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东北黑土地区耕地质量现状与面临的机遇和挑战 被引量：66
1
作者 汪景宽 徐香茹 +1 位作者 裴久渤 李双异 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期695-701,共7页
东北黑土地区是世界四大黑土区之一,耕地总面积3584万hm^(2),粮食产量占全国粮食总产量的1/4、商品粮的1/3,为保障国家粮食安全做出了重要贡献。由于土壤侵蚀和长期高强度重用轻养等原因,黑土地区土壤耕层变薄、有机质含量降低、土壤酸... 东北黑土地区是世界四大黑土区之一,耕地总面积3584万hm^(2),粮食产量占全国粮食总产量的1/4、商品粮的1/3,为保障国家粮食安全做出了重要贡献。由于土壤侵蚀和长期高强度重用轻养等原因,黑土地区土壤耕层变薄、有机质含量降低、土壤酸化、结构变差、功能退化,导致黑土"变薄、变瘦、变硬"。通过分析明确了该地区耕地后备资源较少、中低产田比例偏高、农田基础设施不足等问题,指出保证国家粮食安全是黑土地区面临的最大机遇,提升黑土地区耕地质量是面临的最大挑战。进一步明确了提升黑土地区耕地质量主要对策,包括加强水土流失治理,确保黑土地耕层不变薄;加强有机物料投入,确保黑土地有机质不下降;重视平衡施肥和酸化土壤改良,遏制土壤酸化;加强高标准农田建设,确保黑土地质量不降低;完善耕地质量建设管理制度,确保黑土地保护有法可依。 展开更多
关键词 东北黑土地 耕地质量 提升对策
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丘陵山区农业机械化现状与发展 被引量：27
2
作者 王晓文 袁寿其 贾卫东 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期535-540,共6页
农业机械化发展对推进农业现代化建设至关重要,尽管中国农业机械化得到了全程、全面发展,但不同地区之间仍存在较大差异.丘陵山区特殊的地理环境,导致其农业机械化基础薄弱、发展缓慢,极大地限制了中国农业机械化整体水平的提高.系统总... 农业机械化发展对推进农业现代化建设至关重要,尽管中国农业机械化得到了全程、全面发展,但不同地区之间仍存在较大差异.丘陵山区特殊的地理环境,导致其农业机械化基础薄弱、发展缓慢,极大地限制了中国农业机械化整体水平的提高.系统总结了丘陵山区农业机械化转型升级过程中存在的突出问题,在此基础上建议优先进行农机、农艺高度融合的农田宜机化改造,重点研发特色经济作物生产全程机械化装备,探索集成作物生产智慧管控系统,强化主体培育和政策支持.这不仅有助于解决丘陵山区农业机械化发展难题,补齐丘陵山区农业机械化短板,提高丘陵山区农业生产力水平,还可以充分发挥农业机械化在实现共同富裕中的积极作用,推动乡村振兴战略全面实施,促进中国农业可持续和现代化发展. 展开更多
关键词 丘陵山区 农业机械化 宜机化 农机农艺 智慧农业
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碳基材料负载纳米零价铁去除六价铬的研究进展 被引量：21
3
作者 刘美丽 牛其建 +1 位作者 俞洋洋 成亮 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期768-779,共12页
近年来,纳米零价铁(nZVI)因具有比表面积大、还原能力强、成本低的特点被用于去除环境中的六价铬〔Cr(Ⅵ)〕,然而由于高表面能、固有磁力等因素的影响,nZVI具有易团聚、易氧化和不稳定的缺点,限制了其广泛应用.鉴于此,本文以碳材料作为... 近年来,纳米零价铁(nZVI)因具有比表面积大、还原能力强、成本低的特点被用于去除环境中的六价铬〔Cr(Ⅵ)〕,然而由于高表面能、固有磁力等因素的影响,nZVI具有易团聚、易氧化和不稳定的缺点,限制了其广泛应用.鉴于此,本文以碳材料作为支持材料改性nZVI,比较了制备碳基nZVI复合材料的方法,分析了不同碳基nZVI复合材料去除Cr(Ⅵ)的反应效能,阐述了影响复合材料去除Cr(Ⅵ)的因素.结果表明:①湿化学法合成的复合材料有利于提高nZVI的分散性,减少团聚.热转化法合成的复合材料有利于节约成本,提高碳材料和nZVI的结合性.②不同碳材料负载nZVI能有效提高nZVI的分散性、稳定性和抗氧化性.③碳基材料负载nZVI能有效降低环境因素对nZVI的负面影响.④碳基nZVI复合材料能提高对Cr(Ⅵ)的去除能力,其对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量比nZVI高1.2~20倍.本文旨在深入了解碳基nZVI复合材料的合成方法,提高碳基nZVI复合材料的性能,以期为开发高效稳定的碳基nZVI复合材料修复环境中的Cr(Ⅵ)提供一些启示. 展开更多
关键词 碳基材料 纳米零价铁 制备方法 反应效能 六价铬去除
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矮化密植果园多臂采摘机器人任务规划 被引量：23
4
作者 李涛 邱权 +1 位作者 赵春江 谢丰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-10,共10页
为提高矮化密植果园多机械臂采摘机器人的协同作业效率,该研究对存在重叠访问域的多臂协同采摘机器人任务规划进行分析,将多臂协同任务规划问题归纳为异步重叠访问域的多旅行商问题,给出了基于遗传算法的优化求解方法。试验结果表明:该... 为提高矮化密植果园多机械臂采摘机器人的协同作业效率,该研究对存在重叠访问域的多臂协同采摘机器人任务规划进行分析,将多臂协同任务规划问题归纳为异步重叠访问域的多旅行商问题,给出了基于遗传算法的优化求解方法。试验结果表明:该研究所提任务规划算法在求解4个机械臂采摘43和90颗果实的任务规划问题时,分别在500和2000次迭代后收敛,相比于随机遍历算法,作业遍历时长可缩短40.97%和54.98%;采摘90颗果实,单机械臂的遍历时长约为该方法的4.28倍;采摘3种不同分布条件下的28颗果实,相比于顺序规划法和随机遍历法,该方法的作业遍历时长分别缩短10.69%和27.18%、20.45%和23.33%以及12.94%和21.69%。综上,基于遗传算法的任务规划方法能够协调规划多臂采摘机器人系统的作业任务,确保各个机械臂避免发生冲突,以较短时间遍历所有目标果实,提升作业效率。研究结果可为其他多机械臂采摘机器人任务规划提供参考。 展开更多
关键词 机器人 控制 收获 任务规划 协同作业 旅行商问题 遗传算法
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茎叶类蔬菜机械化收获技术研究现状与发展 被引量：21
5
作者 王伟 吕晓兰 +2 位作者 王士林 陆岱鹏 易中懿 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期117-127,共11页
为深入系统地了解茎叶类蔬菜收获机关键技术,采用文献综述和归纳总结的方法,从无序收获技术和有序收获技术2方面对国内外茎叶类蔬菜收获技术的研究成果进行梳理与分析。结果表明:1)在茎叶类蔬菜无序收获技术中,国外集中式蔬菜收获技术... 为深入系统地了解茎叶类蔬菜收获机关键技术,采用文献综述和归纳总结的方法,从无序收获技术和有序收获技术2方面对国内外茎叶类蔬菜收获技术的研究成果进行梳理与分析。结果表明:1)在茎叶类蔬菜无序收获技术中,国外集中式蔬菜收获技术已较为成熟,我国相关机型存在通用性不高、自动化程度低等问题。选择式蔬菜收获技术的研究尚始于起步阶段,在工作可靠性和收获效率等方面和集中式收获技术存在明显差距。2)在茎叶类蔬菜有序收获技术中,柔性夹持输送机构和有序铺放梳理装置是有序收获机的关键部件,对低损伤、低扰动柔性夹持输送和有序铺放梳理技术的研究是当前茎叶类蔬菜有序收获技术研究的重点。针对茎叶类蔬菜收获机械作业要求,提出以下发展策略:优化收获机械结构,研究具备一机兼收功能的通用型茎叶类蔬菜收获机;整合机械系统与电气控制技术,提高收获机具的自动化水平;加强成熟蔬菜有效识别定位和末端执行机构相关研究,提高茎叶类蔬菜选择式收获机工作效率;研究茎叶类蔬菜物理特性,突破低扰动切割技术、可调式低损伤夹持输送技术等有序收获关键技术。 展开更多
关键词 茎叶类蔬菜 收获机械 无序收获技术 有序收获技术
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基于离散元的双轴旋耕机功耗预测模型 被引量：22
6
作者 胡建平 赵军 +2 位作者 潘浩然 刘伟 赵星升 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期9-16,共8页
针对双轴旋耕机结构参数复杂、功耗高,受耕作时节限制,难以用田间试验的方法进行减阻降耗研究的问题。基于离散元法,构建双轴旋耕秸秆土壤耕作模型,研究了双轴配置参数对功耗的影响,通过响应面试验分析,建立了功耗的数学预测模型。模型... 针对双轴旋耕机结构参数复杂、功耗高,受耕作时节限制,难以用田间试验的方法进行减阻降耗研究的问题。基于离散元法,构建双轴旋耕秸秆土壤耕作模型,研究了双轴配置参数对功耗的影响,通过响应面试验分析,建立了功耗的数学预测模型。模型优化的结果表明,当前后刀轴回转半径均为195 mm,后轴相对于前轴垂直距离为99.8 mm,前后轴回转圆水平距离为100.6 mm,获得的功耗最小为9.018 kW。为了验证功耗模型的准确性,在固定工作参数下,进行了原尺度整机仿真试验和田间试验。试验结果表明:真实原尺度旋耕机的田间试验功耗与整机仿真值误差均值为9.5%,范围为5.8%~13.4%,结合响应面分析说明功耗数学预测模型较为准确,表明旋耕机刀组在缩放过程中误差变化较小,模型能够准确反映双轴配置参数对双轴旋耕机在稻茬田地作业功耗的影响。 展开更多
关键词 双轴旋耕机 功耗 预测模型 离散元 配置参数
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长期施氮肥对黄棕壤微生物生物性状的影响及其调控因素 被引量：18
7
作者 王静 王磊 +5 位作者 刘耀斌 章欢 张辉 汪吉东 吴建燕 张永春 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期833-843,共11页
基于黄棕壤小麦-甘薯轮作的长期定位试验,探究不同施氮处理土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)含量和酶活性的变化及其潜在调控因子,为科学施氮提高土壤质量和改善土壤生态功能提供依据。试验选取始于2011年4个施氮处理:不施肥(CK)、不... 基于黄棕壤小麦-甘薯轮作的长期定位试验,探究不同施氮处理土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)含量和酶活性的变化及其潜在调控因子,为科学施氮提高土壤质量和改善土壤生态功能提供依据。试验选取始于2011年4个施氮处理:不施肥(CK)、不施氮肥(PK)、施化学氮肥(NPK)和化学氮肥配施有机肥(NPKM),调查两季作物收获后土壤MBC和MBN含量、酶活性及微生物碳氮利用效率的变化,并通过冗余分析(RDA)和结构方程模型(SEM)明确调控弱酸性黄棕壤中MBC和MBN变化的潜在因素。小麦和甘薯两季的结果表明:施氮肥降低了土壤MBC、MBN含量和蔗糖酶(SSC)、脲酶(SUE)活性,与NPK处理相比, NPKM处理增加了MBC、MBN含量和SSC、SUE活性。长期施用氮肥提高了土壤有机碳(SOC)和土壤养分[全氮(TN)和矿质态氮(MN)]含量,但施氮肥显著降低土壤p H以及微生物的碳氮利用效率。与小麦季相比,甘薯季土壤SOC和MN含量有所下降,而MBN含量和SSC活性有所升高。RDA和SEM结果表明,氮肥的施用强化了MBC与MBN、SSC与MBC以及SUE与MBC之间的关联性;不同施氮处理下土壤pH、有机碳、氮含量以及微生物的碳氮利用效率的变化直接或间接地影响土壤MBC、MBN含量和SSC、SUE活性,其中pH是调控土壤MBC变化的直接因素,而土壤SSC和SUE活性与MBC、MBN含量相互影响。长期施用氮肥降低了黄棕壤MBC、MBN含量和酶活性,化学氮肥配施有机肥有利于缓解生物性状的下降,土壤p H是影响MBC变化的主要因素,小麦-甘薯轮作中土壤微生物强烈的碳代谢过程利于增加MBN。 展开更多
关键词 黄棕壤 氮肥 微生物生物量 酶活性 潜在调控因子
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玉米精密播种粒距在线监测与漏播预警系统研究 被引量：18
8
作者 杨硕 王秀 +3 位作者 高原源 陈立平 翟长远 窦汉杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期17-24,35,共9页
针对玉米精密播种粒距偏差导致播量分布不均匀的问题,设计了玉米精密播种粒距在线监测与漏播预警系统。该系统主要由车载计算机、排种监测ECU及相关传感器组成,设计了上位机监测软件和基于移动平均粒距在线监测的下位机程序,通过监测玉... 针对玉米精密播种粒距偏差导致播量分布不均匀的问题,设计了玉米精密播种粒距在线监测与漏播预警系统。该系统主要由车载计算机、排种监测ECU及相关传感器组成,设计了上位机监测软件和基于移动平均粒距在线监测的下位机程序,通过监测玉米精密播种作业过程中的粒距及其误差,完成漏播预警。首先,设计并进行了排种计数监测精度试验,结果表明,在模拟车速3~12 km/h范围内,以1 km/h递增变化的10个车速下,系统对指夹式排种器和气吸式排种器的排种计数监测平均准确率分别为99.12%、99.71%,标准差分别为0.52%、0.44%,总体排种计数监测误差平均值小于1%。其次,基于高速摄像的播种粒距测量试验台进行了实验室环境下的粒距监测精度试验,采用指夹式排种器进行排种,目标粒距为25 cm,在车速3~12 km/h范围内,以1 km/h为间隔的10个车速下,系统对粒距监测误差绝对值的平均值为2.34 cm,标准差为2.56 cm。针对试验结果存在较多的随机异常点问题,采用移动平均滤波对监测粒距进行分析,得出粒距监测误差绝对值的平均值为0.79 cm,标准差为0.62 cm,单车速下对应的粒距监测误差绝对值的平均值最大为1.69 cm,标准差为0.23 cm,经移动平均滤波处理后,粒距误差异常点明显减少,系统粒距监测误差小于2.00 cm。最后,基于气吸式玉米精密播种机设计了试验样机,设置播种车速为5.49、8.49 km/h,目标粒距为25 cm,进行了田间播种粒距监测精度试验,分别采集350个连续的出苗粒距进行对比分析,结果表明,与出苗粒距移动平均值相比,系统粒距监测误差的平均值分别为1.84、2.22 cm,标准差分别为1.61、2.13 cm,粒距监测值曲线与出苗粒距移动平均值曲线的变化趋势基本相同。 展开更多
关键词 玉米 精密播种 播种粒距监测 漏播预警 播种均匀性
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隧道掘进机大数据研究进展:数据挖掘助推隧道挖掘 被引量：15
9
作者 石茂林 孙伟 宋学官 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期344-358,共15页
随着传感与智能化技术不断发展,隧道掘进机的运行监测日趋完善,所记录的海量实测数据不仅包含了装备作业过程的重要信息,也蕴含了装备内部及其与外部环境的相互作用机理,通过一定方法对这些数据进行深度挖掘与分析对于提升装备设计、分... 随着传感与智能化技术不断发展,隧道掘进机的运行监测日趋完善,所记录的海量实测数据不仅包含了装备作业过程的重要信息,也蕴含了装备内部及其与外部环境的相互作用机理,通过一定方法对这些数据进行深度挖掘与分析对于提升装备设计、分析、运行与维护水平具有十分重要的意义。为总结和分析隧道掘进机实测数据研究方法与应用状况,首先概述隧道掘进机实测数据的来源、构成与特点,从数据驱动的装备状态识别与性能预测、地质识别与地表改变预测、隧道健康监测与预警三个方面综述国内外相关文献,总结和归纳当前研究的难点、优点与不足,最后从隧道掘进机实测数据预处理方法、多源异构数据建模方法、模型泛化能力提升方法、数据计算平台等方面对未来研究方向进行初步分析与展望,为后续隧道掘进机大数据研究提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 隧道掘进机 大数据 数据挖掘 数据驱动技术
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基于Mask R-CNN的单株柑橘树冠识别与分割 被引量：15
10
作者 王辉 韩娜娜 +3 位作者 吕程序 毛文华 李沐桐 李林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期169-174,共6页
针对在复杂果园背景中难以识别分割单株果树树冠的问题,研究了基于Mask R-CNN神经网络模型实现单株柑橘树冠识别与分割的方法。通过相机获取柑橘园图像数据,利用Mask R-CNN神经网络实现单株柑橘树冠的识别与分割,根据测试集的预测结果... 针对在复杂果园背景中难以识别分割单株果树树冠的问题,研究了基于Mask R-CNN神经网络模型实现单株柑橘树冠识别与分割的方法。通过相机获取柑橘园图像数据,利用Mask R-CNN神经网络实现单株柑橘树冠的识别与分割,根据测试集的预测结果评估模型的性能和可适应性,并分析模型的影响因素。结果表明:参与建模的果园单株树冠识别分割准确率为97%,识别时间为0.26 s,基本上可满足果园精准作业过程中的树冠识别要求;未参与建模果园的单株树冠识别分割准确率为89%,说明模型对不同品种、不同环境的果园具有一定的适应性;与SegNet模型相比,本文模型准确率、精确率和召回率均约高5个百分点,说明在非目标树冠较多的复杂果园图像中具有较好的识别分割效果。本研究可为对靶喷药、病虫害防护、长势识别与预估等果园精准作业提供重要依据。 展开更多
关键词 柑橘树冠 Mask R-CNN 图像识别 图像分割
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黑水虻转化有机生活废弃物相关研究进展 被引量：13
11
作者 王成成 贾昭炎 +5 位作者 刘洋 叶小梅 杜静 孔祥平 朱飞 奚永兰 《生物加工过程》 CAS 2021年第4期432-439,共8页
城乡生活垃圾的资源化利用对于当今社会的可持续发展具有重要意义,利用黑水虻转化有机废弃物从20世纪90年代开始逐渐成为研究的热点。黑水虻幼虫能大量摄食有机废弃物,并将其转化为自身的营养物质,可实现废弃物的减量化,减少资源的浪费... 城乡生活垃圾的资源化利用对于当今社会的可持续发展具有重要意义,利用黑水虻转化有机废弃物从20世纪90年代开始逐渐成为研究的热点。黑水虻幼虫能大量摄食有机废弃物,并将其转化为自身的营养物质,可实现废弃物的减量化,减少资源的浪费。将黑水虻作为昆虫资源开发,其潜力及利用价值也很大,其虫体可用于饲料、燃料和医药等领域。本文参考国内外近十年来关于黑水虻研究的文章,寻找目前有关黑水虻的研究热点以及进展,就黑水虻幼虫的生活摄食习性、废弃物转化效果、虫体和饮食残留物的利用、肠道微生物功能和多样性、肠道菌群与喂食底物菌群的相互作用关系以及目前本团队的研究动态进行总结,为黑水虻的进一步产业研究及应用提供参考。 展开更多
关键词 黑水虻 昆虫 废弃物处理 生物资源 资源化利用
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三指柔性气动夹爪结构设计与实验 被引量：13
12
作者 皮杰 柳军 +3 位作者 徐磊 严旎娜 周科宏 钱明艳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期93-101,共9页
针对水果表皮脆弱易损、不适合采用传统刚性夹爪抓取的问题,基于章鱼触手结构特征,结合仿生学原理和增材制造技术,设计并制作了一种结构简单、具有自适应性的由3个柔性手指和固定组件组成的适用于水果采摘的气动柔性夹爪。采用ANSYS模... 针对水果表皮脆弱易损、不适合采用传统刚性夹爪抓取的问题,基于章鱼触手结构特征,结合仿生学原理和增材制造技术,设计并制作了一种结构简单、具有自适应性的由3个柔性手指和固定组件组成的适用于水果采摘的气动柔性夹爪。采用ANSYS模拟和测试柔性手指在不同气压下的弯曲情况,发现柔性手指可在低压下具有较大的弯曲变形,最大弯曲角为22.4°,气压为100 kPa时,产生最大压力为2.38 N;柔性夹爪的夹持力实验表明,在0~100 kPa的压力范围,柔性夹爪可自适应抓取质量564 g、直径100 mm内的水果,并且水果表面没有损伤,抓取效果良好,达到设计目标要求。 展开更多
关键词 柔性夹爪 仿生 自适应抓取 气动 实验
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基于区域生长均值漂移聚类的苗期作物行提取方法 被引量：13
13
作者 王爱臣 张敏 +2 位作者 刘青山 王丽丽 魏新华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期202-210,共9页
为解决传统机器视觉方法检测苗期作物行时不同作物种类、不同生长背景和不同作物行数导致的作物行提取精度低的问题,该研究提出一种基于区域生长和均值漂移聚类的苗期作物行提取方法。首先,通过Lab颜色空间中a、b双颜色分量最大熵法选... 为解决传统机器视觉方法检测苗期作物行时不同作物种类、不同生长背景和不同作物行数导致的作物行提取精度低的问题,该研究提出一种基于区域生长和均值漂移聚类的苗期作物行提取方法。首先,通过Lab颜色空间中a、b双颜色分量最大熵法选取最优阈值进行图像分割;其次,通过垂直投影获取均值漂移的聚类窗口带宽,均值漂移时以聚类窗口边缘为种子点进行区域生长来归类和标记每一行作物,之后遍历所有作物行获取聚类中心点;最后,通过最小二乘法拟合聚类中心点得到作物行直线。试验结果表明,该方法对大蒜、玉米、油菜、水稻和小麦5种作物的苗期作物行提取精度较高,5种作物的平均行识别率为98.18%,平均误差角度为1.21°,每张图片的平均处理时间为0.48 s。该方法的作物行提取性能明显优于Hough变换方法,为田间环境多因素影响下的苗期作物行提取提供了一种更具鲁棒性的方法。 展开更多
关键词 算法 图像处理 机器视觉 区域生长 均值漂移 最小二乘法
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基于GYT双标图对西北内陆棉区国审棉花品种的分类评价 被引量：11
14
作者 许乃银 赵素琴 +4 位作者 张芳 付小琼 杨晓妮 乔银桃 孙世贤 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期660-671,共12页
西北内陆棉区是我国最重要的主产棉区,对该棉区历年国审棉花品种进行科学分类和综合评价有利于国审品种资源的合理利用和棉花生产效率的提升。本研究采用GYT双标图分析对2003—2019年期间西北内陆棉区37个国审棉花品种的产量与霜前花率... 西北内陆棉区是我国最重要的主产棉区,对该棉区历年国审棉花品种进行科学分类和综合评价有利于国审品种资源的合理利用和棉花生产效率的提升。本研究采用GYT双标图分析对2003—2019年期间西北内陆棉区37个国审棉花品种的产量与霜前花率、纤维长度、比强度、马克隆值、枯萎病指数和黄萎病指数等性状的组合水平进行了综合分析和品种分类评价。结果表明,西北内陆棉区37个国审棉花品种可划分为3个特征明显的品种类型。其中,I型品种包括新陆早13号、中棉所49、新陆早21号、巴13222、新46、天云0769、Z1112、新石K18、J206-5、新石K21、禾棉A9-9、创棉508、H33-1-4、金科20、新K28、创棉512和J8031等17个品种,是产量与其余性状组合协调最好的品种类型,在生产上推广应用价值最高。II型品种产量和纤维品质表现一般,抗病性差,在当前生产上应用价值有限。III型品种的抗枯萎病性表现最好,但在其余性状上表现略差,综合生产应用价值有限,也许可作为抗病亲本应用。同时,根据各品种的理想指数筛选出创棉512、J8031、新K28、H33-1-4、金科20、新陆早13号和创棉508等综合表现优良的品种,也鉴别出新陆棉1号、新陆早33号、创棉501号和新陆早51号等综合表现相对略差的品种。本研究采用的GYT双标图分析方法是基于“产量-性状”组合水平对品种进行综合评价和分类研究,产量-性状组合之间的相关关系更加简单,多数组合间表现显著正相关,更适用于品种的多性状直观选择和综合评价,通常比先前的GT双标图解释的变异比率高,双标图模型拟合度更好,结果更可靠。本研究采用GYT双标图分析方法对西北内陆棉区国审品种的分类研究揭示了该棉区国审棉花品种的分类特征和应用价值,为本区的国家棉花品种试验审定提供了借鉴,也为其他作物品种的类似研究提供了范例。 展开更多
关键词 棉花(Gossypium hirsutum L.) 品种审定 品种分类 多性状 GT双标图 GYT双标图 西北内陆棉区
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基于改进Ghost-YOLOv5s-BiFPN算法检测梨树花序 被引量：10
15
作者 夏烨 雷哓晖 +5 位作者 祁雁楠 徐陶 袁全春 潘健 姜赛珂 吕晓兰 《智慧农业（中英文）》 2022年第3期108-119,共12页
疏花是梨生产中的重要农艺措施,机械化智能疏花是当今高速发展的疏花方式,花朵与花苞的分类与检测是保证疏花机器正常工作的基本要求。本研究针对目前梨园智能化生产中出现的梨树花序检测与分类问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的水平棚... 疏花是梨生产中的重要农艺措施,机械化智能疏花是当今高速发展的疏花方式,花朵与花苞的分类与检测是保证疏花机器正常工作的基本要求。本研究针对目前梨园智能化生产中出现的梨树花序检测与分类问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的水平棚架梨园花序识别算法Ghost-YOLOv5s-BiFPN。通过对田间采集的梨树花苞与花朵图像进行标注与数据扩充后送入算法进行训练得到检测模型。Ghost-YOLOv5s-BiFPN运用加权双向特征金字塔网络(Bi-directional Feature Pyramid Network,BiFPN)替换原始的路径聚合网络(Path Aggregation Network,PAN)结构,对网络提取的不同尺寸目标特征进行有效的融合。同时运用Ghost模块替换传统卷积,在不降低准确度的同时减少模型参数量和提升设备运行效率。田间试验结果表明,改进的Ghost-YOLOv5s-BiFPN算法对梨树花序中花苞与花朵的检测精度分别为93.2%和89.4%,两种目标平均精度为91.3%,检测单张图像时间为29 ms,模型大小为7.62 M。相比于原始YOLOv5s算法,检测精度与召回度分别提升了4.2%和2.7%,检测时间和模型参数量分别降低了9 ms和46.6%。本研究提出的算法可对梨树花苞与花朵进行精确的识别和分类,为后续梨园智能化疏花的实现提供技术支持。 展开更多
关键词 梨树花序 智能识别 YOLOv5s 加权双向特征金字塔 轻量化模型
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基于模糊Stanley模型的农机全田块路径跟踪算法研究 被引量：11
16
作者 崔冰波 孙宇 +3 位作者 吉峰 魏新华 朱永云 章少岑 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期43-48,88,共7页
为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应... 为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应能力。为验证所提算法有效性,以移动小车为平台开展联合收获机回字形全田块自主作业路径跟踪试验,结果表明所提算法显著改善Stanley模型路径跟踪精度,直线作业速度2.5 m/s、转弯速度1 m/s时,直线段和曲线段最大跟踪误差均小于3 cm。大初始横向偏差路径跟踪试验表明,模糊Stanley模型较Stanley模型大幅度减小路径跟踪上线距离,满足农业机械全田块高效自动导航作业要求。 展开更多
关键词 农业机械 自动导航 路径跟踪 Stanley模型 模糊算法
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水下导航定位技术综述 被引量：9
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作者 张涛 夏茂栋 +2 位作者 张佳宇 朱永云 童金武 《全球定位系统》 CSCD 2022年第4期1-16,共16页
自主式水下航行器(AUV)作为海洋资源的开发与利用的主要载体,执行任务时需要准确的定位信息.现有AUV主要采用捷联惯性导航系统(SINS)为主,声学导航和地球物理场匹配导航技术为辅的导航方式.本文简述水下导航方式基本原理、优缺点和适用... 自主式水下航行器(AUV)作为海洋资源的开发与利用的主要载体,执行任务时需要准确的定位信息.现有AUV主要采用捷联惯性导航系统(SINS)为主,声学导航和地球物理场匹配导航技术为辅的导航方式.本文简述水下导航方式基本原理、优缺点和适用场景;探讨各类导航方式包含的关键技术,提高组合导航精度和稳定性.通过分析现阶段存在问题,展望水下导航的未来发展趋势. 展开更多
关键词 自主式水下航行器(AUV) 捷联惯性导航系统(SINS) 声学导航 地球物理场匹配 组合导航
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联合收获机水稻破碎籽粒及杂质在线识别方法 被引量：9
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作者 陈进 张帅 +3 位作者 李耀明 朱林军 夏慧 朱亚辉 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第6期137-144,共8页
在联合收获机作业过程中,含杂率或破碎率过高往往是由于收获机作业参数设置不当引起,需要对收获机作业参数实时调整,而对收获的水稻成分进行在线识别可以为驾驶员提供合理的调整依据。基于此,提出一种联合收获机水稻破碎籽粒及杂质在线... 在联合收获机作业过程中,含杂率或破碎率过高往往是由于收获机作业参数设置不当引起,需要对收获机作业参数实时调整,而对收获的水稻成分进行在线识别可以为驾驶员提供合理的调整依据。基于此,提出一种联合收获机水稻破碎籽粒及杂质在线识别方法,采用采集流动中的水稻图像的方案,研制图像采集装置,实时采集流动状态下的水稻图像,然后利用OpenCV进行图像处理,根据水稻中完整籽粒、破碎籽粒、杂质的颜色特征以及面积特征差异进行识别分类。在水稻田间试验中随机采集200张图片,其中20张图片用于进行特征差异研究,其余图片用于测试验证。测试结果表明:破碎籽粒、稻秆杂质以及稻梗杂质的综合评价指标分别达到92.92%、90.65%和90.52%,且单幅图片的平均处理周期约为1.86 s,研究的谷物图像采集装置及水稻破碎杂质在线识别算法可以在线识别水稻中完整籽粒、破碎籽粒、稻秆稻梗等杂质,为水稻联合收获机作业参数在线自动调控提供技术支撑。 展开更多
关键词 水稻 联合收获机 含杂率 破碎率 在线识别 RGB
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再生稻联合收获机清选装置内部气流场分析与试验 被引量：12
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作者 王晗昊 李耀明 +2 位作者 徐立章 黄铭森 马征 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期84-92,共9页
为了高效完成再生稻脱出物的清选工作,有效利用气流对物料进行吹散分层,并提高水稻籽粒透筛效率,该研究对沃得旋龙4LZ-3.0E型水稻联合收获机清选装置进行了改进,改进的清选装置采用六叶片离心风机作为清选风机,振动筛上筛使用百叶窗筛,... 为了高效完成再生稻脱出物的清选工作,有效利用气流对物料进行吹散分层,并提高水稻籽粒透筛效率,该研究对沃得旋龙4LZ-3.0E型水稻联合收获机清选装置进行了改进,改进的清选装置采用六叶片离心风机作为清选风机,振动筛上筛使用百叶窗筛,其筛片为平整未经冲压的平板状结构。首先运用CFD软件对风机转速1050 r/min、筛片开度分别为20、25和30 mm工作参数下的清选装置内部气流场进行了数值模拟和对比分析,数值模拟结果表明筛片开度为20 mm时筛面上方气流速度的分布均匀,筛片开度越大,筛片之间越容易产生小型涡流,从而造成气流混乱;使用热线式风速仪在试验样机上进行了气流速度测量,对比实测气流速度和仿真的气流波动规律一致,验证了数值模拟结果的准确性;进一步通过田间试验对静态的模拟试验结果进行了补充,分别选取清选筛振动频率为6、7、8 Hz,得出清选筛振动频率6 Hz配合筛片最佳开度20 mm时清选效果最好,其籽粒含杂率为1.52%,损失率为1.11%;且由结果分析可知,百叶窗筛筛片开度大小对清选损失率的影响无主效应。该研究表明百叶窗筛适用于针对再生稻的清选工作,提出了针对再生稻物料的风筛清选装置的设计思路,为进一步研究打下了基础。 展开更多
关键词 数值模拟 试验 气流场 再生稻联合收获机 清选装置 百叶窗筛
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无人机多光谱影像的小麦倒伏信息多特征融合检测研究 被引量：2
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作者 朱文静 冯展康 +4 位作者 戴世元 张平平 嵇文 王爱臣 魏新华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期197-206,共10页
为探究多特征融合方法在作物倒伏领域快速精准识别中的适用性,利用无人机获取多田块冠层尺度的不同倒伏率麦田多光谱数据,对原始倒伏图像进行图像拼接、辐射校正、几何校正等预处理,并利用重归一化差值植被指数和阴影指数分别剔除土壤... 为探究多特征融合方法在作物倒伏领域快速精准识别中的适用性,利用无人机获取多田块冠层尺度的不同倒伏率麦田多光谱数据,对原始倒伏图像进行图像拼接、辐射校正、几何校正等预处理,并利用重归一化差值植被指数和阴影指数分别剔除土壤和阴影背景,提取小麦倒伏DSM模型和植被指数分别与多光谱图像进行多特征图像主成分变换融合,筛选差异性较大的纹理特征,采用支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)和最大似然法(MLC)监督分类模型对多光谱和DSM融合图像、多光谱和归一化植被指数(NDVI)融合图像、多光谱图像和纹理特征图像进行监督分类,并采用总体精度(OA)、 Kappa系数和提取误差综合评价各监督模型的分类性能和倒伏提取精度。分类结果表明:各监督分类方法在不同倒伏区域提取结果建模效果趋势一致,SVM和ANN整体提取精度高于MLC,在高倒伏区域,多光谱与NDVI融合图像的SVM监督模型(OA:92.63%, Kappa系数:0.85,提取误差:1.11%)提取效果最好;在中倒伏区域,多光谱与DSM融合图像的SVM监督模型(OA:90.35%, Kappa系数:0.79,提取误差:9.34%)提取效果最好;在低倒伏区域,均值纹理特征图像的ANN监督模型(OA:91.05%, Kappa系数:0.82,提取误差:8.20%)提取结果较好。本研究将DSM模型、植被指数、纹理特征与多光谱图像进行融合对比,并对多特征融合方法能否高精度有效提取小麦倒伏信息进行了探究,结果表明无人机多光谱遥感结合特征融合技术能有效提取小麦倒伏面积,提取效果优于单特征小麦倒伏图像。本研究结果可为助力小麦倒伏灾情调查数据的精确获取方法提供参考。 展开更多
关键词 无人机遥感 图像处理 多光谱 特征融合 倒伏 小麦
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