检索结果-内蒙古大学图书馆

广东农业科学 2014年第2期41卷 171-174,189页

作者：李树强李民赞河南科技大学车辆与动力工程学院河南洛阳471003 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

为了使用车载平台对玉米叶绿素含量进行快速预测,优化车载系统测量结果,提出了一种适用于玉米苗期车载动态预测冠层叶片叶绿素含量的光谱指数MPRI,构建了相应的叶绿素含量预测模型,结合空间插值对其空间分析能力进行了分析和评估。结果... 详细信息

为了使用车载平台对玉米叶绿素含量进行快速预测,优化车载系统测量结果,提出了一种适用于玉米苗期车载动态预测冠层叶片叶绿素含量的光谱指数MPRI,构建了相应的叶绿素含量预测模型,结合空间插值对其空间分析能力进行了分析和评估。结果表明:基于车载动态获取的冠层光谱指数MPRI,对于单点位置的冠层叶绿素预测效果较好,模型决定系数R2约为0.81;对于动态测量,车载动态获取信息中的玉米冠层MPRI值能够通过定值阈值较为准确地被识别,利用其构建的玉米冠层叶片叶绿素含量预测模型具有较好的单点预测效果。结合反距离加权插值法进行空间分析,能够得到较佳的空间预测效果,空间分布预测偏差小于7%的数据占总数据量的85%。基于光谱指数MPRI构建的车载动态预测冠层叶绿素预测模型具有较好的单点预测效果,结合GPS位置信息进行空间分析能够得到较佳的空间预测效果,为车载系统动态测量提供了新的思路。

关键词： MPRI 玉米冠层叶绿素光谱测量空间插值

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山东省滨城区农田土壤重金属来源解析及评价

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中国农业大学学报 2014年第6期19卷 119-125页

作者：咏梅张漫王圣伟刘刚中国农业大学信息与电气工程学院/现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070

以山东省滨城区为研究对象,对农田土壤重金属来源进行解析及评价。通过对表层土壤中7种重金属(Pb、Hg、Cu、Cd、Cr、As和Zn)及速效磷、速效钾进行主成分分析,探讨研究区内土壤重金属形成原因,并采用单因子指数和加权综合指数法对土壤环... 详细信息

以山东省滨城区为研究对象,对农田土壤重金属来源进行解析及评价。通过对表层土壤中7种重金属(Pb、Hg、Cu、Cd、Cr、As和Zn)及速效磷、速效钾进行主成分分析,探讨研究区内土壤重金属形成原因,并采用单因子指数和加权综合指数法对土壤环境质量进行评价。分析结果表明:研究区域内的土壤中7种重金属元素含量的平均值均未超过食用农产品产地环境质量标准,部分样点中Pb、Cd、Cu和As总量超过背景值,超出比例分别为38.3%、46.8%、42.6%和14.9%。主成分分析结果表明,土壤中7种重金属的富集原因存在差异,其中重金属Hg、Cd、Cr和As主要源于化肥、农药、有机肥的过量施用以及灌溉用水受污染;Pb、Cu和Zn主要源于粉尘及汽车轮胎磨损所产生有害气体中的重金属。单因子指数评价及加权综合指数评价结果表明,重金属元素Hg的单因子污染指数达到轻度污染水平,占总采样点个数的21.3%,其余6种重金属元素均属于土壤环境质量评价分级标准中的"安全"等级;加权综合污染指数平均值为0.54,表明研究区内土壤环境质量总体状况优良,大部分地区处于"安全"等级。

关键词：土壤重金属主成分分析环境质量评价

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可见分光光度法检测苹果中毒死蜱农药残留的研究

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农机化研究 2014年第9期36卷 182-185页

作者：李文张健鑫李由李民赞孙明北京工商大学计算机与信息工程学院北京100048 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

为研究苹果中毒死蜱农药残留的快速安全的检测方法,用氯化钯乙酸溶液作比色剂,和毒死蜱农药发生比色反应,对比色条件进行了优化。实验证明,用乙酸代替常用的浓盐酸作为氯化钯溶剂时实验效果更好。在最佳波长415nm处和最佳条件下,毒死蜱... 详细信息

为研究苹果中毒死蜱农药残留的快速安全的检测方法,用氯化钯乙酸溶液作比色剂,和毒死蜱农药发生比色反应,对比色条件进行了优化。实验证明,用乙酸代替常用的浓盐酸作为氯化钯溶剂时实验效果更好。在最佳波长415nm处和最佳条件下,毒死蜱浓度在0.5～16mg/kg范围内,吸光度的对数相关系数R2=0.992 8。文中确定了氯化钯乙酸溶液比色体系的最佳反应条件为：温度45℃,时间2min,样品回收率为92%～105.3%,为以后开发便携式农药残留检测仪的光源提供了可行的依据。

关键词：毒死蜱农药残留分光光度法比色反应

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基于边缘检测与扫描滤波的农机导航基准线提取方法

基于边缘检测与扫描滤波的农机导航基准线提取方法

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第18届CIGR国际农业工程学会世界大会

作者：何洁孟庆宽张漫仇瑞承项明杜尚丰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

为了实时、准确地提取作物行基准线,提出了一种将边缘检测和扫描滤波(Boundary detection and scan-filter,BDSF)相结合的基准线提取方法。首先对RGB颜色空间采用G-R颜色特征因子进行图像灰度化,再采用最大类间方差法(OSTU)对灰度图像... 详细信息

为了实时、准确地提取作物行基准线,提出了一种将边缘检测和扫描滤波(Boundary detection and scan-filter,BDSF)相结合的基准线提取方法。首先对RGB颜色空间采用G-R颜色特征因子进行图像灰度化,再采用最大类间方差法(OSTU)对灰度图像进行分割,得到二值化图像,获取较好的作物信息。然后分别对图像的底端和顶端部分进行垂直投影,获取作物行的位置,形成一个包含作物行直线的条形框;在这个条形框内,再用等面积的小条形框对图像进行扫描并统计有效点的个数。最后根据扫描的结果来提取导航线。试验结果表明,对比Hough算法和最小二乘法(Least square method,LSM),BDSF算法处理一幅分辨率为640像素×480像素的图像,平均耗时为67 ms,与LSM算法耗时相当,精度接近Hough算法;并且在杂草和株数稀缺情况下具有良好的适应性,能够快速准确地提取作物行基准线。

关键词：农业机械导航边缘检测扫描滤波基准线

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一种基于果实颜色和形状模型的苹果检出算法

一种基于果实颜色和形状模型的苹果检出算法

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：肖昌一郑立华李民赞陈元郭享张琴中国农业大学“现代精细农业系统集成”教育部重点实验室北京100083

利用机器视觉技术准确获取苹果树上果实的数量是进行果树测产和精细果园管理的关键.针对野外果园环境和光照条件的复杂性,本文提出了一种基于果实颜色和形状模型的红富士苹果检测计数算法,该算法能够有效解决果实在光照条件变化、颜色... 详细信息

利用机器视觉技术准确获取苹果树上果实的数量是进行果树测产和精细果园管理的关键.针对野外果园环境和光照条件的复杂性,本文提出了一种基于果实颜色和形状模型的红富士苹果检测计数算法,该算法能够有效解决果实在光照条件变化、颜色分布区间大且不规则、果实重叠、果实被遮挡等复杂情况下的果实检测问题. 首先,利用178张苹果图片以及39张非苹果图片进行神经网络建模;然后使用训练好的苹果检出神经网络模型对待检测的图片进行处理,去除无关的背景;再对无背景图片进行边缘检测;最后,对检测得到的边缘图像进行霍夫变换检测并获得圆及圆心位置,即为苹果所在的位置.经试验验证,使用该苹果检出算法与人工统计法获得的计数结果之间具有极高的相关性,决定系数R2达到了0.985,显示该算法具有较高的准确性和抗干扰能力,能够用于算法野外环境中成熟期苹果测产.

关键词：苹果园产量估测边缘图像颜色分割神经网络模型霍夫变换

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用于小麦冠层氮素营养诊断的光谱监测仪器开发与测试

用于小麦冠层氮素营养诊断的光谱监测仪器开发与测试

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：赵毅李民赞孙红吴李烜张猛文瑶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

为了快速获取田间作物生长营养水平,研究设计开发了作物冠层氮素营养诊断光谱监测仪,并进行了小麦大田测试.该系统由光学系统,信号采集驱动模块和控制器组成.光学传感器可以采集310-1148nm光谱信息,信号采集驱动模块用于提供稳定电压以... 详细信息

为了快速获取田间作物生长营养水平,研究设计开发了作物冠层氮素营养诊断光谱监测仪,并进行了小麦大田测试.该系统由光学系统,信号采集驱动模块和控制器组成.光学传感器可以采集310-1148nm光谱信息,信号采集驱动模块用于提供稳定电压以及数据的AD转换,并开发了光谱采集控制软件安装于控制器,主要功能包括接收、处理、显示和存储采集到的数据. 应用该仪器针对大田冬小麦开展试验,试验结果表明该仪器所测反射率与美国ASD FieldSpec HandHeld2光谱辐射仪所测的反射率之间具有较高的相关性,相关系数最小为0.9918.分析了冬小麦叶绿素含量与仪器所测反射率之间的相关性.选取特征波长667nm和768nm构建归一化植被指数作为参数建立叶绿素含量预测模型,建模精度为0.656检验模型精度为0.622.结果表明利用自主研发的便携式光谱仪能有效检测评估小麦营养氮素含量,为小麦的精细栽培提供理论与技术支持.

关键词：冬小麦营养诊断光谱监测硬件配置软件开发功能模块

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用于田间信息智能采集的网关节点开发

用于田间信息智能采集的网关节点开发

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：文瑶李民赞孙红张猛吴李烜杨玮现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室中国农业大学北京100083

为了实时监测农田的环境情况,设计了一套基于MSP430F5438单片机的便携式低功耗高精度的网关节点.该网关节点采用TI公司推出的MSP430F5438微处理器为系统主控芯片,采用芯片内置的16通道12位高精度ADC模数转换器,结合实验室已有的传感器... 详细信息

为了实时监测农田的环境情况,设计了一套基于MSP430F5438单片机的便携式低功耗高精度的网关节点.该网关节点采用TI公司推出的MSP430F5438微处理器为系统主控芯片,采用芯片内置的16通道12位高精度ADC模数转换器,结合实验室已有的传感器对农田现场信息进行采集,将采集来的数据通过带触摸的液晶屏显示,并通过HC-12无线串口通信模块发送到上位机.综合对系统的各模块功能进行试验测试,结果表明系统稳定运行,可以满足田间数据监测的需要。

关键词：田间信息数据监测网关节点系统开发功能模块

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基于Web Service的蔬菜安全溯源信息采集与追溯

基于Web Service的蔬菜安全溯源信息采集与追溯

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：陈元郑立华肖昌一郭享张瑶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

蔬菜安全溯源旨在向消费者提供真实可靠的蔬菜安全生产信息,增强蔬菜安全生产信息的透明度,保护消费者知情权. 本文针对蔬菜播种、生长、采收和储存期间的安全生产信息,设计和开发了数据采集和追溯服务模块.首先针对蔬菜不同生长时... 详细信息

蔬菜安全溯源旨在向消费者提供真实可靠的蔬菜安全生产信息,增强蔬菜安全生产信息的透明度,保护消费者知情权. 本文针对蔬菜播种、生长、采收和储存期间的安全生产信息,设计和开发了数据采集和追溯服务模块.首先针对蔬菜不同生长时期的投入物所引入的安全问题进行了分析,设计了蔬菜安全数据库存放蔬菜生长环境信息、生产操作信息、投入物信息等数据;设计了蔬菜安全信息获取和追溯的功能模块,并利用Web Service技术进行了实现.服务利用Java技术实现,采集蔬菜安全信息并上传至蔬菜安全信息采集与食品追溯平台;在蔬菜生产现场,利用PDA实现数据的采集和传输.PDA采集蔬菜生产采收等过程中发生的安全信息,通过蔬菜安全信息传输协议传输至平台Web Service接口,保存至平台数据库相应数据表中,并通过另外设计的Web Service接口发布数据,最终实现了安全信息的溯源.系统试运行表明,蔬菜安全信息能够被及时地采集至平台,并提供高效的蔬菜生产信息溯源.

关键词：蔬菜安全信息采集追溯系统软件开发功能模块网络服务

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基于近红外光谱分析的土壤分层氮素含量预测

基于近红外光谱分析的土壤分层氮素含量预测

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：张瑶李民赞郑立华杨玮中国农业大学“现代精细农业系统集成研究”教育部重点实验室北京 100083

准确、快速地估测土壤中的氮素含量是推动配方施肥顺利开展的保障.本研究在不同区域随机选取了30个点位,每个点位分别取其表土层(0～30cm)、心土层(30～48cm)以及底土层(48～60cm)三个部位进行取样,利用傅里叶型光谱分析仪MATRIX_I测量... 详细信息

准确、快速地估测土壤中的氮素含量是推动配方施肥顺利开展的保障.本研究在不同区域随机选取了30个点位,每个点位分别取其表土层(0～30cm)、心土层(30～48cm)以及底土层(48～60cm)三个部位进行取样,利用傅里叶型光谱分析仪MATRIX_I测量了含有不同氮素含量的土壤样本在近红外区域的吸收光谱,并使用实验室手段测量了土壤样本的水分及氮素含量.分析了不同层次土壤样本的吸收光谱特性,以及土壤水分、氮素不同层次的变化规律.同时对原始光谱透射率进行一阶微分处理,而后利用微分光谱与土壤全氮含量进行相关性分析,选取反应土壤全氮含量的敏感波段1387nm,1504nm,1738nm,1876nm,2120nm以及2316nm.利用所得敏感波段与土壤氮素含量分别建立多元线性回归模型,BP神经网络预测模型以及基于遗传算法优化的BP神经网络建模. 结果显示,基于遗传算法优化的BP神经网络建模,其测定系数Rc2为0.883,RMSEC=0.0278mg/Kg.表土层土壤的预测验证结果测定系数Rt2为0.716,RMSEP=0.031mg/Kg;心土层土壤的预测验证结果测定系数Rs2为0.801,RMSEP=0.030mg/Kg;底土层土壤的预测验证结果测定系数Rb2为0.667,RMSEP=0.033mg/Kg;无论是建模精度还是模型在土壤各个层次的预测精度相比于多元线性回归模型和BP神经网络模型相比都有了显著的提高,说明该方法在土壤全氮含量预测过程中具有明显的优势,可应用于实际生产.

关键词：土壤氮素含量预测近红外光谱分析法反向传播神经网络模型多元线性回归模型遗传算法

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土壤水分对近红外光谱实时检测土壤全氮的影响研究

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光谱学与光谱分析 2013年第3期33卷 677-681页

作者：安晓飞李民赞郑立华刘玉萌孙红 “现代精细农业系统集成研究”教育部重点实验室中国农业大学北京100083

利用近红外光谱技术实时预测土壤全氮含量是精细农业的研究热点之一,但是由于土壤水分在近红外波段的吸收系数较高,影响了土壤全氮含量的实时预测精度。使用布鲁克MATRIX_I傅里叶近红外光谱分析仪对不同土壤水分的土壤样本进行了近红外... 详细信息

利用近红外光谱技术实时预测土壤全氮含量是精细农业的研究热点之一,但是由于土壤水分在近红外波段的吸收系数较高,影响了土壤全氮含量的实时预测精度。使用布鲁克MATRIX_I傅里叶近红外光谱分析仪对不同土壤水分的土壤样本进行了近红外光谱扫描,定性和定量的分析了土壤水分对近红外光谱的影响,并提出了一种消除土壤水分对土壤全氮含量预测影响的方法。近红外光谱扫描结果显示在同一全氮含量水平下,随着土壤水分含量的增加,光谱吸光度呈逐渐上升的趋势,且变化趋势为非线性。通过对1 450和1 940nm两个水分吸收波段的差分处理,设计了水分吸收指数MAI(moisture absorbance index),再对土壤按照水分含量梯度进行分类,提出了相应的修正系数。修正后的6个土壤全氮特征波段处(940,1 050,1 100,1 200,1 300和1 550nm)的土壤吸光度值作为建模自变量,使用BP神经网络建立了土壤全氮预测模型,模型的RC,RV,RMSEC,RMSEP和RPD分别达到了0.86,0.81,0.06,0.05和2.75;与原始吸光度所建模型相比较模型精度得到了显著提高。实验结果表明本方法可以有效地消除土壤水分对近红外光谱检测土壤全氮含量预测的影响,为土壤全氮含量实时预测提供了理论和技术支持。

关键词：土壤水分影响近红外光谱技术土壤全氮精细农业

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