北京耕作土壤重金屬多尺度空間結(jié)構(gòu)

霍霄妮，李紅，張微微，等

農(nóng)業(yè)工程

北京耕作土壤重金屬多尺度空間結(jié)構(gòu)

霍霄妮，李紅，張微微，等

摘要：為了有效揭示土壤重金屬的空間分布特征，為土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)，該研究以北京市耕作土壤中重金屬為例，通過地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析了重金屬空間結(jié)構(gòu)的尺度效應(yīng)。研究結(jié)果表明：土壤重金屬Cr、Ni、Zn和Hg的空間結(jié)構(gòu)性對(duì)空間尺度有明顯的依賴，理論半方差函數(shù)的最優(yōu)性檢驗(yàn)進(jìn)一步表明多尺度套合模型能充分地挖掘和利用土壤重金屬Cr、Ni、Zn和Hg的空間變異結(jié)構(gòu)，并且采用多尺度套合模型法對(duì)重金屬Cr、Ni、Zn和Hg進(jìn)行克里格插值，其插值效果明顯優(yōu)于單一尺度下的普通克里格插值。因此，多尺度套合模型法能有效地揭示耕作土壤中重金屬的空間分布特征。

關(guān)鍵詞：空間結(jié)構(gòu)；耕作土壤；多尺度；重金屬；北京

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2009, 25(3): 223-229

入選年份：2014

容重對(duì)土壤水分入滲能力影響模擬試驗(yàn)

李卓，吳普特，馮浩，等

摘要：通過人工改變土壤顆粒級(jí)配，配制典型砂壤、中壤、黏壤，并設(shè)置不同容重水平，用土柱積水入滲模擬了土壤容重對(duì)其入滲能力的影響，為土壤改良和促進(jìn)天然降水轉(zhuǎn)化利用提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，容重對(duì)土壤入滲能力有較大影響。試驗(yàn)土壤入滲能力隨容重增大遞減，3種典型土壤穩(wěn)定入滲速率與容重均呈對(duì)數(shù)負(fù)相關(guān)，砂壤120 min累積入滲量與容重呈冪函數(shù)負(fù)相關(guān)，中壤、黏壤則呈線性負(fù)相關(guān)。考斯加科夫入滲模型中，表征初始入滲速率的參數(shù)隨容重增大遞減，表征入滲能力衰減速度的參數(shù)則隨容重增大遞增，說明土壤初始入滲能力隨容重增大遞減，入滲能力衰減速度隨容重增大遞增。

關(guān)鍵詞：土壤水分；入滲；土壤容重；模型

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2009, 25(6): 40-45

入選年份：2014

1975—2004年中國濕潤指數(shù)時(shí)空變化特征

申雙和，張方敏，盛瓊

摘要：研究濕潤指數(shù)的長期變化有助于了解在全球變暖背景下氣候干濕狀況的演變特征及正確評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)氣候資源并合理有效進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃。依據(jù)中國616個(gè)地面氣象臺(tái)站1975—2004年的日氣象資料，利用聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的參考蒸散計(jì)算方法，計(jì)算參考作物蒸散（ET0）和濕潤指數(shù)（W），按照中國氣候區(qū)劃中的干濕指標(biāo)把中國分為極干旱、干旱、半干旱、半濕潤和濕潤氣候區(qū)，并與傳統(tǒng)的降水量干濕指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，揭示在全球氣候變化下兩種干濕指標(biāo)的異同，最后對(duì)中國近30 a干濕狀況進(jìn)行時(shí)空分析。結(jié)果表明，中國參考作物蒸散總量變化在800～1600 mm之間，西北最大，東北最??；與傳統(tǒng)的等降水量線對(duì)比，Penman-Monteith濕潤指數(shù)能夠更好地表征中國的干濕狀況，尤其在過濕、過干地區(qū)和東北地區(qū)。不同地區(qū)濕潤指數(shù)等值線波動(dòng)情況不同，中國的西南地區(qū)干濕分布狀況比較穩(wěn)定，西北極干旱區(qū)的干濕分布穩(wěn)定性最差；中國濕潤化地區(qū)增多，但是干旱化程度和進(jìn)程卻大于濕潤化地區(qū)，中西部干旱化嚴(yán)重。

關(guān)鍵詞：濕潤指數(shù)；參考作物蒸散；變異系數(shù)；Penman-Monteith方法

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2009, 25(1): 11-15

入選年份：2014

基于GIS的農(nóng)村居民點(diǎn)區(qū)位評(píng)價(jià)與空間格局優(yōu)化

朱雪欣，王紅梅，袁秀杰，等

摘要：在用地矛盾比較突出的廣東清遠(yuǎn)地區(qū)，為實(shí)現(xiàn)“城鄉(xiāng)建設(shè)用地掛鉤”，需要對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)遷、并、撤等進(jìn)行整理。該文利用ARCGIS的空間分析和統(tǒng)計(jì)功能，根據(jù)影響農(nóng)村居民點(diǎn)區(qū)位的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素的適宜分值，利用最小限制因子方法，將佛岡縣農(nóng)村居民點(diǎn)劃分為城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)化型、城鄉(xiāng)聯(lián)合型、發(fā)展型、限制發(fā)展型和遷棄型5種整理類型。同時(shí)，根據(jù)影響農(nóng)村居民點(diǎn)空間擴(kuò)展因素的限制等級(jí)，將其臨近區(qū)分成可轉(zhuǎn)為建設(shè)用地的優(yōu)先等級(jí)區(qū)。最后，根據(jù)優(yōu)先等級(jí)區(qū)的位置和面積，結(jié)合2020年佛岡農(nóng)村居民點(diǎn)用地規(guī)模的預(yù)測值，對(duì)不同整理類型的農(nóng)村居民點(diǎn)采用不同的方式進(jìn)行空間格局優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果為：城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)化型和遷棄型農(nóng)居全部轉(zhuǎn)化為其他用地類型，擴(kuò)大城鄉(xiāng)聯(lián)合型農(nóng)居至1108.04 hm2，縮小限制發(fā)展型農(nóng)居至753.1 hm2。該研究為農(nóng)居整理活動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：區(qū)位；空間變化管理；優(yōu)化；ARCGIS；適宜性評(píng)價(jià)；農(nóng)村居民點(diǎn)

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2010, 26(6): 326-333

入選年份：2014

基于生態(tài)位的農(nóng)村居民點(diǎn)用地適宜性評(píng)價(jià)與分區(qū)調(diào)控

曲衍波，張鳳榮，姜廣輝，等

摘要：在剖析農(nóng)村居民點(diǎn)用地生態(tài)位特征的基礎(chǔ)上，按照新農(nóng)村建設(shè)的要求，從生態(tài)條件、生產(chǎn)條件和生活條件3個(gè)方面選取相關(guān)指標(biāo)，利用生態(tài)位適宜度模型與GIS柵格技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的單因素量化分析和多因素綜合評(píng)價(jià)，將北京市平谷區(qū)劃分為農(nóng)村居民點(diǎn)用地高度適宜、中度適宜、低度適宜和不適宜4個(gè)等級(jí)。在此基礎(chǔ)上，使用聚類分析法將平谷區(qū)現(xiàn)狀的275個(gè)行政村劃分為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)、適度挖潛區(qū)、限制擴(kuò)建區(qū)和優(yōu)先整治區(qū)，進(jìn)而分析了各區(qū)域用地特征，并提出相應(yīng)的用地調(diào)控模式。研究結(jié)果體現(xiàn)了土地利用的適宜性和現(xiàn)勢性，符合當(dāng)?shù)貙?shí)際，對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)整理和鄉(xiāng)村土地規(guī)劃具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：土地利用；區(qū)域規(guī)劃；生態(tài)；生態(tài)位；農(nóng)村居民點(diǎn)用地；適宜性評(píng)價(jià)；綜合分區(qū)；平谷區(qū)

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2010, 26(11): 290-296

入選年份：2014

不同土壤水分下限對(duì)大棚滴灌甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

李毅杰，原保忠，別之龍，等

摘要：以厚皮甜瓜品種伊莉莎白為材料，研究大棚滴灌條件下營養(yǎng)生長期不同土壤水分下限（75%田間持水量，I75；65%田間持水量，I65；55%田間持水量，I55；45%田間持水量，I45）對(duì)甜瓜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)以及灌溉水分利用效率的影響，并以溝灌（G75）作為對(duì)照。結(jié)果表明，株高、莖粗、葉面積和地上部干重均隨著營養(yǎng)生長期土壤水分下限的降低而減小。I75果實(shí)橫徑、皮厚和肉厚均最大，果形指數(shù)最??；I65果實(shí)縱徑最大。果實(shí)品質(zhì)方面，總可溶性固形物（TSS）含量為：I65>I55> I75>I45；可溶性糖含量為：I55>I65>I45>I75；維生素C（Vc）含量為：I55>I65>I75>I45；可溶性蛋白質(zhì)含量為：I55>I65>I45>I75；游離氨基酸總量為：I45>I65>I55>I75。I75的產(chǎn)量和平均單果重最高；I65的灌溉水分利用效率最高，達(dá)到29.16 kg/m3，相比溝灌對(duì)照提高76.4%，可節(jié)水58.1%，而平均單果重僅比對(duì)照下降3.2%。綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)，可以選擇65%田間持水量作為武漢地區(qū)厚皮甜瓜營養(yǎng)生長期適宜的土壤水分下限指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：土壤水分；灌溉；品質(zhì)管理；滴灌；厚皮甜瓜；塑料大棚

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(6): 132-138

入選年份：2014

不同環(huán)丙烯類乙烯抑制劑對(duì)蘋果常溫貯藏保鮮效果的影響

程順昌，冷俊穎，任小林，等

摘要：為了研究不同支鏈長度的3種環(huán)丙烯類乙烯抑制劑處理對(duì)寒富蘋果常溫貯藏效果的影響，分別采用0.75 μL/L 1-MCP（1-甲基環(huán)丙烯），2 μL/L 1-PentCP（1-pentylcclopropene，1-戊基環(huán)丙烯）和0.5 μL/L 1-OCP（1-octylcyclopropene，1-辛基環(huán)丙烯）在常溫條件下，熏蒸處理寒富蘋果20 h，以不處理為對(duì)照，處理后裝入厚度0.02 mm保鮮袋于常溫下貯藏（20℃）。結(jié)果表明：1-MCP和1-PentCP處理能較好地抑制寒富蘋果貯藏過程中的呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量，各處理呼吸高峰時(shí)間較對(duì)照晚出現(xiàn)了4 d，各處理對(duì)乙烯釋放高峰出現(xiàn)的時(shí)間延遲了8 d，較好地保持了果實(shí)貯藏期間的硬度，延緩了果實(shí)固形物含量和丙二醛含量的上升速度。這2個(gè)處理還在一定程度上延緩了細(xì)胞膜保護(hù)酶過氧化物酶、超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性變化。而1-OCP處理卻促進(jìn)了寒富蘋果果實(shí)貯藏期間的丙二醛含量的上升，進(jìn)而導(dǎo)致在貯藏后期出現(xiàn)了一定的傷害作用。研究結(jié)果表明，1-MCP和1-PentCP處理可以抑制寒富蘋果的生理代謝，保持果實(shí)品質(zhì)和降低膜脂傷害程度，從而延緩寒富蘋果采后的成熟衰老進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：水果；貯藏；生理；蘋果；1-MCP；結(jié)構(gòu)類似物

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(6): 269-273

入選年份：2014

基于高光譜成像技術(shù)的豬肉新鮮度評(píng)價(jià)

張雷蕾，李永玉，彭彥昆，等

摘要：該文研究利用高光譜成像技術(shù)預(yù)測豬肉新鮮度參數(shù)，揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）和pH值。在470～1000 nm波長范圍內(nèi)，從高光譜圖像中提取的反射光譜，分別經(jīng)過2次Savitzky-Golay（S-G）平滑、多元散射校正（MSC）處理后，建立PLSR（偏最小二乘法）的預(yù)測模型。對(duì)TVB-N的預(yù)測，使用2次S-G平滑處理、MSC光譜建立的PLSR預(yù)測模型相關(guān)系數(shù)分別為0.90和0.89，預(yù)測模型標(biāo)準(zhǔn)差分別為7.80和8.05。對(duì)pH值的預(yù)測，經(jīng)過MSC處理比2次S-G平滑處理的結(jié)果好，相關(guān)系數(shù)為0.79，預(yù)測模型標(biāo)準(zhǔn)差為0.37。同時(shí)綜合2個(gè)參數(shù)利用MSC處理后的預(yù)測模型對(duì)豬肉新鮮度進(jìn)行評(píng)定，準(zhǔn)確率達(dá)91%。研究結(jié)果表明，高光譜成像技術(shù)可以用于豬肉新鮮度快速無損檢測。

關(guān)鍵詞：光譜分析；肉制品；pH值；無損檢測；高光譜；豬肉新鮮度；揮發(fā)性鹽基氮；偏最小二乘回歸

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(7): 254-259

入選年份：2014

竹粉/高密度聚乙烯復(fù)合材料動(dòng)態(tài)流變特性

楊文斌，章耀林，陳恩惠，等

摘要：為了了解木塑復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)流變特性，從而更好地提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率以及揭示界面復(fù)合機(jī)理，該文以竹粉/高密度聚乙烯（HDPE）復(fù)合材料為研究對(duì)象，分別考察了鋁鈦偶聯(lián)劑、硬脂酸鈣潤滑劑對(duì)復(fù)合材料流變特性的影響。利用密煉機(jī)對(duì)高密度聚乙烯與竹粉進(jìn)行密煉混合，在此過程中根據(jù)情況添加適量的偶聯(lián)劑或潤滑劑，得到的復(fù)合塊狀材料經(jīng)冷卻破碎后注塑成型，并對(duì)注塑試樣進(jìn)行了系列動(dòng)態(tài)流變測試，包括應(yīng)變掃描、頻率掃描，對(duì)比了2種溫度下的應(yīng)變掃描下的流變行為。應(yīng)變掃描結(jié)果表明，添加助劑的復(fù)合體系比單純竹粉/HDPE體系在更大的應(yīng)變范圍內(nèi)屬于線性彈性行為，通過低頻區(qū)域的模量與頻率關(guān)系的斜率分析表明，添加偶聯(lián)劑和潤滑劑有助于促進(jìn)竹粉在塑料基體中的均勻分散，動(dòng)態(tài)黏度與損耗黏度之間的關(guān)系揭示了偶聯(lián)劑以及潤滑劑均在一定程度上促進(jìn)了竹粉與聚乙烯塑料之間的界面結(jié)合，為木塑復(fù)合材料生產(chǎn)過程助劑的使用提供了一定的理論參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)變；溫度；測試；竹粉；高密度聚乙烯；復(fù)合材料；動(dòng)態(tài)流變特性

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(7): 288-292

入選年份：2014

有機(jī)磷農(nóng)藥納米TiO2光催化降解反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)

殷曉梅，王欣，雷磊，等

摘要：為了提高有機(jī)磷農(nóng)藥的TiO2光催化降解效率，以乙酰甲胺磷為降解對(duì)象，對(duì)光源、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及兩者之間的結(jié)合方式、反應(yīng)器材質(zhì)等影響因素進(jìn)行了試驗(yàn)，建立了可有效降解有機(jī)磷農(nóng)藥的納米TiO2光催化反應(yīng)器。結(jié)果表明：以石英材質(zhì)加工冷阱部分、鈉鈣玻璃加工外層反應(yīng)瓶的內(nèi)照式反應(yīng)器配以450 W、主波長365 nm的高壓汞燈搭建的反應(yīng)平臺(tái)，經(jīng)評(píng)估，當(dāng)TiO2添加量為0.1 g/L時(shí)，反應(yīng)60 min可使初始質(zhì)量濃度為16 mg/L的乙酰甲胺磷農(nóng)藥降解率達(dá)96.55%。該研究對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥光催化降解反應(yīng)器的優(yōu)化有一定的技術(shù)參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化；農(nóng)藥；降解；光催化；反應(yīng)器

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(12): 251-256

入選年份：2014

熵權(quán)模糊物元模型在土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

余健，房莉，倉定幫，等

摘要：針對(duì)目前生態(tài)安全評(píng)價(jià)中信息屏蔽和主觀性問題，該文運(yùn)用物元分析法和熵權(quán)法對(duì)皖江地區(qū)馬鞍山、合肥、蕪湖等9個(gè)市土地生態(tài)安全水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，并與多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行比較。熵權(quán)物元分析法包括構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)指標(biāo)經(jīng)典域、節(jié)域，建立土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)物元模型，計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度，確定指標(biāo)權(quán)重等內(nèi)容。研究結(jié)果表明：馬鞍山的土地生態(tài)安全級(jí)別為“較不安全”，池州、安慶、的土地生態(tài)安全級(jí)別向“較不安全”級(jí)轉(zhuǎn)化，巢湖、蕪湖、銅陵的土地安全級(jí)別向“較安全”轉(zhuǎn)化，宣城、合肥、滁州的土地安全級(jí)別為“理想安全”，與多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果基本-致。物元分析單指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果表明：皖江地區(qū)土地生態(tài)安全主要影響因子是單位面積耕地農(nóng)藥負(fù)荷、單位GDP二氧化硫排放量、人均水資源量、人口密度、森林覆蓋率、大于25°坡耕地面積比例及工業(yè)廢氣處理率等。多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)能得到綜合質(zhì)量信息，而物元模型既能得到綜合質(zhì)量信息，也能反映評(píng)價(jià)對(duì)象的穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)可以揭示評(píng)價(jià)對(duì)象單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分異。研究表明熵權(quán)物元分析法在土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)具一定應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：生態(tài)；模型；數(shù)學(xué)方法；生態(tài)安全；熵權(quán)；物元分析

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(5): 260-266

入選年份：2014

低排放輕型車用柴油機(jī)結(jié)構(gòu)及燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化

尹必峰，楊寬寬，賈和坤，等

摘要：在現(xiàn)有4F20機(jī)械式燃油系統(tǒng)柴油機(jī)基礎(chǔ)上，從機(jī)械系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)優(yōu)化匹配、后處理系統(tǒng)選型等方面入手，進(jìn)行了滿足國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)型輕型車用柴油機(jī)開發(fā)。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對(duì)機(jī)體和缸蓋的加強(qiáng)筋和冷卻水套進(jìn)行合理布置，有效提高整機(jī)剛度和缸套冷卻效果，減少變形，并設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)可靠且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的新型齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。燃燒系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化方面，由直列泵式機(jī)械燃油供給系統(tǒng)升級(jí)為高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)，重新設(shè)計(jì)燃燒室形狀的同時(shí)將壓縮比從19.7降低為17.5，并優(yōu)化燃油油束在燃燒室內(nèi)的分布。通過燃油噴射、增壓與廢氣再循環(huán)參數(shù)的協(xié)同標(biāo)定改善了柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。選用容積占有率為25%和75%的2級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器，對(duì)一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、可溶性有機(jī)成分（soluble organic fractions，SOF）和顆粒（particulate matter，PM）的凈化效率分別達(dá)90%、85%、90%和20%。柴油機(jī)配套NHQ6492V3 型SUV后整車排放測試結(jié)果顯示：CO、NOx、總碳?xì)洌═HC）+NOx和PM排放分別為0.36、0.259、0.328和0.029 g/km，距國Ⅳ排放限值有20%以上的裕度，綜合油耗為7.217 L/(100 km)，滿足2015年即將實(shí)施的中國乘用車燃料消耗第3階段法規(guī)限值。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；燃燒；排放控制；結(jié)構(gòu)優(yōu)化

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(4): 36-44

入選年份：2014

基于多光譜圖像和數(shù)據(jù)挖掘的多特征雜草識(shí)別方法

趙川源，何東健，喬永亮

摘要：為滿足變量噴灑對(duì)雜草識(shí)別正確率的要求，提出一種基于多光譜圖像和數(shù)據(jù)挖掘的雜草多特征識(shí)別方法。首先對(duì)多光譜成像儀獲取的玉米與雜草圖像從CIR轉(zhuǎn)換到Lab顏色空間，用K-means聚類算法將圖像分為土壤和綠色植物，隨后用形態(tài)學(xué)處理提取出植物葉片圖像，在此基礎(chǔ)上提取葉片形狀、紋理及分形維數(shù)3類特征，并基于C4.5算法對(duì)雜草分別進(jìn)行單特征和多特征組合的分類識(shí)別。試驗(yàn)結(jié)果表明，多特征識(shí)別率比單特征識(shí)別率高，3類特征組合后的識(shí)別率最高達(dá)到96.3%。為驗(yàn)證該文提出方法的有效性，將C4.5算法與BP算法以及SVM算法進(jìn)行比較，試驗(yàn)結(jié)果表明C4.5算法的平均識(shí)別率高于另2種算法，該文提出的田間雜草快速識(shí)別方法是有效可行的。該文為玉米苗期精確噴灑除草劑提供技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；聚類算法；圖像處理；雜草識(shí)別；多光譜圖像；多特征識(shí)別

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(2): 192-198

入選年份：2014

基于機(jī)器視覺的株間機(jī)械除草裝置的作物識(shí)別與定位方法

胡煉，羅錫文，曾山，等

摘要：株間機(jī)械除草技術(shù)可進(jìn)一步減少化學(xué)除草劑的使用，有利于環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)智能化的株間機(jī)械除草裝置自主避讓作物并進(jìn)入株間區(qū)域，該研究提出了一種株間機(jī)械除草裝置的作物識(shí)別與定位方法。利用2G-R-B方法將作物RGB彩色圖像進(jìn)行灰度化，再選用Ostu法二值化、連續(xù)腐蝕和連續(xù)膨脹等方法對(duì)圖像進(jìn)行了初步處理。根據(jù)行像素累加曲線和曲線的標(biāo)準(zhǔn)偏差掃描線獲得作物行區(qū)域信息，以作物行區(qū)域?yàn)樘幚韺?duì)象，利用列像素累加曲線、曲線標(biāo)準(zhǔn)偏差和正弦波曲線擬合識(shí)別出作物，并結(jié)合二值圖像中綠色植物連通域的質(zhì)心獲得作物位置信息。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以正確識(shí)別出作物并提供準(zhǔn)確的定位信息，能適應(yīng)不同天氣狀況、不同種類的作物，棉苗正確識(shí)別率為95.8%，生菜苗正確識(shí)別率為100%，該方法為株間機(jī)械除草裝置避苗和除草自動(dòng)控制提供了基本條件。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；除草；定位；株間機(jī)械除草；機(jī)器視覺；作物識(shí)別

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(10): 12-18

入選年份：2014

基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)與試驗(yàn)

黃建清，王衛(wèi)星，姜晟，等

摘要：為解決目前水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)存在布線困難、靈活性差和成本高等問題，該文構(gòu)建了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)水質(zhì)數(shù)據(jù)采集功能，并通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)通過RS232串口將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測中心。傳感器節(jié)點(diǎn)的處理器模塊采用MSP430F149單片機(jī)，無線通信模塊由nRF905射頻芯片及其外圍電路組成，傳感器模塊以PHG-96FS型pH復(fù)合電極和DOG-96DS型溶解氧電極為感知元件，電源模塊以LT1129-3.3、LT1129-5和Max660組成的電路提供3.3和±5 V。設(shè)計(jì)了傳感器輸出信號(hào)的調(diào)理電路，將測量電極輸出的微弱信號(hào)放大，滿足A/D轉(zhuǎn)換的要求。節(jié)點(diǎn)軟件以IAR Embedded Workbench為開發(fā)環(huán)境，采用單片機(jī)C語言開發(fā)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與處理、無線傳輸和串口通信等功能。監(jiān)測中心軟件采用VB6.0開發(fā)，為用戶提供形象直觀的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺(tái)。對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測試，網(wǎng)絡(luò)平均丟包率為0.77%，pH值、溫度和溶解氧的平均相對(duì)誤差分別為1.40%、0.27%和1.69%，滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測的應(yīng)用要求，并可對(duì)大范圍水域?qū)崿F(xiàn)水質(zhì)環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

關(guān)鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖；傳感器；實(shí)時(shí)系統(tǒng)；無線網(wǎng)絡(luò)；水質(zhì)監(jiān)測

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(4): 183-190

入選年份：2014

中式烹飪熱/質(zhì)傳遞過程數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建

鄧力

摘要：中式烹飪是中國傳統(tǒng)食品技術(shù)的核心內(nèi)容之一，2010年烹飪消費(fèi)金額在3.0萬億元以上。烹飪產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)快速發(fā)展局面，急需基礎(chǔ)研究。通過解析烹飪過程，認(rèn)為典型中式烹飪是開放容器中流體-顆粒食品的傳熱、傳質(zhì)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和品質(zhì)變化過程，過程傳遞-反應(yīng)動(dòng)力學(xué)-食品品質(zhì)變化是烹飪的核心原理。針對(duì)典型烹飪過程中熱源→容器→液體→食品顆粒傳熱，通過熱質(zhì)平衡建立了烹飪過程中熱/質(zhì)傳遞的代表性控制方程組，其中針對(duì)烹飪中的液體-顆粒建立了熱/質(zhì)傳遞的多相多孔介質(zhì)模型。上述方程組可以應(yīng)用于烹飪過程的控制參數(shù)分析、烹飪傳熱現(xiàn)象解釋、品質(zhì)動(dòng)力學(xué)計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了烹飪熱/質(zhì)傳遞的一些最基本特征。

關(guān)鍵詞：溫度；數(shù)學(xué)模型；食品加工；中式烹飪；熱/質(zhì)傳遞；控制方程

來源出版物：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(3): 285-292

入選年份：2014

稻草與豬糞混合厭氧消化特性研究

陳廣銀，鄭正，鄒星星，等

摘要：在中溫條件下（35℃），研究了稻草中添加豬糞對(duì)厭氧消化過程的影響，分析了消化過程中日產(chǎn)氣量、累積產(chǎn)氣量、甲烷含量、pH、揮發(fā)性脂肪酸以及硝態(tài)氮和氨態(tài)氮的變化。結(jié)果表明，將豬糞與稻草混合厭氧消化產(chǎn)沼氣可以順利進(jìn)行，混合物的VS產(chǎn)氣量為330.14 L·kg-1VS，沼氣中甲烷含量為62.88%，添加豬糞對(duì)稻草產(chǎn)氣量和有機(jī)酸的影響不明顯，但對(duì)發(fā)酵過程中可能出現(xiàn)的酸積累有一定的緩沖作用。添加豬糞可以大幅提高發(fā)酵液中NO3-N含量，較稻草的處理提高34.53%，對(duì)提高消化液的肥料價(jià)值有重要意義。因此，將稻草與豬糞混合厭氧消化產(chǎn)沼氣是完全可行的。

關(guān)鍵詞：稻草；豬糞；厭氧發(fā)酵；混合消化

來源出版物：農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 28(1): 185-188

入選年份：2014

豬糞制備的生物炭對(duì)西維因的吸附與催化水解作用

張鵬，武健羽，李力，等

摘要：以豬糞為原料，在不同溫度下制備生物炭，并對(duì)其進(jìn)行除灰處理，研究了不同處理溫度和灰分含量的生物炭與西維因的相互作用。豬糞制備的生物炭含有無機(jī)礦物、不定型有機(jī)質(zhì)和結(jié)晶態(tài)芳香碳，且隨處理溫度升高，灰分含量增加，BET比表面積增加。生物炭對(duì)西維因的吸附表現(xiàn)為非線性，等溫線符合Freundlich方程，且隨生物炭制備溫度的升高，非線性增強(qiáng)。生物炭除灰后，吸附作用大大增強(qiáng)，表明有機(jī)碳與無機(jī)成分復(fù)合造成其一部分吸附點(diǎn)位的損失。生物炭對(duì)西維因的吸附由親脂性分配與特殊作用力構(gòu)成，隨著生物炭不同以及西維因濃度的變化，吸附機(jī)制發(fā)生變化。生物炭可提高溶液pH，pH隨生物炭添加量和處理溫度而升高，生物炭含有的礦物對(duì)西維因水解具有催化作用，其水解速率及程度與生物炭灰分含量呈正相關(guān)。

關(guān)鍵詞：生物炭；豬糞；西維因；吸附；催化水解

來源出版物：農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 31(2): 416-421

入選年份：2014

農(nóng)村面源污染治理的“4R”理論與工程實(shí)踐——源頭減量技術(shù)

薛利紅，楊林章，施衛(wèi)明，等

摘要：農(nóng)村面源污染因其污染源的高度分散性及污染排放的時(shí)空不確定性等特征，使得從源頭上控制污染物的產(chǎn)生變得尤為重要。本文在自己已有工作的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)梳理了國內(nèi)外的源頭減量技術(shù)，并按照技術(shù)原理進(jìn)行了分類闡述。研究表明，源頭減量可以通過減少肥料用量或者減少排水量兩種途徑實(shí)現(xiàn)。減少肥料用量，可采用基于目標(biāo)產(chǎn)量和肥料效應(yīng)函數(shù)的氮肥優(yōu)化技術(shù)、按需施肥技術(shù)、平衡施肥技術(shù)、有機(jī)無機(jī)配合技術(shù)或者使用新型緩控釋肥等技術(shù)，也可通過改變輪作制度等來實(shí)現(xiàn)。從源頭上減少排水量，則需要對(duì)水分進(jìn)行優(yōu)化管理，旱地采用水肥一體化技術(shù)，水田采用節(jié)水灌溉技術(shù)，坡耕地采用保護(hù)性耕作等技術(shù)等。減量技術(shù)的應(yīng)用要兼顧作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，并結(jié)合區(qū)域環(huán)境特征，因地制宜。源頭減量技術(shù)的研發(fā)要順應(yīng)時(shí)代要求，以節(jié)本省工為目標(biāo)，逐步向智能化、機(jī)械化邁進(jìn)。源頭減量的同時(shí)，要配置生態(tài)攔截技術(shù)等，并對(duì)污染物中的氮磷養(yǎng)分進(jìn)行回用，最終實(shí)現(xiàn)污染物減排的最大化。

關(guān)鍵詞：面源污染；源頭減量；優(yōu)化施肥；節(jié)水灌溉；新型緩控釋肥；輪作制度改變

來源出版物：農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 32(5): 881-888

入選年份：2014