检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2014年第12期30卷 105-114页

作者：余强毅吴文斌陈羊阳杨鹏孟超英周清波唐华俊中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部农业信息技术重点实验室北京100081 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

Agent模型是研究农业土地系统复杂性与动态性的有效工具。在农作物空间格局变化模拟模型(CroPaDy,an agent-based model for simulating crop pattern dynamics)概念化设计的基础上,借助MATLAB平台开放性、矩阵运算能力强等特点,实现Cro... 详细信息

Agent模型是研究农业土地系统复杂性与动态性的有效工具。在农作物空间格局变化模拟模型(CroPaDy,an agent-based model for simulating crop pattern dynamics)概念化设计的基础上,借助MATLAB平台开放性、矩阵运算能力强等特点,实现CroPaDy模型的数值模拟,并以黑龙江省宾县调查数据为依据,完成模型的区域实证研究。基于MATLAB的模型实现过程充分考虑了CroPaDy模型的多层次性(土地流转行为与作物选择行为)成功实现了3个子模块的动态嵌套模拟:1)Agent生成模块。基于已有的多源GIS数据、统计数据、典型调查数据、以及个体的通用规则,利用蒙特卡洛方法生成每一个个体Agent的属性信息;2)Agent分类模块。基于调查数据对受访农户进行态度聚类分析,然后借助人工神经网络方法确定所有生成的Agent所在的类型;3)Agent决策模块。利用概率方法,计算特定周期内每个Agent的决策行为。区域实证研究中,直接将空间耕地网格作为个体Agent,实现区域全覆盖(网格大小设置为114 m×114 m,约等于户均耕地面积),模拟结果表明,研究区2010年玉米、大豆、水稻、烤烟的模拟结果分别为2 6055.9、5 192.2、3 506.8、3 983.9 hm2,利用宾县统计年鉴(2010)进行验证,模型总体模拟精度达90%以上。CroPaDy模型的设计与实现科学合理,具有较强的理论性与可操作性,能够用以表达特定区域内的农作物空间格局及其动态变化过程。

关键词：农作物模型 MATLAB Agent模型态度土地流转农业土地系统

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基于Web的自动灌溉控制系统数据实时推送设计与开发

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农业工程学报 2015年第15期31卷 133-139页

作者：李淑华郝星耀周清波潘瑜春中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 农业部农业信息技术重点实验室北京100097 北京市农业物联网工程技术研究中心北京100097 北京农业信息技术研究中心北京100097

基于Web的自动灌溉控制系统是当前农业节水信息技术发展的主流趋势,为了提供定制灌溉控制方案和精准的用水计量,系统需要较高的数据传输实时性能,而基于Web的应用程序在实时性上表现较差,难以满足应用需求。针对这一问题,该文首先分析... 详细信息

基于Web的自动灌溉控制系统是当前农业节水信息技术发展的主流趋势,为了提供定制灌溉控制方案和精准的用水计量,系统需要较高的数据传输实时性能,而基于Web的应用程序在实时性上表现较差,难以满足应用需求。针对这一问题,该文首先分析了基于Web的自动灌溉控制系统的结构和数据传输实时性瓶颈,提出了通过数据推送模式提高实时性的方案,并对数据层与逻辑层、逻辑层与表现层之间的具体数据推送模式进行了设计。通过编程开发完成基于Web的灌溉控制系统的构建,实现了数据实时推送的机制,并对系统数据采集和控制指令发送过程的实时性进行测试。结果表明:数据采集平均延时为1 676 ms,控制数据从发送到结果返回的平均延时为3 378 ms,基本能够满足其设备控制和灌溉决策的需要;软件系统内采集和控制过程的数据库至客户端数据传输的平均延时分别为124和118 ms,消除了数据拉取模式中的延时因素,对提高系统实时性起到了重要作用。该研究为基于Web的实时监测与控制系统的开发提供了方法参考。

关键词：灌溉数据采集设计灌溉控制实时数据推送观察者模式

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基于深度学习的水产病害可视化知识图谱构建与验证

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农业工程学报 2023年第15期39卷 259-267页

作者：姜丽华赵瑞雪董春岩常晓燕马娟娟谢能付方松中国农业科学院农业信息研究所北京100081 农业农村部农业大数据重点实验室北京100081 农业农村部信息中心北京100025 北京航天丰益信息技术有限公司北京100081 中国农业科学院北京100081

知识图谱本质上是基于图的语义网络,表示实体与实体之间的关系,在知识问答、语义检索等领域起着至关重要的作用。针对目前水产病害领域存在实体关系交叉关联、多源异构数据聚合能力差、利用率低、知识共享困难等问题,该研究基于自然语... 详细信息

知识图谱本质上是基于图的语义网络,表示实体与实体之间的关系,在知识问答、语义检索等领域起着至关重要的作用。针对目前水产病害领域存在实体关系交叉关联、多源异构数据聚合能力差、利用率低、知识共享困难等问题,该研究基于自然语言处理和文本挖掘提出了一个基于神经网络深度学习模型的水产病害专业领域知识图谱构建方法并进行试验验证。首先,构建水产病害专业领域本体,并预定义实体类型、属性和关系的集合,确定知识抽取边界;其次,在本体基础上,分别利用规则方法和深度学习方法对半结构化和非结构化知识进行抽取。对于非结构化知识,提出“水产病害+关系+BMES”文本标注体系,将关系抽取融合于命名实体识别任务中直接对三元组建模,将实体关系抽取转化为序列标注问题,不仅提高标注效率,还实现了实体和关系的联合抽取。同时通过标签匹配和映射对三元组建模获得RDF数据,解决了重叠关系抽取的难题。利用BERT-BiLSTM+CRF端到端模型进行试验,试验结果证明该三元组抽取方法具有较高的召回率(89.64%),准确率(94.04%)和F_(1)值(91.34%),优于CNN+BiLSTM+CRF和BiLSTM+CRF等模型,抽取效果有了显著提升,并将抽取到的知识存储到Neo4j图数据库中,实现知识可视化管理及知识推理分析。该研究构建的水产病害知识图谱精度高、粒度细,能够帮助机器理解数据、解释现象、知识推理,从而发掘深层关系、实现智慧搜索与智能交互。

关键词：知识图谱深度学习水产病害本体 BiLSTM+CRF

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Agent农业土地变化模型研究进展

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生态学报 2013年第6期33卷 1690-1700页

作者：余强毅吴文斌杨鹏唐华俊周清波陈仲新中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部农业信息技术重点实验室北京100081

农业土地变化是全球变化与可持续研究的热点,当前研究虽取得了长足进展,但仍存在诸多不足,集中表现在对农业土地系统复杂性与动态性的认识不够。近年来,基于Agent的农业土地变化研究(农业ABM/LUCC,Agent-based agricultural landchange ... 详细信息

农业土地变化是全球变化与可持续研究的热点,当前研究虽取得了长足进展,但仍存在诸多不足,集中表现在对农业土地系统复杂性与动态性的认识不够。近年来,基于Agent的农业土地变化研究(农业ABM/LUCC,Agent-based agricultural landchange modeling)逐渐兴起,极大的丰富了传统研究的理论与方法,具体表现在:(1)农业ABM/LUCC将微观层面的人类个体行为整合进土地变化研究框架,有助于更加清楚的认识农业土地系统的"人类-自然"综合复杂性问题。(2)农业ABM/LUCC能够动态表达土地系统变化的内生反馈机制,有助于弥补传统的静态土地变化驱动机制分析的不足。(3)基于ABM/LUCC的农业土地利用格局动态研究是整合"人类-自然"综合研究的关键桥梁,农业ABM/LUCC能够与其他生物地球物理模型或经济模型动态嵌套,使多尺度、多维度综合模型研究成为可能。然而,农业ABM/LUCC研究也存在诸多挑战,如理论研究滞后于应用研究,大尺度应用难以开展,以及农户行为的模拟结果很难得到校验等。

关键词： ABM LUCC 农业土地变化复杂性动态性耦合的“人类-自然”系统

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农产品监测预警模型集群构建理论方法与应用

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中国农业科学 2020年第14期53卷 2859-2871页

作者：许世卫邸佳颖李干琼庄家煜中国农业科学院农业信息研究所/农业农村部农业信息服务技术重点实验室/北京市农业监测预警工程技术研究中心

【目的】农产品供给与需求的准确分析测定,是农业监测预警能力提升的重要表现。构建产品多品种多环节模型集群理论方法,可高效解决单一环节或单一模型难以解决的分析技术难题。【方法】在农产品供需的重要要素即生产量、消费量、贸易量... 详细信息

【目的】农产品供给与需求的准确分析测定,是农业监测预警能力提升的重要表现。构建产品多品种多环节模型集群理论方法,可高效解决单一环节或单一模型难以解决的分析技术难题。【方法】在农产品供需的重要要素即生产量、消费量、贸易量、价格等分析预测过程中,针对农产品品种间关联性强,自然、社会、经济诸多影响因素纠缠,模型多变量强耦合、非线性、参数时变的特点,提出多品种农产品"因素分类解耦、参数转用适配"方法,以构建多时空维度的监测预警模型集群。【结果】利用"因素分类解耦、参数转用适配"技术方法,研究构建了不同农产品的生产类、消费类、贸易类、价格类的模型集群。这些模型集群可用于对不同时空维度的水稻、玉米、小麦、肉类等主要农产品供需的长中短期的分析预测,支撑形成了农业展望中的主要农产品平衡表,其中主要农产品全国年度生产量6年平均预测精度高于97%。【结论】研究提出的农产品监测预警模型集群构建理论及其方法,有效提升了农产品多品种模型集群的求解效率和准确率,增强了农产品供需分析预测的系统性与智能性,为系统揭示农产品复杂的时空供需变化特征、促进农产品市场调控科学性和可预见性,提供了新技术方法。

关键词：农产品多品种供需预测因素分类解耦参数转用适配模型集群

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滴灌施肥对免耕冬小麦水分利用及产量的影响

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中国农业科学 2014年第10期47卷 1966-1975页

作者：陈静王迎春李虎王立刚邱建军肖碧林中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京农业信息技术研究中心

【目的】为解决黄淮海平原麦区冬小麦滴灌用水量和合理的水肥配合等问题,以山东省桓台县免耕农田为试验点,系统研究了滴灌施肥对土壤水分垂直运移、冬小麦产量及其构成因素、水分利用效率等的影响。【方法】采用测墒补灌和生育期滴灌施... 详细信息

【目的】为解决黄淮海平原麦区冬小麦滴灌用水量和合理的水肥配合等问题,以山东省桓台县免耕农田为试验点,系统研究了滴灌施肥对土壤水分垂直运移、冬小麦产量及其构成因素、水分利用效率等的影响。【方法】采用测墒补灌和生育期滴灌施肥相结合的方法,以常规漫灌施肥处理为对照。设置65 mm(W1)、98 mm(W2)、130 mm(W3)、195 mm(W4)和260 mm(W5)5个滴灌梯度水平处理。在130 mm滴灌水平下,分别于冬小麦的分蘖期、拔节期、孕穗期、扬花期和灌浆期5个生育时期设置相应的氮磷钾肥料配比,采用氮磷钾3个因素,每个因素4个水平的二次饱和D-最优设计方法进行田间试验。氮、磷、钾4个水平分别为:0水平(0、0、0),1水平(94.5、42.4、59.2 kg·hm-2),2水平(189、84.7、118.3 kg·hm-2)和3水平(270、121、169 kg·hm-2)。【结果】测墒补灌试验结果表明,W1、W3和W5处理滴灌后土壤水分主要向下运移至60、80和100 cm以下土层。滴灌量越大,土壤水分垂直运移深度越大。滴灌量260 mm时存在灌溉水深层渗漏的风险;W1处理在整个生育期土壤含水量明显低于其他滴灌处理,滴灌量130 mm以上的处理,整个生育期0—80 cm土层的含水量为田间持水量的75%—80%;滴灌施肥处理与常规漫灌施肥处理相比显著增加了冬小麦的有效穗数,不同滴灌处理中灌溉量与穗粒数呈正相关关系,与千粒重呈负相关关系;滴灌量130 mm时,小麦籽粒产量最高;滴灌显著提高了冬小麦的水分利用效率,并以W3处理最高,达2.28 kg·m-3;对滴灌施肥试验的拟合结果表明,试验区冬小麦最佳N、P2O5和K2O施用量分别为206.63、86.72和88.07 kg·hm-2。【结论】在黄淮海平原地区免耕冬小麦采用测墒补灌和滴灌施肥相结合的方法可以显著提高水分利用效率和小麦籽粒产量,较常规对照分别提高了57.46%和21.13%。主要原因是滴灌后水分向下运移至作物根区内,减少了灌溉水深层渗漏的风险,促进了作物对随水施入肥料的吸收。合理的滴灌施肥配比下总体可节水51.85%,节约氮肥23.47%、磷肥28.33%和钾肥47.89%。

关键词：冬小麦滴灌施肥水分利用效率产量

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2003～2014年中国种植业产值增长及贡献因素分析

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地理科学 2018年第1期38卷 143-150页

作者：刘玉陈秧分高秉博王国刚北京农业信息技术研究中心北京100097 中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081

基于统计数据,采用对数平均迪氏分解模型,从全国和省域2个尺度研究农作物播种面积、单位面积产值、增加值率、价格变化等因素对2003~2014年中国种植业增加值的影响方向与程度,以期为农业政策调整和差别化的种植业生产策略制定提供依据... 详细信息

基于统计数据,采用对数平均迪氏分解模型,从全国和省域2个尺度研究农作物播种面积、单位面积产值、增加值率、价格变化等因素对2003~2014年中国种植业增加值的影响方向与程度,以期为农业政策调整和差别化的种植业生产策略制定提供依据。结果表明：（1）12 a间种植业增加值增加了25 608.4亿元;农产品生产价格指数的提升、单位面积产值的快速增加叠加上农作物播种面积的稳定增长,导致研究期间种植业增加值的明显上升;种植业增加值呈现“北进中移”的发展趋势,长江中下游区、黄淮海区、西南区等省域的种植业增加值明显增加。（2）各因素对各省域种植业增加值的作用方向和作用强度呈现出一定的差异性,农产品价格指数的明显提升和单位面积产值的快速增加是大部分省域种植业增加值快速增长的主要推动力,而农作物播种面积的稳定增加也起到比较明显的正向促进作用;新疆和内蒙古农作物播种面积的正向效应明显,北京、上海和浙江农作物播种面积的负向效应明显;东部沿海省域和直辖市增加值率的负向效应比较明显。

关键词：种植业增加值作物比例作物单产作物价格水平对数平均迪氏分解模型

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近20年来东北三省春玉米物候期变化趋势及其对温度的时空响应

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生态学报 2013年第18期33卷 5818-5827页

作者：李正国杨鹏唐华俊吴文斌陈仲新刘佳张莉谭杰扬唐鹏钦农业部农业信息技术重点实验室北京100081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

利用1990至2009期间的东北三省46个农业气象台站的观测记录,通过计算玉米出苗期、成熟期和生育期长度等物候期特征的年变化率(θ),分析了气候变化背景下东北三省玉米物候期对生长季气温条件变化的响应特征。结果表明:(1)研究期间,东北... 详细信息

利用1990至2009期间的东北三省46个农业气象台站的观测记录,通过计算玉米出苗期、成熟期和生育期长度等物候期特征的年变化率(θ),分析了气候变化背景下东北三省玉米物候期对生长季气温条件变化的响应特征。结果表明:(1)研究期间,东北三省大部分地区5月和9月均温都出现了上升趋势,温度生长期天数持续增加;(2)在气候增温背景下,玉米主要物候期均出现了不同程度的变化与响应,其中出苗期表现为提前态势(0.02<θ<0.15 d/a)、成熟期推迟(0.18<θ<0.38 d/a)和生育期长度增长(0.22<θ<0.44 d/a)的趋势,生育期长度的增加反映了为了充分利用增温带来的适宜发育期,作物熟型从中早熟型调整为中晚熟型的适应过程;(3)由于种植区的空间差异,物候期的响应和变化亦体现出区域差异,其中松嫩平原北部、吉林省中东部和辽宁省中部的响应关系较为明显。总体上,东北三省生长季气温条件变化使作物生长期内温度适宜程度偏好,有利于早种晚收、生育期长的玉米品种。

关键词：玉米物候期气候变化时空响应东北三省

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MODIS植被指数的美国玉米单产遥感估测

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遥感学报 2015年第4期19卷 568-577页

作者：任建强陈仲新周清波刘佳唐华俊中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 农业部农业信息技术重点实验室北京100081

针对中国开展的国外农作物产量遥感估测大多依靠中低分辨率耕地信息、省级(州级)或国家级作物产量统计数据的现状,本文以美国玉米为例,探讨利用多年中高分辨率作物分布信息、时序遥感植被指数和县级作物产量统计数据开展国外重点地区作... 详细信息

针对中国开展的国外农作物产量遥感估测大多依靠中低分辨率耕地信息、省级(州级)或国家级作物产量统计数据的现状,本文以美国玉米为例,探讨利用多年中高分辨率作物分布信息、时序遥感植被指数和县级作物产量统计数据开展国外重点地区作物单产遥感估测技术研究,以期进一步提高中国对国外农作物产量监测精度和精细化水平。首先,利用美国农业部国家农业统计局(NASS/USDA)生产的作物分布数据(CDL)获得多个年份玉米空间分布图,并对相应年份250 m分辨率16天合成的MODIS-NDVI时序数据进行掩膜处理,统计获得每年各县域内玉米主要生育期NDVI均值;其次,以各州为估产区,以多年县级玉米统计单产和县域内玉米主要生育期NDVI均值为基础,建立各州玉米主要生育期NDVI与玉米单产间关系模型;然后,通过主要生育期玉米单产和玉米植被指数间拟合程度,筛选确定各州玉米最佳估产期和最佳估产模型。最终,利用最佳估产模型实现美国各州玉米单产估测和全国玉米单产推算。其中,建模数据覆盖时间为2007年—2010年,验证数据为2011年。结果表明,应用最佳估产模型的2011年美国各州玉米单产估测相对误差在-4.16%—4.92%,均方根误差在148.75—820.93 kg/ha,各州估测结果计算获得全国玉米单产的相对误差仅为2.12%,均方根误差为285.57 kg/ha。可见,本研究的作物单产遥感估测技术方法具有一定可行性,可准确估测全球重点地区作物单产信息。

关键词：遥感估产玉米作物分布 NDVI 统计数据

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基于冠层反射率模型的作物参数多阶段反演方法研究进展

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农业工程学报 2017年第1期33卷 190-198页

作者：刘轲黄平任国业周清波李源洪王思董秀春四川省农业科学院遥感应用研究所/农业部遥感应用中心成都分中心成都610066 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部农业信息技术重点实验室北京100081

利用遥感手段,基于冠层反射率(canopy reflectance,CR)模型反演农作物参数具有经济、高效、普适性好的特点,是智慧农业快速、精确监测区域尺度农情信息的理想方法。然而,CR模型反演过程受"病态反演"问题影响。针对此,前人提... 详细信息

利用遥感手段,基于冠层反射率(canopy reflectance,CR)模型反演农作物参数具有经济、高效、普适性好的特点,是智慧农业快速、精确监测区域尺度农情信息的理想方法。然而,CR模型反演过程受"病态反演"问题影响。针对此,前人提出了多阶段目标决策(multi-stage,sample-direction dependent,target-decisions,MSDT)法和面向对象(object-based)反演法。分别依据CR模型参数的敏感性和不确定性,以及作物参数的空间分布特征,将反演过程划分为若干阶段,每阶段只反演部分参数,前阶段反演结果作为后阶段反演的先验知识,以此减少CR模型参数优化的不确定性,改善"病态反演"问题。该文系统总结了MSDT法与面向对象反演法,将其归纳为统一的"多阶段反演"方法,并提出概念模型。基于此,总结、讨论了多阶段反演中如下三方面共性问题,试分析可能的解决途径:1)多阶段反演决策还需要广泛比较、科学论证与改进,以确保其合理性和有效性;未来研究中,应将MSDT法与面向对象反演方法有机结合,在统一的多阶段反演技术框架下,制定更加合理的反演决策方法。2)CR模型的参数化精度可能影响多阶段反演;未来应尝试利用"天空地一体化"遥感技术和尺度转换方法获取先验知识,提高CR模型参数化精度。3)多阶段反演过程中,反演误差逐级传递;未来研究中,一方面应尝试识别并纠正前阶段反演中的误差,另一方面应合理利用前阶段反演结果,避免前阶段反演误差影响后阶段的反演。

关键词：遥感模型作物多阶段目标决策面向对象多阶段反演作物参数

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