检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2017年第S1期33卷 308-314页

作者：李春晓孙瑞志戴佚舟蔡赛华李骞李嘉瑶中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083

中国传统农耕文化与精耕细作的农业精神是中国古代农业长期居于世界领先地位的关键因素。目前传播方式的限制阻碍了农耕文化与精神的传播和发展,鉴于此,提出一种结合虚拟现实技术开发虚拟农耕场景智能展示平台的方法。该研究提出的模型... 详细信息

中国传统农耕文化与精耕细作的农业精神是中国古代农业长期居于世界领先地位的关键因素。目前传播方式的限制阻碍了农耕文化与精神的传播和发展,鉴于此,提出一种结合虚拟现实技术开发虚拟农耕场景智能展示平台的方法。该研究提出的模型交互控制观察算法,精确地实现了模型的旋转与缩放查看;针对目前虚拟场景路径漫游中漫游物体角度不能变化的问题,提出一种物体朝向变化的虚拟场景漫游算法,使得路径虚拟漫游更贴合人的浏览角度。该研究基于Unity3D平台,采用3d Max建模工具,以C#为脚本语言设计并开发虚拟农耕场景智能展示平台。试验结果表明:虚拟农耕场景融合了交互与漫游技术,可还原古代农耕场景,宣传介绍典型生产技艺,为文化的展示提供参考。

关键词：虚拟现实农场交互控制三维建模 Unity3D 虚拟场景漫游

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基于移动GIS的作物种植环境数据采集技术

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农业机械学报 2015年第9期46卷 325-334页

作者：叶思菁朱德海姚晓闯岳彦利黄健熙李林中国农业大学农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 中国农业大学国土资源部农用地质量与监控重点实验室北京100083

野外数据采集具有灵活性强、采集内容多样、准确度高等优势,已成为补充完善农业数据的主要手段之一。作物种植环境数据采集工作存在指标多并随调查区域、作物类型与作物生育期不同而发生变化等特点,采用传统方式设计调查界面与录入模式... 详细信息

野外数据采集具有灵活性强、采集内容多样、准确度高等优势,已成为补充完善农业数据的主要手段之一。作物种植环境数据采集工作存在指标多并随调查区域、作物类型与作物生育期不同而发生变化等特点,采用传统方式设计调查界面与录入模式难以满足数据采集的普适性需求。为此,在分析作物种植环境数据采集工作实际需求的基础上设计并实现了作物种植环境数据采集系统(CPEDCS)原型。一方面,系统针对作物种植环境指标的不确定性特征提出基于结构表的用户可定制种植环境数据录入模式,支持用户自定义录入界面;另一方面,系统集成移动GIS为野外采集工作提供空间信息支持,并可以动态适应空间数据类型、数量、范围的变化。研究的数据组织模型在陕西省杨凌区小麦种植环境野外调查的实际应用中,表现出良好的实用性与稳定性,一定程度上提高了采集工作效率,减少了数据录入出错率并能为调查人员提供空间信息辅助功能。

关键词：种植环境野外数据采集移动GIS 地理信息系统 Android

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基于Landsat数据的条件植被温度指数升尺度转换方法

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农业机械学报 2015年第7期46卷 264-271页

作者：王鹏新吴高峰白雪娇刘峻明中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083

以陕西省关中平原为研究区域,应用点扩散函数、混合像素面积权重法和中值像素变异权重法将基于Landsat卫星遥感数据反演的分辨率为30 m的条件植被温度指数(VTCI)干旱监测结果上推至930 m的干旱监测结果,并与Aqua MODIS数据反演的分辨率... 详细信息

以陕西省关中平原为研究区域,应用点扩散函数、混合像素面积权重法和中值像素变异权重法将基于Landsat卫星遥感数据反演的分辨率为30 m的条件植被温度指数(VTCI)干旱监测结果上推至930 m的干旱监测结果,并与Aqua MODIS数据反演的分辨率为930 m的VTCI干旱监测结果进行对比分析,以期为两种空间尺度的干旱监测结果的综合应用提供技术支持。以MODIS数据反演的VTCI为参考,应用相关系数、均方根误差、半变异函数的估计值和图像纹理特征等对尺度上推的VTCI进行评价。结果表明,点扩散函数和混合像素面积权重法的尺度上推效果均较好,而中值像素变异权重法的尺度上推效果较差,说明点扩散函数和混合像素面积权重法均适用于研究区域VTCI干旱监测结果的尺度转换,且点扩散函数的数据处理过程更为简单。典型样点VTCI的尺度上推结果表明,空间异质性越小,尺度上推的结果越好。

关键词：条件植被温度指数尺度上推 Landsat数据点扩散函数混合像素面积权重法

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玉米作物多光谱图像精准分割与叶绿素诊断方法研究

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光谱学与光谱分析 2015年第1期35卷 178-183页

作者：吴倩孙红李民赞宋媛媛张彦娥中国农业大学"现代精细农业系统集成研究"教育部重点试验室北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083

为了快速获取大田玉米作物长势信息,基于多光谱图像开展了大田玉米叶绿素指标的非破坏性诊断研究。应用自主开发的2-CCD多光谱图像感知系统,在田间采集玉米冠层可见光[Blue（B）,Green（G）,Red（R）;400~700nm]和近红外（Near-infrared... 详细信息

为了快速获取大田玉米作物长势信息,基于多光谱图像开展了大田玉米叶绿素指标的非破坏性诊断研究。应用自主开发的2-CCD多光谱图像感知系统,在田间采集玉米冠层可见光[Blue（B）,Green（G）,Red（R）;400~700nm]和近红外（Near-infrared：NIR,760~1 000nm）图像,并使用SPAD同步测量样本叶绿素指标。采集后图像经自适应平滑滤波处理后,进行图像玉米植株提取。为了选择最优算法实现玉米植株与杂草、土壤背景的分割,首先比较了最大类间方差（OTSU）分割算法和局部阈值处理分割算法,选取了基于局部统计的可变阈值处理方法对玉米NIR图像进行初步分割,进而采用区域标记算法进行精细分割,分割准确率达95.59%。将分割结果应用于玉米植株可见光图像R,G,B各通道,从而实现了玉米植株多光谱图像中可见光图像的整体分割。基于分割后R,G,B和NIR四个通道的玉米冠层图像,提取了各通道图像灰度均值（ANIR,ARed,AGreen和ABlue）并计算了归一化植被指数（NDVI）、比值植被指数（RVI）和绿色归一化植被指数（NDGI）作为光谱特征参数,建立了玉米冠层叶绿素指标诊断的偏最小二乘法回归模型。结果表明,建模R^2达0.596 0,预测R^2达0.568 5,该方法通过玉米多光谱图像特征参数评估叶片叶绿素含量,可为大田玉米长势监测提供支持。

关键词：多光谱图像局部阈值处理区域标记叶绿素

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基于稀疏表示算法的高通量玉米果穗粒型识别系统

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农业工程学报 2017年第S1期33卷 219-224页

作者：马钦王越郭浩朱德海刘哲张晓东李绍明中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083

玉米籽粒粒型是评估玉米产量和品质的重要表型参数之一,为了提高籽粒粒型的识别率,同时满足高通量以及无损测量的要求,该文以果穗整体为研究对象,基于稀疏表示的方法构建了高通量玉米果穗籽粒粒型识别系统(果穗未脱粒)。以掉落抓拍法硬... 详细信息

玉米籽粒粒型是评估玉米产量和品质的重要表型参数之一,为了提高籽粒粒型的识别率,同时满足高通量以及无损测量的要求,该文以果穗整体为研究对象,基于稀疏表示的方法构建了高通量玉米果穗籽粒粒型识别系统(果穗未脱粒)。以掉落抓拍法硬件采集平台采集3种不同粒型(硬粒型、马齿型、半马齿型)的玉米穗图像,首先使用帧差法获取果穗轮廓,再通过G通道分离、OTSU算法(最大类间方差法)得到籽粒轮廓信息,提取籽粒部分颜色、形状、纹理特征作为分类依据,每种粒型取200粒作为训练样本构成稀疏表示算法的判别字典,对每一个测试样本计算稀疏表示系数,根据最小重构误差判定籽粒粒型类别。结果表明,该方法不需要传统的果穗脱粒再进行籽粒类型统计,识别正确率达到94.8%,测量速度达到28穗/min,大大提高了玉米粒型统计的效率。

关键词：识别机器视觉图像处理稀疏表示玉米果穗粒型高通量

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基于反射光谱的植物群体叶绿素含量监测系统的研制

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农业工程学报 2014年第10期30卷 160-166页

作者：谭文静王永千赵鹏飞范利锋黄岚王忠义中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083

针对农业生产环境中植物群体叶绿素的监测,该文提出了一种基于可见-近红外反射光谱的植物群体相对叶绿素含量实时监测系统。系统以太阳光为光源,设计了特殊光路同时获得植物冠层反射的700和830 nm 2种波长光信号以及该2种波长光的入射... 详细信息

针对农业生产环境中植物群体叶绿素的监测,该文提出了一种基于可见-近红外反射光谱的植物群体相对叶绿素含量实时监测系统。系统以太阳光为光源,设计了特殊光路同时获得植物冠层反射的700和830 nm 2种波长光信号以及该2种波长光的入射信号。采用ZigBee协议搭建无线传感器监测网络,由终端节点将以上光路获取的4路信号进行采集和处理,并将其转发至协调器,进而由协调器发送至用户中心进行计算与存储。系统试验研究中测量的有效样本点共124个,将前36个点的两波长吸光度值与样本叶绿素指数值采用最小二乘法进行多元回归,建立定量分析模型,模型决定系数和标准差分别为0.919和9.26958;用后88个点建立预测集,模型预测值与标准值建立的线性函数决定系数为0.913,标准差为9.372,系统稳定性试验变异系数CV<1.82%。结果表明,该系统可用于自然光照条件下群体叶绿素的准确测量与实时监测,为精细农业自动无损检测技术提供理论及实践基础。

关键词：作物叶绿素光谱分析无损检测 ZigBee

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基于CERES-Wheat和遥感数据的土壤水分供给量反演

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农业机械学报 2015年第9期46卷 282-288页

作者：王维王鹏新解毅李俐刘峻明中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083

以关中平原为研究区域,以冬小麦为研究对象,基于2007—2008年TM遥感数据反演的和CERES-Wheat模型模拟的生物量和叶面积指数,将由离散积分思想计算的日均分摊系数和由冬小麦各生育阶段生长特点划分的分段蒸腾系数引入土壤水分平衡方程,... 详细信息

以关中平原为研究区域,以冬小麦为研究对象,基于2007—2008年TM遥感数据反演的和CERES-Wheat模型模拟的生物量和叶面积指数,将由离散积分思想计算的日均分摊系数和由冬小麦各生育阶段生长特点划分的分段蒸腾系数引入土壤水分平衡方程,建立土壤水分供给量反演模型。利用该模型进行研究区域2007—2008年冬小麦全生育期的蒸散量和土壤水分供给量的单点和区域尺度的定量反演。选取拥有多时相遥感数据的2000—2001年进行模型验证,结果表明,在充分获取降水、灌溉信息和多时相遥感数据的条件下,土壤水分供给量的反演结果准确度较高。区域尺度的土壤水分供给量呈现出西高东低和北高南低的分布特征,自西北部向东南部逐渐递减,与关中平原冬小麦受水分胁迫程度的区域性变化趋势基本一致,表明应用模型反演冬小麦全生育期的土壤水分供给量是可行的。

关键词：冬小麦 CERES—Wheat模型遥感数据土壤水分供给量生物量叶面积指数

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基于土壤参数的冬小麦产量预测模型

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农业工程学报 2013年第23期29卷 118-123页

作者：杨玮孙红郑立华李民赞中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 中国农业大学农业部农业信息获取重点实验室北京100083

为了实现冬小麦的精细田间管理,研究了基于土壤参数的冬小麦产量预测模型。采用灰色理论对冬小麦土壤电导率EC值,全氮含量,K+、NO3-以及土壤pH值等因子进行灰色关联度分析,结果表明土壤EC值与土壤全氮含量,K+以及土壤pH值的灰色关联度... 详细信息

为了实现冬小麦的精细田间管理,研究了基于土壤参数的冬小麦产量预测模型。采用灰色理论对冬小麦土壤电导率EC值,全氮含量,K+、NO3-以及土壤pH值等因子进行灰色关联度分析,结果表明土壤EC值与土壤全氮含量,K+以及土壤pH值的灰色关联度较高。在分析不同生长时期土壤EC值,全氮含量,K+、NO3-以及土壤pH值和产量间的相关系数的基础上,采用土壤EC值,全氮含量以及K+作为模型的输入,产量作为输出,建立了冬小麦产量预测BP神经网络(BPNN)模型;采用土壤EC值,全氮含量,K+,灰色关联度作为输入,建立了小麦产量的模糊最小二乘支持向量机(FLSSVM)预测模型。建模结果表明,BPNN模型的预测决定系数达0.8237,验证决定系数达0.7367;FLSSVM模型的预测决定系数达0.8625,验证决定系数达0.8003。BP神经网络以及FLSSVM预测模型的精度都较高,可以用来评估作物产量,为精细农业变量处方管理提供理论与技术支持。

关键词：农作物模型误差分析产量土壤EC值 BP神经网络灰色理论

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基于全球导航卫星系统的智能化精细平地系统优化与试验

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农业工程学报 2015年第3期31卷 48-55页

作者：李笑李宏鹏牛东岭王岩刘刚中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083

农田土地精细平整是中国现代地面精细灌溉的重要基础,能提高农田灌溉均匀度,改良土壤水盐分布,控制杂草,达到节水增产的效果。应用GNSS(global navigation satellite system,全球导航卫星系统)技术进行土地精细平整具有不受天气影响、... 详细信息

农田土地精细平整是中国现代地面精细灌溉的重要基础,能提高农田灌溉均匀度,改良土壤水盐分布,控制杂草,达到节水增产的效果。应用GNSS(global navigation satellite system,全球导航卫星系统)技术进行土地精细平整具有不受天气影响、测量速度快、工作效率高等优点,具有广泛应用前景。该文结合中国土地平整的实际情况和前期的研究成果,开发了适合国内应用的GNSS控制平地系统,降低了研发的设备成本,优化完善了平地系统的功能。为减少分立设备数量,提高系统集成度,设计了集成控制终端,集成GNSS接收模块、差分电台模块、核心处理平台和阀控制模块,并设计了集成控制终端的外壳,通过可旋转调整支架固定在拖拉机驾驶室内,具有良好的防尘、降温和牢固等优点;为完善地形测量功能,增加了测量轨迹的实时显示,以及农田面积等地势信息的计算,便于指导后续平整作业;优化了基准设计,建立了坡面平整的数学模型,实现了任意坡度坡面平整。优化后的系统主要由集成控制终端、自主差分GNSS接收设备、液压系统以及平地铲运设备几部分构成;以Visual Studio2008为系统软件开发环境,GNSS精细平整集成软件能够实现农田地势测量、基准设计及平整作业等功能。该智能平地系统在中国农业大学上庄试验站进行了长时间平整实验,平面平整后最大高程差从20.9降到10.5 cm,高程标准差从10.6降到5.5 cm,平地误差小于5 cm的测点累积百分比从77%上升到90%左右,平整效果良好。坡面平整的坡度从0.239%降到0.120%,符合设计要求。结果表明,系统工作稳定可靠,作业精度满足土地精细平整要求,适用于在中国推广应用。

关键词：土地利用优化:试验 GNSS控制平地技术地形测量平整作业

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基于深度图像的奶牛体型评定指标获取技术

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农业机械学报 2013年第S1期44卷 273-276,229页

作者：郭浩王鹏马钦朱德海张胜利郜允兵中国农业大学农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 中国农业大学动物科学技术学院北京100193

为提高现有奶牛体型线性评定指标获取技术的精度、效率及自动化程度,提出基于深度图像的重建奶牛评定性状相应部位,进而进行测量获取线性评定指标的研究方法,并选取Xtion PRO摄像头作为深度图像采集设备,基于OpenNI搭建的数据获取程序... 详细信息

为提高现有奶牛体型线性评定指标获取技术的精度、效率及自动化程度,提出基于深度图像的重建奶牛评定性状相应部位,进而进行测量获取线性评定指标的研究方法,并选取Xtion PRO摄像头作为深度图像采集设备,基于OpenNI搭建的数据获取程序完成对奶牛随机部位的点云获取,并结合MeshLab完成对获得的点云数据进行可视化和测量处理,最后将人工测量与重建点云测量所得到的指标进行对比。结果表明,采用低成本的RGBD设备获取奶牛被评定性状相应部位的深度图像,通过从深度图像得到的点云进行测量获取线性评定指标的方法是可行的,在采集距离小于1 m条件下,绝对误差小于10 mm,相对误差小于9%。

关键词：奶牛评定指标深度图像重建点云

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