检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2021年第S01期52卷 344-350页

作者：阳清亮李浩榛刘刚张淼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 中国农业大学农业农村部信息获取技术重点实验室北京100083

镁离子(Mg^(2+))是植物光合、呼吸及遗传物质合成等重要生理过程的必需营养元素,准确检测无土栽培营养液中Mg^(2+)含量对作物生产调控具有重要意义。Mg^(2+)荧光探针材料合成复杂且易受钙离子(Ca^(2+))、锌离子(Zn^(2+))干扰。本研究采... 详细信息

镁离子(Mg^(2+))是植物光合、呼吸及遗传物质合成等重要生理过程的必需营养元素,准确检测无土栽培营养液中Mg^(2+)含量对作物生产调控具有重要意义。Mg^(2+)荧光探针材料合成复杂且易受钙离子(Ca^(2+))、锌离子(Zn^(2+))干扰。本研究采用水杨醛荧光探针开展了营养液Mg^(2+)检测,系统测定了该分子探针的灵敏性、选择性、抗干扰性,并通过加标回收率结果证明了水杨醛荧光探针测定的重复性。试验结果表明:在Mg^(2+)浓度0~800μmol/L范围内,水杨醛探针荧光响应强度线性良好,决定系数达到0.999,响应时间约为2 min,可实现对溶液中Mg^(2+)的快速测定;探针对Mg^(2+)的选择性良好,等浓度Ca^(2+)、Zn^(2+)荧光响应强度同比增长系数仅为Mg^(2+)强度的2.5%、9.1%。同时,探针具有较好的抗干扰性,Ca^(2+)、Zn^(2+)与Mg^(2+)等量共存,较单一Mg^(2+)溶液水杨醛荧光探针测定荧光强度同比增长系数在-0.004~0.009之间,上下波动小于0.01。Ba^(2+)、Cu^(2+)、Mn^(2+)、Fe ^(2+ )、Fe ^(3+)对水杨醛探针存在荧光猝灭影响;实际样本的加标回收率为99%~104.9%,较离子色谱法测定结果的相对误差不大于1.33%,RMSE为5.78 mol/L。本研究初步验证了水杨醛荧光探针用于营养液Mg^(2+)检测的可行性。

关键词：无土栽培营养液水杨醛荧光探针镁离子回收率

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基于多光谱图像分析的温室黄瓜叶片营养元素检测与诊断

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光谱学与光谱分析 2010年第1期30卷 210-213页

作者：杨玮 Nick Sigrimis 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 Department of Agricultural Engineering Agricultural University of Athens Athens Greece

采用CCD照相机加滤光片的方法,进行了基于多光谱图像分析的温室黄瓜叶片营养元素检测与诊断研究。对近红外光波段的叶片图像分别采用遗传算法和分水岭算法进行阈值选取,对两种算法二值化的效果进行对比分析,结果表明采用分水岭方法分割... 详细信息

采用CCD照相机加滤光片的方法,进行了基于多光谱图像分析的温室黄瓜叶片营养元素检测与诊断研究。对近红外光波段的叶片图像分别采用遗传算法和分水岭算法进行阈值选取,对两种算法二值化的效果进行对比分析,结果表明采用分水岭方法分割的图像,边界清晰,噪音小,与原图像更接近,背景和叶片分离的效果更好。NDVI与叶面积、叶片含氮量之间有明显的线性关系,R^2分别为:0.820 9和0.701 7。GNDVI与叶面积、叶片的含氮量之间也有较高的线性关系,R^2分别为:0.762 5和0.676 2。RVI与叶面积之间有明显的线性相关关系,R^2为0.857 7,但与叶片的含氮量之间则包含了非线性成分,R^2为0.598 8。以上结果表明,CCD照相机加滤光片可以作为一种作物含氮量信息的快速诊断方法。

关键词：多光谱氮含量 NDVI 黄瓜图像处理

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基于光谱学与遥感技术的矿区废弃地土壤特性参数分析

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吉林大学学报（工学版） 2009年第1期39卷 254-258页

作者：韩云霞李民赞李道亮中国农业大学现代精细农业系统集成教育部重点实验室北京100083

为了研究露天煤矿开采形成的废弃地对生态环境的影响,以阜新海州露天煤矿排土场作为研究对象,选取了36个采样点。首先测量了采样点土壤的反射光谱,然后在各点采集土壤样品并分析其特性参数。对36个采样点土壤样本的全氮、pH值、有机质... 详细信息

为了研究露天煤矿开采形成的废弃地对生态环境的影响,以阜新海州露天煤矿排土场作为研究对象,选取了36个采样点。首先测量了采样点土壤的反射光谱,然后在各点采集土壤样品并分析其特性参数。对36个采样点土壤样本的全氮、pH值、有机质和电导率等7个参数与光谱反射率进行相关性分析,得出:pH值与光谱反射率正相关,全氮、有机质、速效磷与反射率负相关;在600 nm红色波段之后pH值、有机质和全氮的相关系数较高;土样的速效氮、速效磷、速效钾及电导率与光谱反射率之间没有明显的相关性。在光谱分析基础上,利用SPOT5遥感影像相应波段灰度值建立了pH值、有机质、全氮等土壤参数的预测方程,获得了较高的精度。以上结果表明:可以用光谱反射率数据和遥感影像对废弃地土壤特征进行定量分析,为植被恢复提供决策数据。

关键词：农业工程煤矿废弃地土壤养分遥感光谱分析

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近红外高光谱的活体玉米叶片水分成像研究

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光谱学与光谱分析 2018年第12期38卷 3743-3747页

作者：杨玉清张甜甜李军会鲁梦瑶刘慧赵龙莲张晔晖中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 中国农业大学教育部现代精细农业系统集成研究重点实验室北京100083

无损检测植物叶片水分对植物生理生化研究及灌溉管理和旱情监测等均具有重要意义。利用Gaia Sorter近红外高光谱仪(900～1 700 nm),以不同生育期的60个鲜活玉米叶片为试验材料,对叶肉不同区域的平均光谱及烘干称重法得到的水分含量分别... 详细信息

无损检测植物叶片水分对植物生理生化研究及灌溉管理和旱情监测等均具有重要意义。利用Gaia Sorter近红外高光谱仪(900～1 700 nm),以不同生育期的60个鲜活玉米叶片为试验材料,对叶肉不同区域的平均光谱及烘干称重法得到的水分含量分别用偏最小二乘法(PLS)及逐步多元线性回归(SMLR)进行建模分析。结果表明,验证集决定系数/标准偏差分别为0. 975/1. 18和0. 980/1. 02,均取得较好的预测效果,可实现单个玉米叶片平均含水量的测定; SMLR优选的特征波长(1 406和1 692 nm)建模预测结果表明,利用高通量近红外相机结合滤光片方法实现玉米叶片冠层或高空遥感测量的可行性。同时,进行了叶片不同区域水分含量的成像分析,结果表明,验证集中6个叶片的叶肉与主叶脉区域水分含量的参考均值和预测均值的相关系数均达到0. 85以上,预测结果与实际情况相符合。

关键词：玉米叶片近红外高光谱水分成像

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频域近红外光学成像法的苹果内部病变检测精度

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光谱学与光谱分析 2019年第9期39卷 2836-2841页

作者：李江涛胡文雁赵龙莲李军会中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 教育部现代精细农业系统集成研发重点实验室北京100083

苹果组织内部的病变会导致其光学参数发生变化。用频域近红外光学成像法(FD-DOT)对苹果组织进行吸收系数和约化散射系数的检测,并结合三维重构技术得到的重构图像可以直观地了解苹果内部的病变情况,从而实现对苹果内部病变的无损检测。... 详细信息

苹果组织内部的病变会导致其光学参数发生变化。用频域近红外光学成像法(FD-DOT)对苹果组织进行吸收系数和约化散射系数的检测,并结合三维重构技术得到的重构图像可以直观地了解苹果内部的病变情况,从而实现对苹果内部病变的无损检测。选择可最大程度区分苹果正常组织与病变组织所对应的波长为740nm的光作为激光光源。当FD-DOT的入射光调制频率不同、苹果内部病变的程度不同、病变位置和大小不同时,会导致成像精度的变化,设计了一系列模拟仿真实验研究以上因素对苹果内部病变检测精度的影响:设定不同的激光调制频率,研究调制频率对重构图像精度的影响;在苹果模型中某一位置添加不同大小的球形病变,研究病变区域大小对重构图像精度的影响;在苹果模型中不同位置添加一定大小的异质体,研究病变位置不同对重构图像精度的影响。首先用Abaqus建立苹果有限元网格模型,设计了12个740nm的近红外激光光源和6个检测器均匀排布在苹果模型表面,根据实验需要,在组织体模型中添加代表病变的球形异质体,用经过高频调制的光源照射进苹果,检测出射光的交流幅度和相位延迟,然后借助开源软件NIRFAST计算并反推出待测苹果内部的吸收系数和约化散射系数分布并进行三维重构,重构结果可以用重构图像的吸收系数对比度噪声比(CNR值)和吸收系数分布图进行评价。实验结果表明,想要检测到尺寸较大苹果的深处病变,需要较高的入射光调制频率;该方法可以检测到大小适宜的苹果中大部分半径大于5mm的球形病变区域,且随着病变区域在一定范围内扩大,重构图像的精度逐渐增加,但病变区域过大时,图像精度开始降低;病变区域距离检测器越来越近时,重构图像的精度逐渐增加,但当病变区域与检测器距离过小时,重构图像的精度有降低的趋势;病变区域距离检测器平面的垂直距离越近,重构图像的精度越高。以上实验结果将为应用频域近红外光学成像法对苹果进行无损检测奠定良好基础。

关键词：苹果频域近红外光学成像法无损检测检测精度

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基于无人机LiDAR的农田平整地势测量方法

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农业机械学报 2021年第S01期52卷 51-57,117页

作者：金志坤景云鹏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北京100083 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

为了提高农田平整作业中地势测量速度与精度,本文提出一种基于无人机LiDAR的农田平整地势测量方法。通过无人机搭载LiDAR测量系统,获取高精度农田地势点云数据。对采集的点云数据进行预处理,通过直通滤波方法去除z轴方向上的大量噪点。... 详细信息

为了提高农田平整作业中地势测量速度与精度,本文提出一种基于无人机LiDAR的农田平整地势测量方法。通过无人机搭载LiDAR测量系统,获取高精度农田地势点云数据。对采集的点云数据进行预处理,通过直通滤波方法去除z轴方向上的大量噪点。使用渐进式形态学滤波算法,分割农田地面点与非地面点。在保留主要农田地势信息特征的基础上,使用基于VoxelGrid滤波器的农田地势点云精简方法对农田地势点云数据进行精简。在4块不同面积的农田中,分别使用无人机LiDAR测量方式与全球导航卫星系统(GNSS)测量方式进行地势测量试验,试验结果表明,与GNSS测量真值的平整度相比,其准确度分别为94.681%、91.364%、90.588%和90.287%,与GNSS测量真值的最大高程差相比,其准确度分别为99.391%、98.167%、97.025%和98.776%,与GNSS测量真值的高差分布列相比,其准确度分别为99.307%、97.914%、98.673%和95.110%。本文提出的基于无人机LiDAR的农田地势测量方法可快速精准测量农田地势信息,可为下一步农田平整作业提供数据支持。

关键词：农田平整无人机LiDAR 点云地势测量

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GNSS双天线结合AHRS测量农田地形

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农业工程学报 2019年第21期35卷 166-174页

作者：景云鹏刘刚金志坤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京10083 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

为减小GNSS农田平整过程中农田地势信息的采集误差,提高农田三维地形的测量精度,该文提出了一种基于GNSS双天线和姿态航向参考系统(attitude and heading reference system, AHRS)组合的地形测量方法。以GNSS平地系统为试验平台,利用AHR... 详细信息

为减小GNSS农田平整过程中农田地势信息的采集误差,提高农田三维地形的测量精度,该文提出了一种基于GNSS双天线和姿态航向参考系统(attitude and heading reference system, AHRS)组合的地形测量方法。以GNSS平地系统为试验平台,利用AHRS获取平地铲的姿态角和三轴加速度信息,建立GNSS双天线的位置解算方程组;对采集过程中的误差源进行分析,使用最小二乘法和五点三次平滑法对振动误差进行趋势项消除和平滑处理,获得高精度的农田三维地形测量数据。水泥路面的试验结果表明:位置解算方程可以有效地对双天线的位置信息进行解算,通过误差处理后定位天线测量数据的波动范围减小了9.57%,定向天线测量数据的波动范围减小了8.42%。3块不同面积(35 m×50 m、35 m×100 m和35 m×200 m)的农田平地作业试验结果表明:与单天线地形测量方式相比,双天线测量得到农田平整度的准确性分别提高了14.286%、14.063%和10.084%,最大高程差的准确性分别提高了8.642%、8.333%和8.897%,高差分布列的准确性分别提高了1.536%、3.357%和2.991%。本文提出的地形测量方法可以有效降低采集数据的误差,可为农田平整作业提供高精度的地势信息。

关键词：土地利用测量地形 GNSS双天线姿态航向参考系统位置解算误差处理

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基于复合纳米介导固态电极的原位土壤硝态氮检测研究

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农业机械学报 2020年第S02期51卷 402-407页

作者：陈铭蓝天姚岚李莉张淼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 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

采用新型纳米复合材料金纳米簇复合石墨烯为固态离子选择电极介导材料,以土壤渗出液为对象开展原位NO-3-N检测,评估了传感器寿命、灵敏性及选择性,解析了采集环境参数对渗出液硝态氮监测的影响。结果表明:电极寿命达到65 d,响应斜率为44... 详细信息

采用新型纳米复合材料金纳米簇复合石墨烯为固态离子选择电极介导材料,以土壤渗出液为对象开展原位NO-3-N检测,评估了传感器寿命、灵敏性及选择性,解析了采集环境参数对渗出液硝态氮监测的影响。结果表明:电极寿命达到65 d,响应斜率为44.02 mV/dec,对硝酸根选择性较好,对土壤中主要共存阴离子抗干扰性良好;采样探头包埋深度每下降10 cm,硝态氮质量浓度增加30~60 mg/L;含水率对渗出液硝态氮影响不明显;土壤颗粒粒径大于2.5 mm后,硝态氮质量浓度下降约19.5%;原位渗出液电极测定结果与光学法一致性较好,约为标准浸提液检测值5~6倍。

关键词：原位土壤硝态氮离子选择电极纳米介导

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基于基质含水率的作物蒸腾量估算与预测模型研究

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农业机械学报 2019年第B07期50卷 187-194页

作者：陈士旺李莉杨成飞李文军孟繁佳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 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

作物蒸腾作用是基质水分传输的主要驱动力,建立了基于基质含水率变化量的温室番茄作物蒸腾量估算模型和预测模型,并进行对比分析。使用校准后的EC5基质含水率传感器,记录第1次灌溉后与第2次灌溉前基质实时含水率变化量,使用称量法测量... 详细信息

作物蒸腾作用是基质水分传输的主要驱动力,建立了基于基质含水率变化量的温室番茄作物蒸腾量估算模型和预测模型,并进行对比分析。使用校准后的EC5基质含水率传感器,记录第1次灌溉后与第2次灌溉前基质实时含水率变化量,使用称量法测量作物实时蒸腾量。通过基质含水率变化量与基质栽培槽体积的多元线性回归运算,建立番茄单株日蒸腾量估算模型;将基质含水率变化量、空气温度、空气湿度和光照强度作为输入,利用GABP神经网络算法,建立番茄单株日蒸腾量预测模型。将试验所得温室作物日蒸腾量估算模型和预测模型分别与温室作物实际日蒸腾量进行线性回归分析,结果表明,基于基质含水率变化量建立的估算模型在苗期、花期的预测精度分别为0.9729、0.9796,预测模型的预测精度分别为0.9915、0.9890,两者之间差异不大,但估算模型运算速度远高于预测模型的运算速度,估算模型对于温室灌溉管理具有推广应用价值。

关键词：作物蒸腾量基质含水率变化量估算模型预测模型线性回归 GABP神经网络

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农田平地机导航侧滑估计与自适应控制方法

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农业机械学报 2020年第9期51卷 26-33页

作者：景云鹏刘刚金志坤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 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

针对农田平地机在无人驾驶作业时因受地面侧滑影响而导致路径追踪控制精度降低的问题,提出一种基于牵引式农田平地机的导航侧滑估计与自适应控制方法。根据路径追踪时平地铲与拖拉机的位置关系,建立了牵引式农田平地机的运动学模型;基... 详细信息

针对农田平地机在无人驾驶作业时因受地面侧滑影响而导致路径追踪控制精度降低的问题,提出一种基于牵引式农田平地机的导航侧滑估计与自适应控制方法。根据路径追踪时平地铲与拖拉机的位置关系,建立了牵引式农田平地机的运动学模型;基于运动学模型,提出了一种侧滑估计器,用来预测导航控制中车轮因侧滑产生的侧滑角,并计算出拖拉机的前轮转角控制率;采用改进的非线性函数构造方法对PID控制器的参数KP、KI、KD进行实时整定,实现了农田平地机自适应导航控制。田间试验表明,该方法使平地铲路径追踪的平均绝对偏差减小了6.78 cm,标准偏差减小了10.1 cm。与无侧滑估计和参数自适应的导航控制相比,本文方法提高了农田平地机的路径追踪精度,增强了导航控制系统对平地机的适应性和鲁棒性。

关键词：农田平地机导航侧滑估计自适应控制非线性整定

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