為3%)；簡單人工背景下系統(tǒng)識別時間為1s，自然背景下系統(tǒng)識別時間約為11s。

摘要:植物種類識別方法主要是根據(jù)葉片低維特征進行自動化鑒定。針對低維特征不能全面描述葉片信息，識別準確率低的問題，提出一種基于多特征降維的植物葉片識別方法。首先通過數(shù)字圖像處理技術對植物葉片彩色樣本圖像進行預處理，獲得去除顏色、蟲洞、葉柄和背景的葉片二值圖像、灰度圖像和紋理圖像。然后對二值圖像提取幾何特征和結構特征，對灰度圖像提取Hu不變矩特征、灰度共生矩陣特征、局部二值模式特征和Gabor特征，對紋理圖像提取分形維數(shù)，共得到2183維特征參數(shù)。再采用主成分分析與線性評判分析相結合的方法對葉片多特征進行特征降維，將葉片高維特征數(shù)據(jù)降到低維空間。降維后的訓練樣本特征數(shù)據(jù)使用支持向量機分類器進行訓練。試驗結果表明：使用訓練后的支持向量機分類器對Flavia數(shù)據(jù)庫和ICL數(shù)據(jù)庫的測試葉片樣本進行分類識別，平均正確識別率分別為92.52%、89.97%，有效提高了植物葉片識別的正確率。

摘要:濕粘水稻土的深耕松對作業(yè)機具設計與作業(yè)參數(shù)的要求不同于旱作制，為探究水稻土條件下土壤深松擾動過程及其內在相互作用機理，本文結合田間實測土壤物理參數(shù)，借助離散元EDEM軟件，建立適用于粘性水稻土的深松耕作離散元模型。利用粘性水稻土模型對水稻土的機械深松耕作過程進行離散元模擬仿真，并結合田間試驗結果對機具耕作阻力、土壤宏觀擾動進行對比驗證，進一步從仿真的角度揭示深松土壤擾動的微觀過程、土壤失效破碎的微觀機理。結果表明，該模型下深松耕作阻力平均誤差為6.63%，土壤擾動的起壟寬度平均誤差為4.39%，起壟高度平均誤差為19.22%；DEM仿真對土壤的微觀擾動過程分析進一步論證了宏觀試驗測試結果及假說的正確，并且能夠從土顆粒接觸力學層面表達土壤擾動的邊界生成、土體內部破碎等過程；結合DEM仿真角度提出的反映土體破碎程度指標——斷裂系數(shù)，與傳統(tǒng)試驗的指標參數(shù)碎土系數(shù)對比兩者誤差為3.46%，該指標更有利于對土壤破碎過程微觀機理的表達。

摘要:農業(yè)機械與土壤相互作用仿真時，選用顆粒相互作用參數(shù)的準確度將直接影響仿真結果。本文提出一種通過試驗與模擬相結合系統(tǒng)地標定沙土顆粒相互作用參數(shù)的方法。通過堆積角測試裝置、三軸剪切試驗儀、圖像顆粒分析系統(tǒng)等設備測量計算沙土的堆積角、剪切模量、粒徑分布和外觀形貌等參數(shù)，為顆?；蚬S建模提供參考。使用標準球和非標準球對沙土顆粒的碰撞恢復因數(shù)、靜摩擦因數(shù)、滾動摩擦因數(shù)進行標定。研究不同質量和不同標定方法（抽板法和漏斗法）是否對堆積角產生影響。模擬結果表明，選用標準球標定時，碰撞恢復因數(shù)是0.15，靜摩擦因數(shù)是0.8，滾動摩擦因數(shù)是0.2，抽板法得到的堆積角是33.99°，相對誤差是4.74%；漏斗法得到的堆積角是33.59°，相對誤差是3.51%。同時，選用非標準球進行標定時，碰撞恢復因數(shù)是0.15，靜摩擦因數(shù)是0.2，滾動摩擦因數(shù)是0.3，抽板法得到的堆積角是32.06°，相對誤差是1.20%。由此看出，顆粒外觀形貌對顆粒間靜摩擦因數(shù)影響相對較大。

摘要:為研究種子在油麥兼用氣送式集排器輸種管道中的遷移規(guī)律，運用EDEM-CFD耦合仿真方法分析了輸種管道直徑、長度、橫縱管道長度比（k）和接頭形式對種子運動特性和氣流場的影響；臺架試驗研究了輸種管道結構對排種性能的影響。結果表明：種子在輸種管道中受力與速度主要沿管道軸線方向，與氣流速度相同，種子遷移的動力主要源自流體阻力。管道出口處種子速度隨k增加呈先降后升的趨勢，輸種管道結構顯著影響各行平均排種量和各行排量一致性變異系數(shù)。當輸種管道直徑、長度和k分別為42mm、1.0m和2/3時，管道出口處種子速度、兩相流相對速度和壓強損失較小，排種性能較優(yōu)。接頭為彎管的輸種管道出口處種子速度明顯高于接頭為折線形管道，兩相流相對速度表現(xiàn)為彎管低于折線形接頭；彎管半徑100mm的輸種管道氣流場和種子分布均勻，壓強損失較小。供種裝置轉速為10~40r/min時，排種油菜、小麥時各行排量一致性變異系數(shù)分別低于4.0%和5.0%，總排量穩(wěn)定性變異系數(shù)和種子破損率分別低于1.0%和0.1%。

摘要:針對旱地和水稻缽苗旋轉式移栽機構中的不完全非圓齒輪傳動機構存在較大沖擊和振動、動力學性能較差問題，采用解析法對不完全非圓齒輪機構的緩沖裝置進行改進設計。開展緩沖裝置運動學和受力分析，開發(fā)基于VB平臺的緩沖裝置設計與分析軟件，設計出緩沖裝置結構；通過理論分析研究緩沖裝置改進設計后移栽機構的動力學性能，搭建移栽機構動力學試驗臺，對安裝了改進前、后緩沖裝置的移栽機構分別進行動力學試驗。動力學試驗結果表明：移栽機構X、Y方向支座反力的最大幅值分別由改進前的365.5N和48.4N減小為345.2N和42.2N，降低了5.55%和12.81%；同時其方差分別由改進前的4880.3和148.7減小為4516.1和126.1，降低了7.46%和15.20%，且與理論分析結果基本吻合，緩沖裝置的改進設計是正確和有效的，移栽機構的動力學性能得到了改善。

摘要:為實現(xiàn)馬鈴薯大壟雙行膜上覆土自然破膜出苗機械化栽培，設計了一種可實現(xiàn)施肥、播種、起壟、覆膜和全膜面覆土一體化作業(yè)的全膜面覆土式馬鈴薯播種聯(lián)合作業(yè)機。對樣機關鍵部件進行了設計，確定其排肥系統(tǒng)、鏈勺式排種系統(tǒng)工作參數(shù)，同時分析了提土-膜面覆土裝置作業(yè)過程，得到滿足膜頂覆土厚度的必要作業(yè)條件。田間試驗結果表明，當作業(yè)速度為1.8~2.0km/h時，重種指數(shù)為4.9%，漏種指數(shù)為6.6%，種植深度合格率為95.2%，種薯間距合格指數(shù)為90.1%，膜頂覆土厚度合格率為98.8%，各行排肥量一致性變異系數(shù)為6.5%，總排肥量穩(wěn)定性變異系數(shù)為5.1%，試驗指標均符合國家和行業(yè)標準要求，試驗結果滿足設計和實際作業(yè)要求。

摘要:針對現(xiàn)有玉米收獲機摘穗裝置存在籽?？袀?、啃落導致?lián)p失嚴重等問題，設計了一種結構簡單、摘穗效果好、可靠性高的多棱立輥式摘穗裝置。研究了立式激振折斷的摘穗機理，分析了多棱立輥式摘穗裝置主要結構參數(shù)的設計方法；通過正交試驗確定了影響摘穗質量的主次因素為棱邊數(shù)、摘穗輥轉速和摘穗輥直徑；較優(yōu)組合為：摘穗輥直徑為7cm、棱邊數(shù)為8、摘穗輥轉速為950r/min，在該條件下本摘穗輥的籽粒破損率為0.13%、落地籽粒損失率為0.28%、莖稈折斷率為0.53%，滿足國家標準要求。在較優(yōu)組合條件下進行了調整內角Δ大小的驗證試驗，通過試驗可知調整內角Δ為16°時，即最大調整范圍的一半時摘穗質量最好。

摘要:為提高D200型秸稈纖維制取機工作效率，實現(xiàn)對農作物秸稈物料的浸泡、清洗及連續(xù)穩(wěn)定的輸送，解決人工喂料時勞動強度大、喂料不均勻等問題，設計了與D200型秸稈纖維制取機相配套的原料供給試驗裝置。在對浸泡裝置、攪拌裝置和撈取裝置間配合關系及工作原理分析的基礎上，以單個耙齒為研究對象，分析了耙齒與秸稈的作業(yè)過程，建立了撈取量的數(shù)學模型，找出了影響撈取量的主要因素。應用L16（45）正交試驗方法，以輸送帶線速度、耙齒齒數(shù)、攪拌槳轉速為試驗因素，以撈取效率及其變異系數(shù)為評價指標實施試驗。試驗結果表明：輸送帶線速度、耙齒齒數(shù)、攪拌槳轉速對撈取效率影響極顯著（P<0.01）；輸送帶線速度對撈取效率變異系數(shù)影響極顯著（P<0.01）。同時利用模糊綜合評價方法對試驗指標進行綜合評價，確定影響綜合評價的主次順序為：輸送帶線速度、攪拌槳轉速、耙齒齒數(shù)；最優(yōu)參數(shù)組合為：輸送帶線速度0.6m/s、攪拌槳轉速40r/min、耙齒齒數(shù)8根。此時，單位時間內撈取效率為1111.2kg/h，變異系數(shù)為0.124，滿足生產要求。

摘要:為分析牧草同向異形堆存方式的優(yōu)勢與合理性，進行了苜蓿同向異形制備與堆存理論分析及試驗。通過苜蓿同向異形制備試驗，分析了抄板高度、抄板數(shù)量以及旋轉筒轉速3個因素對苜蓿同向異形單元單位長度質量和產量的影響。通過分析牧草同向異性堆存的傳熱傳質過程，建立了牧草同向異形堆存的傳熱傳質模型；通過與散草堆存熱質傳遞模型的對比，證明了同向異形堆存的熱質傳遞較快，牧草的同向異形堆存有著能夠改善牧草自然通風干燥品質的實際意義。通過苜蓿同向異形堆存試驗，測定了堆存過程的溫度變化以及腐敗變質比例。結果顯示：經過同向異形調制整理后的苜蓿，在堆存過程中，牧草的植物活性提高，短期內部的發(fā)熱較為嚴重，在經過一段時間之后，苜蓿同向異形堆存的溫度下降；苜蓿同向異形堆存比散草堆存的腐敗變質減少23.7%~76%。

摘要:在彈齒滾筒式撿拾器試驗臺上，以紫花苜蓿為撿拾對象，滾筒轉速、機器前進速度和牧草含水率為試驗因素，功率消耗與撿拾損失率作為性能檢測指標，進行了正交試驗和彈齒端部加速度試驗，旨在探索彈齒滾筒式撿拾器的工作參數(shù)、結構參數(shù)與牧草收獲條件對撿拾性能的影響。試驗結果表明：凸輪廓線對撿拾器工作性能有較大影響；滾筒轉速和牧草含水率均對撿拾器工作性能影響極顯著，機器前進速度對工作性能影響顯著；撿拾器工作性能的影響因素主次順序為滾筒轉速、牧草含水率、機器前進速度，最佳性能參數(shù)組合為滾筒轉速42r/min、機器前進速度4.0km/h、牧草含水率15.1%。彈齒端部加速度頻譜分析表明：在滾筒轉速、機器前進速度保持一定的情況下，隨著牧草含水率的增加，彈齒端部加速度呈上升趨勢，撿拾器功率消耗增加，撿拾效率下降。

摘要:為揭示風沙在集沙儀內部的分離規(guī)律，以分流對沖與多級擴容組合式集沙儀風沙分離器為研究模型，通過Fluent數(shù)值模擬和微型風洞試驗，對風沙分離器內單相流場和氣固兩相流場進行了分析。在闡釋氣流降速機理的基礎上，進一步分析了氣流降速和入口氣流中沙塵所占體積分數(shù)對風沙分離的影響，并通過分析沙塵的運動規(guī)律，闡述了不同粒徑沙塵受流場影響的情況。結果表明，氣流大幅降速是實現(xiàn)風沙分離的最有效方法，而引起氣流速度大幅降低的主要原因是較大值的湍動能場的大范圍形成；對于風沙流，當沙塵含量增高時，降速效果變好，風沙分離效果也變好；當沙塵含量進一步增高時，降速及風沙分離效果則變化不大；對于分流對沖與多級擴容組合式集沙儀，當沙塵受強風以下風力影響時，粒徑小于0.03241mm的沙塵較易受到流場的誘導，受慣性運動的影響較小，從排氣口排出的可能性較大，是影響風沙分離效率和集沙效率的主要粒子。

摘要:軸流泵葉輪內部的壓力脈動是影響其運行穩(wěn)定性和葉片疲勞破壞的重要因素之一,為了研究壓力脈動的特征和根源，探索壓力脈動的水力優(yōu)化方法，應用CFD方法模擬軸流泵內部非定常流動，在模型試驗結果驗證的基礎上，計算了葉輪葉片和導葉表面的壓力脈動，采用快速傅里葉變換進行信號處理和分析比較。研究結果表明：葉輪葉片表面壓力脈動的主頻是導葉通過頻率，導葉表面壓力脈動的主頻是葉片通過頻率；在小流量工況下，通過調節(jié)導葉角度可以顯著降低葉輪葉片和導葉表面因動靜干涉引起的壓力脈動，從而降低疲勞破壞的風險。

摘要:固液兩相流算法對雙吸離心泵泥沙磨損模擬精度有直接影響。采用改進的固液兩相流歐拉算法，考慮了相間阻力和泥沙擴散系數(shù)兩方面因素，對典型懸移質泥沙粒徑條件下的雙吸離心泵流場進行了數(shù)值計算。研究發(fā)現(xiàn)，葉片表面湍流強度在頭部和尾部較大，可達6%~10%；葉片頭部和尾部的顆粒動態(tài)尺度大于中部。由湍流強度和顆粒動態(tài)尺度組成的湍動尺度效應，在葉片頭部和尾部表現(xiàn)強烈，湍動尺度效應使固液相間阻力增大，更有利于顆粒的擴散，避免了顆粒聚集，對大顆粒的作用強于小顆粒。湍動尺度效應導致葉片表面固相體積分數(shù)分布范圍減小，大顆粒的變化值大于小顆粒，葉片頭部和尾部的改變值大于中部，葉片表面的嚴重磨損部位為葉片工作面尾部的塊狀磨損區(qū)，這比采用傳統(tǒng)算法得到的帶狀磨損區(qū)和偏磨區(qū)計算結果，更符合離心泵實際磨損情況，考慮湍動尺度效應后得到的磨損率也有所增大。在此基礎上，提出了雙吸離心泵葉片水力設計和表面噴涂防護原則，為提高雙吸離心泵抵抗泥沙磨損能力奠定了基礎。

摘要:為解決管道結構固有振動特性分析中選取高精度流固耦合模型的方法問題，以景電工程中梯級泵站輸水管道為研究對象，運用附加質量法和直接耦合法原理，建立不同的流固耦合模型，對其進行固有模態(tài)特征提取，并將求解結果與SSI法模態(tài)辨識結果對比。結果表明：直接耦合法模型的結果與SSI法辨識結果吻合得較好，最大誤差為3.62%，同階次的計算精度均優(yōu)于附加質量模型，頻率間隔小，彌補了附加質量模型出現(xiàn)的模態(tài)缺失現(xiàn)象；直接耦合模型的計算結果在模擬階數(shù)和精度方面都優(yōu)于附加質量模型，能較好地反映管道結構的固有振動特性，可在復雜管系結構的動力特性分析中應用。

摘要:為分析隔舌間隙對泵自吸性能的影響及其原因，進一步掌握泵的自吸機理，對外混式自吸離心泵在不同隔舌間隙時的自吸過程進行了高速攝影試驗，通過圖像處理技術研究蝸殼擴散段內氣泡的數(shù)量、大小及運動軌跡，同時測量自吸完成時間。研究結果表明，自吸過程中擴散段靠近氣液分離室左側區(qū)域的氣泡呈現(xiàn)小而密的特點，右側區(qū)域的氣泡呈現(xiàn)大而疏的特點。直徑較小的氣泡在蝸殼擴散段出口更容易被排出，較大的氣泡在擴散段內振蕩、回旋，不利于自吸的完成。當隔舌間隙從1.0mm增加到2.5mm時，經過隔舌進入擴散段的氣泡平均直徑從1.2mm增加到1.9mm，自吸完成時間從28s上升到113s，即隔舌間隙越小，進入蝸殼擴散段的氣泡直徑越小，這是減小隔舌間隙自吸時間縮短的微觀機理。

摘要:糧食主產區(qū)的耕地土壤重金屬污染已成為影響糧食安全和人居環(huán)境安全的突出問題。高光譜遙感技術為快速高效獲取土壤重金屬含量提供了新的途徑，也為土壤總金屬污染的監(jiān)測和防治提供了技術保障。以河南省糧食主產區(qū)新鄭市為研究對象，共采集191個耕地土壤樣品，利用Rank-KS法劃分為144個建模集樣本和47個驗證集樣本；在室內利用ASD FieldSpec 3型地物光譜儀獲取土壤高光譜數(shù)據(jù)，對耕地土壤樣品在400～2400nm的光譜反射率與Cr、Cd、Zn、Cu、Pb 5種重金屬元素進行相關性分析，篩選出5種重金屬均通過P=0.01顯著性檢驗的共用高光譜特征波段作為反演模型的自變量；采用基于OLS的固定影響變系數(shù)面板數(shù)據(jù)模型，對新鄭市144個建模集樣本的5種土壤重金屬面板數(shù)據(jù)構建高光譜綜合反演模型。結果表明：面板數(shù)據(jù)模型整體顯著，擬合優(yōu)度較高（R2=0.9937，F(xiàn)統(tǒng)計量為1365.94）。模型精度檢驗Cu的相對分析誤差為2.046，Pb的相對分析誤差為3.432，都具有較好的預測精度；Cr、Cd、Zn的相對分析誤差在1.4~1.8之間，具有一般的定量預測能力。面板數(shù)據(jù)模型通過一次建模綜合反演多種土壤重金屬，計算簡便、速度快，可以用于新鄭市耕地土壤重金屬的高光譜快速監(jiān)測。

摘要:從耕地的自然條件、利用情況和經濟水平出發(fā)，結合耕地的空間屬性，借助空間自相關性分析方法，提出了科學、合理的耕地保護分區(qū)方法。首先運用全局空間自相關的方法，探究高平市耕地質量在空間上整體的分布情況，以便進行下一步更細致的分析；再運用局部空間自相關的方法，以耕地質量指數(shù)為變量，探究高平市耕地質量的空間分布規(guī)律，最終基于綜合質量的分析結果提出耕地保護分區(qū)方案。研究結果表明：整體分析顯示，高平市耕地的自然條件、利用情況和經濟水平皆表現(xiàn)出顯著聚集性；局部分析得出，高平市耕地從自然條件、利用情況和經濟水平3方面呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，HH（高-高）型和LL（低-低）型耕地表現(xiàn)為聚集分布；HL（高-低）型和LH（低-高）型耕地呈零星分布。最終從耕地的3方面分別進行局部分析，并依據(jù)3個局部分析結果組合，結合實際，提出耕地保護分區(qū)的方法及思路。

摘要:以土壤多樣化的陜西省橫山縣為研究區(qū)域，比較了3種基于高光譜數(shù)據(jù)的土壤有機質含量反演模型，在實驗室利用ASD Field Spec FR地物光譜儀對橫山縣野外采集的土壤樣品進行光譜測定，并通過重鉻酸鉀氧化容量法測定土壤有機質含量。然后對原始光譜反射率的倒數(shù)進行微分運算獲得其一階導數(shù)光譜，將原始光譜反射率、一階導數(shù)光譜分別與土壤有機質含量進行相關性分析，得到相關性系數(shù)r較高的特征波段的一階導數(shù)光譜，直接建立基于一階導數(shù)光譜的多元線性逐步回歸分析（MLSR）模型。同時針對這些相關性系數(shù)較高的特征波段的一階導數(shù)光譜進行主成分分析(Principal component analysis, PCA)，利用主成分分析得到的結果分別建立BP神經網絡反演模型（PCA-BP）和多元線性逐步回歸分析模型（PCA-MLSR）。用上述3種方法進行土壤有機質含量反演，并對3種反演結果進行精度驗證與比較。實驗分析結果表明：在3種模型中，基于主成分分析結果構建的PCA-BP模型在土壤有機質含量反演中決定系數(shù)（R2）最高，為0.8930，均方根誤差（RMSE）為0.1185%；其次為運用全部主成分PCA分析結果構建的多元線性逐步回歸模型，R2為0.7407，RMSE為0.1613%；而采用一階導數(shù)光譜反射率構建的多元線性逐步回歸模型中，最佳反演模型R2僅為0.6899，RMSE為0.1710%。由此說明，PCA-BP模型有機質含量反演精度明顯高于多元線性逐步回歸模型，利用全部主成分進行多元逐步回歸，其有機質含量反演精度優(yōu)于僅用累計方差貢獻率大于90%的主成分進行多元逐步回歸的精度，可以更好地反演土壤有機質的含量。

摘要:通過農作物種植面積計算農田畜禽承載量，并利用各類畜禽產排污系數(shù)估算區(qū)域畜禽理論養(yǎng)殖量，分析1994、2003、2013年河北省縣域農田畜禽承載量與畜禽實際養(yǎng)殖量的變化態(tài)勢及其耦合關系。研究表明：農作物播種面積呈現(xiàn)小幅波動態(tài)勢，總量增加了83663hm2，以氮元素計的畜禽承載能力提高了108.7萬頭（豬當量）；畜禽實際養(yǎng)殖量先增后減，總量增加了1102萬頭（豬當量）。在僅考慮農作物種植面積消納畜禽糞便的情境下，1994—2003年河北省有69個縣市屬于畜禽超載狀態(tài)，有94.24%的縣市生態(tài)持續(xù)衰退；2003—2013年農作物畜禽承載狀況改善明顯，超載的縣市有26個，只占全省的18.7%?；赪ard聚類分析方法，將1994—2013年畜禽養(yǎng)殖量與農作物播種面積變化的耦合類型特征劃分為9大區(qū)，提出了不同調控對策。

摘要:為利用時域測量技術實時、快速、準確地測量土壤水分，設計了一種低成本的基于時域傳輸（TDT）原理的土壤水分測試儀。儀器的探頭采用末端封閉的回路結構，信號在探頭上單程傳輸，通過測量電磁波在土壤介質中的傳輸時間測量出土壤的介電常數(shù)，再通過土壤標定方程得到土壤水分。時域傳輸儀由高頻脈沖信號源、同軸傳輸線、U型回路結構探頭、以TDC-GP2時間間隔測量芯片為核心的傳輸時間測量電路和以LPC2132 ARM微控制器為核心的控制電路組成。通過標準溶液測試和土壤測試試驗，驗證了雙U型探頭的測量結果好于單U型探頭，儀器使用雙U型探頭測量傳輸時間的均方根誤差為43.9ps，測量介電常數(shù)的均方根誤差為0.791，使用TOPP方程測量砂土土壤含水率的均方根誤差為0.029cm3/cm3，測量壤土土壤含水率的均方根誤差為0.039cm3/cm3。結果表明設計的時域傳輸土壤水分測試儀可以準確地測量土壤介電常數(shù)和土壤體積含水率。

摘要:為提高高空間分辨率遙感影像（高分影像）中蘋果園提取精度，基于QuickBird遙感數(shù)據(jù)，研究綜合光譜特征和紋理特征的蘋果園自動提取方法。該方法首先采用最佳指數(shù)因子（OIF）獲取多光譜波段最佳組合，然后采用不同大小滑動窗口（從3像素×3像素到13像素×13像素）提取全色波段的灰度共生矩陣（GLCM）、分形和空間自相關3種紋理特征并分別與光譜特征組合，最后通過支持向量機（SVM）分類進行蘋果園分類識別。研究表明：在分類特征上，與單一光譜或紋理特征相比，光譜特征結合紋理特征能有效提高蘋果園提取精度（Fa）和總體分類精度(OA)，其中光譜+GLCM紋理（9像素×9像素）分類精度最高，F(xiàn)a和OA分別為96.99%和96.16%，比光譜+分形紋理分別提高0.63個百分點和1.56個百分點，比光譜+空間自相關紋理顯著提高11.92個百分點和9.20個百分點。在分類方法上，通過對比分析SVM、最大似然和神經網絡3種方法的分類結果，探明SVM分類識別蘋果園精度最高。最后對蘋果園提取結果進行面積統(tǒng)計，結果表明GLCM紋理結合SVM分類的蘋果園面積估算與目視解譯結果的一致性超過98%。

摘要:以湖南亞熱帶次生林為研究對象，利用多時相機載激光雷達(Light detection and ranging，LiDAR)和野外調查數(shù)據(jù)對林窗及幼樹進行監(jiān)測，分析比較林窗對幼樹密度分布和樹高生長變化的影響。結果表明，林窗大小和位置對幼樹密度分布都有顯著影響，喜光樹種幼樹主要集中在小林窗的中心區(qū)或大林窗的過渡區(qū)，在大林窗中密度最大（647株/hm2），耐蔭樹種幼樹主要集中在林窗的邊緣區(qū)，在中等林窗中密度最大（941株/hm2）。林窗大小對幼樹樹高生長有顯著影響，喜光樹種和耐蔭樹種幼樹分別在大林窗和中等林窗中樹高生長量最大（69.3cm/a、57.7cm/a），喜光樹種幼樹在中心區(qū)的樹高生長量明顯大于其他位置，耐蔭樹種幼樹的樹高生長量在位置上的差異不顯著。線性混合模型分析顯示林窗大小是促進幼樹樹高生長的最主要因素，幼樹樹高生長變化在不同林窗中呈聚集性。從幼樹密度樹高生長情況來看，50~150m2林窗較適合促進亞熱帶次生林的群落演替。

摘要:針對目前農田灌排系統(tǒng)識別研究中遙感影像分辨率不足，難以提取田間毛渠且對無水或少水灌排溝渠識別不足等問題，以內蒙古河套灌區(qū)磴口縣壩塄村為研究區(qū)域，利用固定翼無人機搭載520~920nm多光譜相機進行航拍試驗，采用基于面向對象法的特征組合分層分類的提取方法對獲取的高分辨率單幅多光譜影像數(shù)據(jù)進行解譯，采用分割閾值為65、合并閾值為90的遙感影像最佳分割參數(shù)。利用含水田間毛渠和無水、少水田間毛渠在光譜、幾何、空間關系等特征參量中表現(xiàn)出的與其它地物的特異性，建立不同分類層次的規(guī)則提取田間毛渠分布信息。提取結果表明，由于水體對近紅外波段光譜的強烈吸收，含水毛渠提取效果很好，精度達到97.8%；無水、少水田間毛渠提取精度為75.7%。無人機遙感技術和面向對象法的特征組合分層分類方法為灌區(qū)田間渠系識別提供了一種新途徑。

摘要:快速而準確地獲取和掌握冬小麥在我國西北干旱半干旱地區(qū)的種植信息對該區(qū)域糧食生產安全及其可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。以陜西省關中地區(qū)為研究區(qū)域，采用迭代濾波技術重建MODIS NDVI時序序列，結合當?shù)氐湫偷匚锏腘DVI曲線特征和二次差分技術，建立冬小麥像元的識別規(guī)則，提取了該地區(qū)2014年冬小麥種植信息。結果顯示2014年關中地區(qū)冬小麥集中分布于渭河兩岸的河谷地區(qū)以及涇河以東的渭北平原，北部黃土臺塬則呈星狀散布?？傮w種植面積8.882×105hm2，與統(tǒng)計資料相比，各地市遙感提取結果的相對誤差絕對值在1.08%~9.02%之間，總體誤差為3.70%。抽樣驗證結果顯示分類精度為90.28%。該研究為關中地區(qū)制訂種植計劃和相關政策等提供了客觀的數(shù)據(jù)參考，同時也為西北地區(qū)的農作物種植監(jiān)測提供了技術支持。

摘要:以連續(xù)3a田間氮肥水平試驗為基礎，研究基于高光譜估產的可行性，明確最佳光譜監(jiān)測方式和有效波段，降低光譜分析維數(shù)，提高產量估測時效性。2013—2016年分別于湖北省武穴市和沙洋縣進行大田試驗，通過測試角果期冠層光譜反射率、產量構成因子（單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒質量）和成熟期產量，利用偏最小二乘回歸（PLS）分別對油菜原初光譜（RSR）和一階微分光譜（FDR）與其產量及構成因子間構建定量分析模型并篩選有效波段。結果表明，基于全波段的FDR-PLS模型預測精度顯著優(yōu)于R-PLS，其最佳監(jiān)測指標是冬油菜產量和角果數(shù)，驗證集決定系數(shù)（R2）分別為0.90和0.91，均方根誤差（RMSE）分別為379kg/hm2和66個/株，相對分析誤差（RPD）分別為3.11和3.12?；诟鞑ǘ巫兞恐匾酝队埃╒IP）值，確定冬油菜產量有效波段分別為628、753、882、935、1061、1224nm；角果數(shù)有效波段分別為628、758、935、1063、1457、1600nm。此后，再次構建基于上述有效波段的冬油菜產量和角果數(shù)監(jiān)測模型，決定系數(shù)分別為0.91和0.87，均方根誤差分別為504kg/hm2和82個/株，相對分析誤差分別為2.34和2.52，估算精度較為理想。

摘要:針對林區(qū)自動對靶施藥過程中，當立木生長密集時，獲取的點云數(shù)據(jù)聚類準確率低、效率低的問題，提出優(yōu)化后的K均值聚類算法，數(shù)據(jù)獲取方式基于2D激光掃描。針對立木點云信息聚類前需對相關數(shù)據(jù)進行濾波，提出窗口濾波算法，選取產生混合像素點的樹干邊緣，提取3次連續(xù)掃描的混合像素及其近鄰點組成濾波窗口，進行最大閾值濾波，結果顯示50次試驗中僅有2個混合像素點未被濾除，混合噪聲的濾除率高。在K均值算法優(yōu)化方面，針對算法需預先確定聚類數(shù)和初始聚類中心的不足，提出利用斜率變化確定聚類數(shù)的方法，試驗對5個不同距離下5組立木分別進行100次測量，結果顯示錯誤測量次數(shù)僅為3次，并可在試驗前期通過人工方式去除，算法合理有效；對哈夫曼樹法確定立木掃描點聚類中心的性能進行了試驗分析，3種不同樹干分布類型下分別運用隨機抽樣法和哈夫曼樹法進行K均值聚類，前者平均正確率僅為76.4%，后者則為95.5%；同時分析了Ⅰ型分布下2種算法聚類的迭代次數(shù)和耗時，5個不同距離下，隨機抽樣法的平均迭代次數(shù)明顯高于哈夫曼樹法，平均運行耗時上，哈夫曼樹法則高于隨機抽樣法，前者變化范圍為120~220ms，后者為50~85ms，該范圍為林區(qū)測繪的可接受范圍。試驗證明，基于斜率變化確定聚類數(shù)和基于哈夫曼樹法確定聚類中心的K均值算法是林區(qū)立木點云聚類的有效算法，可應用于林區(qū)的立木檢測。

摘要:為了促進農業(yè)科技成果交易，加快農業(yè)科技成果轉化，將WebGIS技術與綜合模糊評價模型相結合，設計并開發(fā)了基于WebGIS的農業(yè)科技成果價值評估系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了農業(yè)科技成果時空數(shù)據(jù)的存儲與管理、農業(yè)科技成果價值評估、價值評估結果時空特征分析以及結果的可視化，為農業(yè)科技成果管理部門提供了一個集數(shù)據(jù)管理與時空分析為一體的工具。研究構建了價值評估三級指標體系，綜合考慮技術、效益和市場三方面因素對農業(yè)科技成果進行綜合價值評估，能夠為農業(yè)科技成果的轉化交易提供參考。

摘要:以全國主要樹種的二元材積模型、各省市一元材積表為基礎材料，以取樣徑階為1cm間隔所生成的2082組胸徑（D）、樹高（H）、材積（V）數(shù)據(jù)為基礎數(shù)據(jù)，構建通用二元材積模型與推導形數(shù)模型。其中，通用二元材積模型利用SPSS軟件進行回歸建模，構建形式為山本式的1個全國通用二元材積模型、2個全國通用針/闊葉二元材積模型及6個全國分地區(qū)通用二元材積模型。結果表明，各模型的擬合決定系數(shù)R2均在0.984以上，選取6種回歸模型評價指標進行模型驗證，驗證結果表明各模型的總相對誤差和平均系統(tǒng)誤差基本都不超過3%，在特定情況下，可以取代現(xiàn)有規(guī)模龐大的分地域樹種一/二元立木材積模型庫進行材積估算。推導形數(shù)模型采用二元材積式之一的斯泊爾式，該公式利用基礎數(shù)據(jù)對形數(shù)f進行推導，得到全國六大區(qū)域總體/針葉/闊葉16個通用推導形數(shù)。結果表明，各模型的決定系數(shù)R2在0.983以上，驗證結果表明各模型的總相對誤差基本都控制在±3%內，總體精度較高。

摘要:以MODIS地表輻射率數(shù)據(jù)對內蒙古自治區(qū)錫林郭勒草地進行研究，分析了2001—2013年生長季（4—10月份）草甸草原、典型草原、沙地草原和荒漠草原4種草地類型植被覆蓋度（fv）的時空變化特征，用變異系數(shù)(Cv)衡量各類草原fv的變化程度，并結合氣象和放牧數(shù)據(jù)分析氣候變化和人類活動（放牧）對草地fv的影響。結果表明，在不同年份各類型草原fv均表現(xiàn)為由東向西遞減的規(guī)律，同類型草原年際間fv呈不顯著波動變化。研究區(qū)多年fv的Cv結果表明有78.66%地區(qū)屬脆弱和很脆弱水平，其中典型草原和沙地草原屬脆弱級別，而荒漠草原屬很脆弱級別，只有草甸草原屬穩(wěn)定級別。降水量對fv的影響較大，呈顯著正相關關系；而溫度對fv的影響較小，呈不顯著負相關關系；牲畜養(yǎng)殖數(shù)量對fv影響較大，錫林郭勒盟草原的適宜綜合牲畜養(yǎng)殖數(shù)量為39只/km2（以標準羊計）。

摘要:以目前廣泛應用的SWAT模型為例，利用對比研究方法，以歐根河流域作為典型研究區(qū)域，采用Penman-Monteith模型、Priestley-Taylor模型、Hargreaves模型、Shuttleworth-Wallace模型及修正的20cm蒸發(fā)皿觀測數(shù)據(jù)計算潛在蒸散量（PET）。研究不同PET驅動的SWAT模型對模擬結果的影響，研究結果表明：SWAT模型以子流域為尺度對PET計算結果進行插值的方式較粗略，不能較好反映PET的空間分布情況，在大面積森林覆蓋的不同子流域，月平均PET值隨不同子流域內森林物種的種類和分布不同數(shù)值變化較小，并非在考慮地形影響下SWAT模型模擬的日徑流量結果均好，在未考慮地形影響下Penman-Monteith模型與考慮地形影響下的Hargreaves模型、Shuttleworth-Wallace模型模擬結果較好，其中Penman-Monteith模型擬合的效果最好，率定期與驗證期的Ens值分別為0.651、0.686，說明Penman-Monteith模型更適合用于高寒森林地區(qū)的潛在蒸散量計算。

摘要:通過大田滴灌施肥試驗，研究不同水肥供應對滴灌施肥馬鈴薯生長、產量及水肥利用效率的影響。大田試驗設置3個灌水水平W1（60%ETc）、W2（80%ETc）和W3（100%ETc）以及3個施肥水平（以氮、磷、鉀施肥量計）F1（100-40-150kg/hm2）、F2（175-60-225kg/hm2）和F3（250-80-300kg/hm2），共9個處理，分析馬鈴薯的生長和產量等指標對不同灌水量和不同氮、磷、鉀施用量的響應規(guī)律。結果表明，灌水量和施肥量均對馬鈴薯的株高、葉面積指數(shù)、干物質量、產量、水分利用效率（WUE）、肥料偏生產力（PFP）、不同塊莖質量和經濟效益有顯著影響。馬鈴薯生長量、產量和肥料偏生產力均隨著灌水量的增加而增加，高水（W3）處理更有利于馬鈴薯的生長，但W3處理水分利用效率明顯低于W1和W2處理，W1處理的平均水分利用效率比W2 和W3處理高5.83%和13.05%；生長量和產量隨著施肥量的增加先增大后減小，最大產量在高水中肥（W3F2）處理獲得，為59394.98kg/hm2，且F2水分利用效率明顯大于F1和F3處理。通過線性擬合得出在一定范圍內株高、葉面積指數(shù)和干物質量對馬鈴薯產量的增加具有正相關性。綜合分析可知，適宜的灌水量和氮、磷、鉀施用量不僅能維持馬鈴薯較好的生長特性，還能獲得較大的產量和經濟效益。從產量和節(jié)水節(jié)肥的角度考慮，W3F2處理（100%ETc，175-60-225kg/hm2）可作為基于本試驗條件下較適宜的水肥組合。

摘要:通過番茄滴灌試驗，研究不同水分虧缺條件下毛管埋深對番茄植株生長、果實形態(tài)、產量與品質的影響。結果表明：毛管埋深對日光溫室番茄產量、灌水量有顯著影響(p＜0.05)，對灌溉水利用效率和品質無顯著影響(p＞0.05)；毛管埋深為20cm時，番茄植株生長速度較快，果實橫莖較大。輕度與中輕度水分虧缺灌水條件下，毛管埋深為20cm可顯著減小C級（番茄直徑D＜6.5cm）果實比例29.2%，分別提高A級（D≥7.5cm）與B級（6.5cm≤D＜7.5cm）果實比例16.6%、2.0%。番茄產量、灌水量隨毛管埋深增加呈先增后減趨勢，毛管埋深為20cm時，番茄產量最高，達到66.44t/hm2。番茄產量和灌溉水利用效率隨灌水下限增加而顯著降低(p＜0.01)，可通過不同毛管埋深與灌水下限組合，顯著降低番茄灌水量，提高產量和水分利用效率。綜合考慮，毛管埋深20cm，灌水下限為田間持水量的60%處理組合為關中地區(qū)日光溫室適宜的滴灌灌溉方式。

摘要:在總結國內外學者農業(yè)節(jié)水分區(qū)先進經驗的基礎上，結合北京市農業(yè)生態(tài)節(jié)水發(fā)展實際，充分考慮自然條件、水資源狀況、工程管理和社會經濟狀況等，構建涵蓋干旱指數(shù)、地下水超采、土壤類型、節(jié)水灌溉率、農民人均收入在內的北京市農業(yè)節(jié)水分區(qū)指標體系，分析各指標空間分布規(guī)律，界定各指標的分級標準，并劃定相應分區(qū)。采用層次分析法（AHP）對各指標分級賦值，利用ArcGIS軟件中的疊加分析功能將圖層按權重疊加，對分區(qū)重分類并相應賦值，將各影響因素的分值和權重相乘并求和得到最終的評分結果，按照評分結果將北京市劃分為農業(yè)節(jié)水優(yōu)先發(fā)展區(qū)、農業(yè)節(jié)水適宜發(fā)展區(qū)和農業(yè)節(jié)水鼓勵發(fā)展區(qū)，根據(jù)分區(qū)結果提出相應工程節(jié)水及農藝節(jié)水措施。

摘要:采用PTV技術，觀測三角函數(shù)、三角、臺階、矩形波形動態(tài)水壓模式下迷宮流道內顆粒物的運動情況，分析不同動態(tài)水壓模式下迷宮流道內單個顆粒物運動軌跡、運動速度及流體流場，揭示動態(tài)水壓抗堵塞機理。結果表明：相對于三角、臺階及矩形波形動態(tài)水壓模式，三角函數(shù)波形動態(tài)水壓模式下顆粒物滯留滯止區(qū)內的時間最短，顆粒物的沉積概率最小，水流對顆粒物的輸移能力最大；三角函數(shù)波形動態(tài)水壓模式下流道內產生的水流波動效應不斷沖擊流道滯止區(qū)內存在的低速漩渦，加劇了滯止區(qū)水流紊動，進入滯止區(qū)的顆粒物隨水流不斷運動，并對滯留甚至沉積在滯止區(qū)內的顆粒物發(fā)生強烈沖擊，使得顆粒物離底懸浮，返回主流區(qū)，并迅速通過流道，增大了水流對顆粒物的輸移能力，增強了流道的抗堵塞性能。

摘要:選取西南喀斯特地區(qū)4個氣象站點（都安、河池、百色和融安）5a（2008—2012年）的逐日氣象數(shù)據(jù)，包括日最高氣溫Tmax、日最低氣溫Tmin、相對濕度RH、日照時數(shù)n和風速u2這5個氣象因子的不同組合作為輸入，并以FAO 56 Penman-Monteith法（FAO P-M）的計算結果作為標準值，建立基于隨機森林（Random forest, RF）算法和基因表達式編程（Gene expression programming, GEP）算法的ET0模型，并將模擬結果與傳統(tǒng)Hargreaves模型的計算結果進行比較。結果表明，不同氣象因子組合下建立的RF模型均能較好地反映氣象因子與ET0之間的非線性關系。隨著氣象因子的增加，RF模型模擬的精度隨之提高。在僅有氣溫數(shù)據(jù)時，RF模型仍具有足夠的精度（R2為0.875，RMSE為0.546mm/d），與傳統(tǒng)Hargreaves模型相比R2平均增加了1.98%， RMSE平均減小了22.88%，因此在僅有氣溫數(shù)據(jù)時可用RF模型代替Hargreaves模型。RF算法對氣象因子的重要性評估表明，在該區(qū)域對ET0最重要的氣象因子依次為Tmax、n、Tmin、Ra、RH和u2。相同氣象因子輸入下，RF模型精度高于GEP模型。

摘要:隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)生產規(guī)模化、集約化不斷提高，養(yǎng)殖場氨氣排放控制日益受到關注。養(yǎng)殖場氨氣不經處理直接排放到大氣中，一方面與SO2和NOx結合生成大氣二次顆粒物，降低大氣能見度。另一方面銨的沉降還可造成土壤酸化及水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。針對上述問題，根據(jù)生物法原理，設計了基于PLC控制的養(yǎng)殖場氨氣生物氧化裝置，實現(xiàn)了pH值控制、風機的啟?？刂?、生物反應器中各環(huán)境參數(shù)的實時測量、環(huán)境參數(shù)曲線的實時顯示和監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動存儲等功能。設計后在北京某豬場進行了中試裝置的示范搭建，運行結果表明：該裝置對氨氣去除率達到90%，具有運行穩(wěn)定可靠、運行成本低等特點。

摘要:在ARM平臺上，設計了基于壓縮感知的采集算法，極大地減少了數(shù)據(jù)存儲量，提高了傳輸效率。分別選擇離散傅里葉變換基（DFT）、離散余弦變換基（DCT）作為稀疏基，測試了該算法在2種基底下的工作性能。通過實驗仿真分析，在相同稀疏度條件下，DCT具有更小的稀疏化誤差，但是DFT具有更好的去噪效果、更低的觀測維度和更高的數(shù)據(jù)壓縮比；隨著稀疏度的增大，兩者的稀疏化誤差減小，觀測維度升高，數(shù)據(jù)壓縮比降低。與此同時，還在ARM平臺上測試了基于DFT壓縮采集系統(tǒng)的壓縮比和功耗，與常規(guī)植物微環(huán)境及生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)的壓縮比達到4.24，并能夠節(jié)省13.62%的功耗。綜上所述，基于壓縮感知的植物微環(huán)境及生理參數(shù)采集方法由于數(shù)據(jù)壓縮比高，在節(jié)省數(shù)據(jù)存儲空間和降低數(shù)據(jù)傳輸量的同時，達到了降低系統(tǒng)功耗的目的，間接增強了系統(tǒng)的續(xù)航能力。

摘要:設計了一套基于無線傳感網的設施環(huán)境二氧化碳精準調控系統(tǒng)，包括主控節(jié)點、監(jiān)測節(jié)點及補施節(jié)點，通過ZigBee協(xié)議實現(xiàn)節(jié)點間信息交互。監(jiān)測節(jié)點實時獲取設施內多點二氧化碳濃度、溫度、光照數(shù)據(jù)；主控節(jié)點根據(jù)作物各階段最適生長環(huán)境，結合溫度與光照閾值，動態(tài)計算二氧化碳濃度目標值與實時值之間的差值作為調控參數(shù)，采用反饋控制實現(xiàn)二氧化碳動態(tài)調控；為改善以往設施二氧化碳補施不均的普遍現(xiàn)象，設施中氣體擴散管道采取雙M型布置方式，設計開孔大小不同的二氧化碳擴散孔，由補施節(jié)點配合對流裝置控制各小區(qū)域的二氧化碳排放量，達到均勻和定量補施的目的。實地布置和試驗表明基于無線傳感網的設施環(huán)境二氧化碳調控系統(tǒng)可實現(xiàn)穩(wěn)定可靠運行，以設施番茄為研究對象，在面積36.66m2日光溫室內補施目標值與實時值的相對誤差小于3.5%，在面積27.74m2玻璃溫室內驗證監(jiān)測節(jié)點間二氧化碳濃度變異系數(shù)小于2.93%，證明本系統(tǒng)可實現(xiàn)二氧化碳精準及均勻補充。

摘要:采用高溫水平管式爐熱解制取含有機結合態(tài)鈉和無機態(tài)鈉的木質素半焦，利用掃描電鏡/能譜分析儀（SEM/EDS）和熱重分析儀（TG）對半焦的形貌、元素分布及氣化特性進行研究，借助熱重紅外聯(lián)用技術（TG-FTIR）考察2種狀態(tài)鈉對木質素半焦氣化反應性影響機理。結果表明，隨著制焦溫度由400℃增加到800℃，結合態(tài)鈉木質素半焦表面出現(xiàn)大量鼓泡，半焦表面鈉元素相對含量由5.36%增加到15.72%，半焦的CO2和水蒸氣氣化碳轉化率分別增加30%和20%；無機態(tài)鈉催化木質素實驗結果與結合態(tài)鈉木質素相反。反應溫度低于600℃時，結合態(tài)鈉與木質素半焦反應主要為—CO2Na與半焦反應；反應溫度600~800℃范圍內，主要為—CO2Na和—CONa與半焦反應；當溫度高于800℃時，主要為—CONa與半焦反應。

摘要:鮮切果蔬由于切割等操作，表面遭到破壞，極易受到微生物的侵染，引起品質劣變。為了延長鮮切果蔬的貨架期，通過單因素實驗探究微酸性電解水的有效氯濃度、用量，超高壓處理的壓力、保壓時間等對鮮切胡蘿卜的殺菌效果，從而得到二者結合處理的工藝條件：微酸性電解水有效氯質量濃度為30mg/L，用量200mL；超高壓壓力范圍為100~400MPa，保壓時間5min，總處理時間為15min。實驗以鮮切胡蘿卜、鮮切蘋果為研究對象，采用腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基和結晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基對大腸桿菌進行檢測，以微酸性電解水替代高壓過程中無菌水的方式，探究超高壓與微酸性電解水結合的殺菌效果，結果表明結合處理能提高其殺菌效率，但在低壓下，增強效果并不顯著，400MPa增強效果最為顯著。超高壓400MPa與微酸性電解水結合處理時，鮮切胡蘿卜在2種培養(yǎng)基中均沒有檢出大腸桿菌，而鮮切蘋果在腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基中仍有少量大腸桿菌檢出。同時對比BHIA和VRBA的實驗結果發(fā)現(xiàn)：微酸性電解水有明顯的致死效應；而超高壓處理則同時存在亞致死和致死效應。

摘要:糙米發(fā)芽前的吸水過程是導致籽粒裂紋的根本原因，制約著發(fā)芽糙米品質和口感。為降低發(fā)芽前糙米裂紋增率，探究了完整吸濕區(qū)間內各含水率水平糙米的最優(yōu)吸濕速率。將糙米初始含水率至發(fā)芽含水率的完整區(qū)間分為若干子區(qū)間，在各區(qū)間內以不同加濕速率加濕至該區(qū)間目標含水率。探究各區(qū)間內裂紋增率的變化規(guī)律，建立裂紋增率與加濕速率變化規(guī)律的數(shù)學模型，以低裂紋增率為目標確定最優(yōu)加濕速率。在此基礎上，得出完整區(qū)間內以低裂紋增率及高效率為目標的加濕速率數(shù)學模型并試驗驗證。與前期分段加濕工藝相比，本優(yōu)化工藝可降低發(fā)芽前糙米和發(fā)芽糙米裂紋增率（41.48±0.15)%和(43.67±0.26)%，糙米發(fā)芽率和γ氨基丁酸含量增加(6.92±0.25)%和(25.03±0.18)%，為高品質發(fā)芽糙米的生產方法提供參考。

摘要:針對旁熱式輻射與對流糧食干燥機的干燥特點，建立了一種糧食干燥機干燥過程的BP神經網絡預測模型。該模型采用了3層神經網絡結構（8-10-1），模型輸入為糧食干燥機的8個變量，模型輸出為出口糧食水分比或干燥速率。通過編寫Matlab建模程序，基于實際干燥實驗的樣本數(shù)據(jù)訓練與測試網絡，實現(xiàn)了紅外輻射與對流聯(lián)合干燥的動力學模型，并給出了相應的模型數(shù)學表達式，模型預測的出口水分比與干燥速率的R2分別為0.9989和0.9980，均方根誤差分別為0.009和0.0041，預測結果與實際測量數(shù)據(jù)擬合較好；另外，結合實驗干燥條件對模型干燥性能的預測結果進行了分析與總結，并依據(jù)同樣方法建立了順逆流糧食干燥過程的出口糧食水分比預測模型，對比了2種干燥方式的干燥性能。仿真預測表明用BP神經網絡方法建模簡單，具有自適應性、靈活性和自學習性等特點，相比于其他糧食干燥的經驗數(shù)學模型，能綜合考慮多種影響因素，可為紅外輻射與對流聯(lián)合干燥過程提供一種新的建模方法。

摘要:為滿足乘用車駐車制動系統(tǒng)人機優(yōu)化設計需要，設計了基于轉轂試驗臺的駐車制動動力學性能測試系統(tǒng)并進行性能評價方法研究。首先，建立了在轉轂試驗臺上進行等效駐坡度的測試模型。其次，構建了以美國NI嵌入式控制器cRIO及其C模塊為核心的測試系統(tǒng)，對手柄力傳感器和角位移傳感器進行選型，設計了安裝夾具以滿足車上通用性安裝要求?；贚abVIEW對數(shù)據(jù)采集器和上位機進行編程，實時可靠地實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、通訊和人機交互等功能。再次，進行了測試方法研究，綜合考慮了彈性元件回彈、制動轂或盤的表面狀態(tài)、加工工藝等影響因素，引入概率統(tǒng)計方法對駐車制動性能進行評價。最后，進行了系統(tǒng)的實車試驗，結果表明設計的測試系統(tǒng)能夠可靠工作，滿足既定要求。研究表明提出的基于轉轂試驗臺的乘用車駐車制動性能測試與評價方法是有效可行的。

摘要:提出了一種內置平行雙線圈的磁流變阻尼器。推導了徑向流和環(huán)形流磁流變阻尼器的壓降數(shù)學模型。比較了具有串聯(lián)雙線圈的常規(guī)磁流變阻尼器和所提出的磁流變阻尼器的阻尼性能。分別對提出的磁流變阻尼器和常規(guī)磁流變阻尼器進行了電磁分析，從而驗證所提出的磁流變阻尼器的原理并獲得其磁路的磁特性。利用數(shù)值模擬分析比較了2種磁流變阻尼器的阻尼性能，分析結果表明內置平行雙線圈的磁流變阻尼器具有更好的阻尼性能。依據(jù)所提出的磁流變阻尼器的結構原理制作了原型樣機，通過實驗驗證了其阻尼性能的優(yōu)越性。實驗結果顯示所提出的磁流變阻尼器的最大阻尼力約是常規(guī)磁流變阻尼器的1.86倍，等效阻尼約為常規(guī)磁流變等效阻尼的2倍。

摘要:針對無人駕駛鉸接式運輸車輛無人駕駛智能控制問題，提出了一種強化學習自適應PID路徑跟蹤控制算法。首先推導了鉸接車的運動學模型，根據(jù)該模型建立實際行駛路徑與參考路徑偏差的模型，以PID控制算法為基礎，設計了基于強化學習的自適應PID路徑跟蹤控制器，該控制器以橫向位置偏差、航向角偏差、曲率偏差為輸入，以轉角控制量為輸出，通過強化學習算法對PID參數(shù)進行在線自適應整定。最后在實車道路試驗中驗證了控制器的路徑跟蹤質量并與傳統(tǒng)PID控制結果進行了對比。結果表明，相比于傳統(tǒng)PID控制器，強化學習自適應PID控制器能夠有效減小超調和震蕩，實現(xiàn)精確跟蹤參考路徑，可以較好地實現(xiàn)系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)誤差性能的優(yōu)化。

摘要:基于介電型電活性聚合物（DEAP）變形時的電容變化原理，設計并實現(xiàn)一種傳感單元，其內框可在平面內移動，用于檢測平面位移。建立該傳感單元的幾何模型，得出其電容變化和內框位移的關系。采用差動測量法測量敏感單元電容變化，建立了面對面敏感單元的電容差值和內框平移量的關系。利用該傳感單元設計了一個二自由度角度傳感器用來測量關節(jié)轉角，同樣采用差動測量法建立了電容差值和轉角的關系。實驗測得其沿X軸和Y軸平移靈敏度為-57.2pF/mm和-58.0pF/mm，繞X軸和Y軸旋轉靈敏度為-139.4pF/(°)和141.6pF/(°)。測試結果與分析結果較為吻合，驗證了DEAP應用于位移傳感器和角度傳感器的可行性。

摘要:為了解決有限長度且含有噪聲時的單元精度時間序列相空間重構中的信息丟失問題，提出了基于多元混沌時間序列的數(shù)控機床運動精度預測方法。首先，引入多元相空間技術，將多個精度特征量時間序列映射到高維相空間，建立多元精度狀態(tài)空間。然后采用主成分分析法，對高維相空間實現(xiàn)降維，去除冗余。最后，構建一種小波神經網絡模型，將重構信息輸入到預測模型中訓練，實現(xiàn)對數(shù)控機床運動精度的預測。實驗表明，該方法能夠很好地分析數(shù)控機床運動精度變化規(guī)律，比單元混沌時間序列方法有更好的預測效果，且適應性和實用性更強。

摘要:考慮當前制造業(yè)智能化發(fā)展趨勢以及數(shù)控機床在現(xiàn)代制造工程領域所發(fā)揮的關鍵作用，提出了一種集質量功能展開（QFD）、模糊線性回歸和0-1目標規(guī)劃優(yōu)點于一體的數(shù)控機床多目標優(yōu)選法。在研究智能制造對數(shù)控機床特定要求的基礎上，運用QFD考察智能制造需求與數(shù)控機床性能之間的因果關系，采用質量屋將智能制造的需求有機地融入數(shù)控機床選型中?；谀：€性回歸法確定智能制造需求與數(shù)控機床性能在質量屋中的相互關聯(lián)程度，運用層次分析法計算智能制造需求指標的權重系數(shù)，并采用0-1目標規(guī)劃法在眾多候選數(shù)控機床中做出最佳選擇。以某智能制造平臺搭建過程中的數(shù)控機床多目標決策問題作為應用案例，從5臺候選數(shù)控機床中挑選出綜合性能最好的1臺。研究表明，所提出的面向智能制造的數(shù)控機床多目標優(yōu)選法具有較高的工程實用性。

摘要:針對磁瓦表面裂紋缺陷圖像背景不均勻、對比度低和存在紋理干擾等特點,提出了一種基于非下采樣Shearlet變換(Nonsubsampled Shearlet transform, NSST)的裂紋檢測方法。首先對原始圖像進行多尺度、多方向NSST分解,得到一個低頻子帶和多個高頻子帶,然后利用各向異性擴散和改進的γ增強方法對高頻子帶進行濾波和增強;同時利用二維高斯函數(shù)對低頻子帶進行卷積操作來構造高斯多尺度空間,估計出圖像的主要背景,并通過背景差法得到均勻的低頻目標圖像。最后通過重構NSST系數(shù)得到去噪和增強后的均勻目標圖像,利用自適應閾值分割和區(qū)域連通法提取裂紋缺陷。實驗結果表明,所提方法檢測準確率達92.5%,優(yōu)于基于形態(tài)學濾波方法、基于Curvelet變換方法和基于Shearlet變換方法等現(xiàn)有磁瓦表面裂紋檢測方法。