检索结果-内蒙古大学图书馆

农机化研究 2025年第3期47卷 121-129页

作者：吴建国杨硕李成前翟长远新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830000 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097

针对地面起伏造成喷雾机喷杆高度波动的问题,以永佳3WSH-500型喷雾机为试验平台,电动推杆为喷杆高度调节驱动部件,采用滞环控制原理,设计了基于超声探测的喷杆高度调控系统。首先,对3种路面(水泥地路面、田间未耕路面和田间翻耕路面)下... 详细信息

针对地面起伏造成喷雾机喷杆高度波动的问题,以永佳3WSH-500型喷雾机为试验平台,电动推杆为喷杆高度调节驱动部件,采用滞环控制原理,设计了基于超声探测的喷杆高度调控系统。首先,对3种路面(水泥地路面、田间未耕路面和田间翻耕路面)下超声波传感器反馈电流信号与喷杆高度的探测曲线进行标定试验,获得3种路面喷杆高度监测曲线。其次,开展喷杆高度调节静态试验,通过改变喷杆高度,获得了静态调节下喷杆高度调节响应曲线,确定静态最优滞环值为10 mm。开展了3种路面下不同车速对喷杆高度调节的性能试验及性能对照试验,根据喷杆高度趋于稳态时的振颤范围,确定动态最优滞环值为50 mm,喷杆高度设定为1 000 mm,车速为2.5、5.0、6.0、8.0 km/h。试验结果表明:车速对系统喷杆高度的调控性能影响较小,而地面起伏对系统喷杆高度调控稳定性具有显著影响,以动态性能对照试验作为对照组,田间未耕地路面的控制合格率由83%~95%提升至93%~97%,在地形波动较大的田间翻耕路面,喷杆高度控制合格率由2%~16%提升至72%~87%。该研究可为喷杆高度调控性能提升提供技术参考。

关键词：喷杆喷雾机喷杆高度调控地面起伏超声探测

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结合HSV-HS与K-means聚类算法的冬小麦苗密度估测

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测绘科学 2025年第4期 50-62页

作者：陶婷孟炀杜晓初梅新杨小冬北京市农林科学院信息技术研究中心农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室湖北大学资源与环境学院

针对植株高密度、植被覆盖度梯度差异弱，苗密度难以高精度估测的问题，该文通过RGB-HSV颜色空间转换，构建HSV-HS分割模型在苗期提取植被信息。利用K-means聚类分析将其分为小麦主茎和叶缘背景两部分。对聚类后的小麦主茎构建连通域并... 详细信息

针对植株高密度、植被覆盖度梯度差异弱，苗密度难以高精度估测的问题，该文通过RGB-HSV颜色空间转换，构建HSV-HS分割模型在苗期提取植被信息。利用K-means聚类分析将其分为小麦主茎和叶缘背景两部分。对聚类后的小麦主茎构建连通域并识别下部角点中心位置，定位主茎基，获取主茎基基数，并构建苗密度估测模型。与传统植被覆盖度、植被指数估测苗密度模型相比，本方法在冬小麦苗密度估测中表现出更高的精度。基于偏最小二乘法算法结合主茎基数构建基本苗密度估测模型，整体决定系数（R2）最高，均方根误差（RMSE）最小。通过不同参数组合，表明以主茎基数结合植被指数所构建偏最小二乘法的苗密度估测模型精度最高。利用HSV-HS结合K-means聚类方法获取的主茎基数，再叠加植被指数所构建的偏最小二乘法算法模型，在高密度、叶片重叠率高的情况下，能相对精准估测冬小麦苗密度。

关键词：冬小麦 K-means聚类分析算法主茎基识别苗密度估测无人机数码影像

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基于太赫兹光谱技术的山核桃内部虫害检测初步研究

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光谱学与光谱分析 2014年第5期34卷 1196-1200页

作者：李斌 WANG Ning 张伟立赵春江张保华北京市农林科学院北京农业智能装备技术研究中心北京100097 Oklahoma State University Stillwater74075USA 北京市农林科学院北京农业信息技术研究中心北京100097

美洲山核桃是美国最重要的坚果之一，内部虫害是影响山核桃质量的重要因素。为了实现美洲山核桃内部虫害的有效快速、无损检测，初步探索应用太赫兹光谱技术检测山核桃虫害研究。收集山核桃样本并制作核桃仁1，2，3mm均匀厚度的切片，... 详细信息

美洲山核桃是美国最重要的坚果之一，内部虫害是影响山核桃质量的重要因素。为了实现美洲山核桃内部虫害的有效快速、无损检测，初步探索应用太赫兹光谱技术检测山核桃虫害研究。收集山核桃样本并制作核桃仁1，2，3mm均匀厚度的切片，切片大小为2cm×1cm，按照同样的尺寸制作核桃壳和核桃仁中间夹层的切片；利用太赫兹时域光谱设备采集不同切片0～2T Hz波段的太赫兹吸收光谱，并对比分析了所测切片的光谱特性；采集了活体烟草天蛾切片和干燥的山核桃虫害切片的太赫兹时域光谱，由于活体害虫的较高含水量以及太赫兹光谱对水分等极性分子的强吸收特性，与山核桃切片对比发现，活体虫害呈现非常明显的光谱吸收特性；最后，对整个山核桃样本进行了无损透射试验。研究表明，太赫兹光谱技术在检测山核桃内部虫害方面具有较好的应用潜力，为进一步认识太赫兹光谱性质，掌握样品制备方法、实验测试方法和数据获取及光学参数计算方法，应用太赫兹光谱技术开展山核桃内部虫害快速无损检测提供参考。

关键词：太赫兹山核桃无损检测内部虫害

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冬小麦冻害胁迫高光谱分析与冻害严重度反演

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光谱学与光谱分析 2014年第5期34卷 1357-1361页

作者：王慧芳王纪华董莹莹顾晓鹤霍治国中国气象科学研究院北京100081 北京农业信息技术研究中心北京市农林科学院北京100097

对冬小麦冻害严重度的精确反演是及时采取补救措施降低损失的关键,同时及时预测产量损失对政府职能部门也具有积极意义。针对冬小麦冻害群体严重度评估方法在经典统计反演模型存在估算效果不理想的情况下,以冬小麦为试验对象,首先对冬... 详细信息

对冬小麦冻害严重度的精确反演是及时采取补救措施降低损失的关键,同时及时预测产量损失对政府职能部门也具有积极意义。针对冬小麦冻害群体严重度评估方法在经典统计反演模型存在估算效果不理想的情况下,以冬小麦为试验对象,首先对冬小麦冠层光谱反射率数据进行重采样平滑处理,再用主成分分析(PCA)技术对高光谱数据进行分析,进一步实现综合原始光谱主成分信息作为自变量参与冬小麦冻害严重度反演过程,最后采用决定系数R2、均方根误差RMSE、准确度Accuracy三种模型精度验证方法对模型进行评价。结果显示,基于主成分分析法建立冬小麦冻害严重度模型精度分别达0.697 5,0.184 2和0.697 5;同时对反演模型进行验证,其精度也分别达到0.630 9,0.350 3和1.339 6。因此,该方法能有效地对冬小麦冻害严重度进行快速、精确的反演。

关键词：冬小麦冻害高光谱主成分分析(PCA )

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矮化密植果园多臂采摘机器人任务规划

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农业工程学报 2021年第2期37卷 1-10页

作者：李涛邱权赵春江谢丰北京市农林科学院北京农业智能装备技术研究中心北京100097 北京市农林科学院北京农业信息技术研究中心北京100097 江苏大学农业工程学院镇江212000

为提高矮化密植果园多机械臂采摘机器人的协同作业效率,该研究对存在重叠访问域的多臂协同采摘机器人任务规划进行分析,将多臂协同任务规划问题归纳为异步重叠访问域的多旅行商问题,给出了基于遗传算法的优化求解方法。试验结果表明:该... 详细信息

为提高矮化密植果园多机械臂采摘机器人的协同作业效率,该研究对存在重叠访问域的多臂协同采摘机器人任务规划进行分析,将多臂协同任务规划问题归纳为异步重叠访问域的多旅行商问题,给出了基于遗传算法的优化求解方法。试验结果表明:该研究所提任务规划算法在求解4个机械臂采摘43和90颗果实的任务规划问题时,分别在500和2000次迭代后收敛,相比于随机遍历算法,作业遍历时长可缩短40.97%和54.98%;采摘90颗果实,单机械臂的遍历时长约为该方法的4.28倍;采摘3种不同分布条件下的28颗果实,相比于顺序规划法和随机遍历法,该方法的作业遍历时长分别缩短10.69%和27.18%、20.45%和23.33%以及12.94%和21.69%。综上,基于遗传算法的任务规划方法能够协调规划多臂采摘机器人系统的作业任务,确保各个机械臂避免发生冲突,以较短时间遍历所有目标果实,提升作业效率。研究结果可为其他多机械臂采摘机器人任务规划提供参考。

关键词：机器人控制收获任务规划协同作业旅行商问题遗传算法

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基于“结构-质量-功能”的温宿县生态安全格局构建

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测绘科学 2025年第1期50卷 104-113页

作者：王洪佳孔凡婕高之琳康晓洁刘雯山东农业大学资源与环境学院自然资源部国土整治中心(自然资源部土地科技创新中心) 北京市农林科学院信息技术研究中心

针对当前研究缺少全面考虑生态系统结构、质量、功能等对生态安全格局构建的综合影响的问题。以温宿县为研究区，通过构建“景观结构-生态质量-生态功能”生态源地识别指标体系，结合热点分析、形态学空间格局分析（MSPA）以及电路理论... 详细信息

针对当前研究缺少全面考虑生态系统结构、质量、功能等对生态安全格局构建的综合影响的问题。以温宿县为研究区，通过构建“景观结构-生态质量-生态功能”生态源地识别指标体系，结合热点分析、形态学空间格局分析（MSPA）以及电路理论构建区域生态安全格局并进行优化。温宿县综合生态状况较好的区域主要集中在西南部绿洲与天山南麓区域，中部与东南部戈壁综合生态状况较差；共识别出生态源地25个，总面积1 657.53 km2,生态廊道52条，共计641.27 km2,生态夹点25个，生态障碍点13个；构建了“三区两点两屏”的温宿县生态安全格局，并根据分区特点提出了相应策略。研究结果可为温宿县国土空间优化和生态保护修复工作提供参考。

关键词：生态安全格局生态保护与修复 MSPA 电路理论温宿县

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高分辨率遥感影像中冬小麦长势空间异质性特征分析

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农业工程学报 2014年第17期30卷 192-199页

作者：宋晓宇王仁红杨贵军王纪华北京农业信息技术研究中心北京100097 北京市农林科学院北京100097 扬州大学扬州225009 北京农业质量标准与检测技术研究中心北京100097

遥感影像可以同时获取地物波谱及空间位置信息,为作物长势的空间变异研究提供新的技术手段,该文利用高空间分辨率遥感影像开展了冬小麦地块内长势空间异质性特征的提取及分析。研究基于小麦挑旗期QuickBird遥感影像,选取不同长势冬小麦... 详细信息

遥感影像可以同时获取地物波谱及空间位置信息,为作物长势的空间变异研究提供新的技术手段,该文利用高空间分辨率遥感影像开展了冬小麦地块内长势空间异质性特征的提取及分析。研究基于小麦挑旗期QuickBird遥感影像,选取不同长势冬小麦地块,计算地块内冬小麦归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)的经验半方差函数,采用最小二乘算法进行模型拟合,得到冬小麦地块NDVI最优半方差模型及参数(基台值、变程、块金值)。结果表明,不同冬小麦地块NDVI经验半方差图呈现明显的有基台模式,冬小麦NDVI表现出明显的带状异向性特征。在垂直及平行垄向上,基台值与地块内NDVI纹理值域范围、纹理方差均极显著正相关(P<0.01),且受方向影响不大;变程在垂直垄向上与地块内部作物NDVI均值呈极显著负相关(P<0.01),与变异系数及NDVI小于0.40的像元覆盖度极显著正相关(P<0.01);块金值垂直垄向上与作物NDVI均值、变异系数、小于0.40的像元覆盖度有极显著关系(P<0.01),变程、块金值在平行垄向与各个因子无相关性。该研究为利用遥感影像揭示作物长势的空间变异提供了参考。

关键词：遥感作物长势半方差函数基台值变程块金值

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基于全景图像的玉米果穗流水线考种方法及系统

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农业工程学报 2018年第13期34卷 195-202页

作者：杜建军郭新宇王传宇肖伯祥北京市农林科学院北京农业信息技术研究中心北京100097 数字植物北京重点实验室北京100097

为提高玉米果穗考种效率和精度,该文提出一种基于全景图像的玉米果穗流水线考种方法和系统。利用托辊传送装置实现果穗自动连续推送,基于工业相机自动检测果穗运动状态并实时采集图像,获取覆盖果穗全表面的图像序列;建立果穗运动、摄像... 详细信息

为提高玉米果穗考种效率和精度,该文提出一种基于全景图像的玉米果穗流水线考种方法和系统。利用托辊传送装置实现果穗自动连续推送,基于工业相机自动检测果穗运动状态并实时采集图像,获取覆盖果穗全表面的图像序列;建立果穗运动、摄像机成像、表面拼接关系,从图像序列中抽取果穗中心畸变最小区域拼接出果穗表面全景图像;最后,结合果穗边界检测、籽粒分割和有效性鉴定等技术提取出果穗表面上有效籽粒。试验结果表明,该文方法和系统较好地平衡了玉米果穗考种的效率和精度,图像采集和计算平均效率达15穗/min和4穗/min,穗长和穗行数指标计算精度可达99%和98.89%,可为研发全自动、高通量玉米果穗表型检测装置提供有益借鉴。

关键词：图像处理机器视觉图像分割玉米果穗表型性状图像拼接全景图像考种

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基于叶片及冠层叶绿素参数的冬小麦籽粒蛋白质含量预测研究

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光谱学与光谱分析 2014年第7期34卷 1917-1921页

作者：宋晓宇王纪华杨贵军崔贝常红北京农业信息技术研究中心北京100097 北京市农林科学院北京100097 北京农业质量标准与检测技术研究中心北京100097 中国科学院遥感与数字地球研究所北京100094

小麦籽粒蛋白质含量是衡量小麦营养品质的重要指标,实现小麦品质快速的预测预报对于粮食收购部门和加工企业具有重要意义。研究基于作物叶绿素/氮素速测仪SPAD及Multiplex 3,获取冬小麦不同生育期叶片及冠层叶绿素参数,从小麦个体及群... 详细信息

小麦籽粒蛋白质含量是衡量小麦营养品质的重要指标,实现小麦品质快速的预测预报对于粮食收购部门和加工企业具有重要意义。研究基于作物叶绿素/氮素速测仪SPAD及Multiplex 3,获取冬小麦不同生育期叶片及冠层叶绿素参数,从小麦个体及群体参量两方面进行冬小麦收获期籽粒蛋白质含量及蛋白产量的预测研究。试验于2012年4—6月在国家精准农业研究示范基地开展,研究结果表明,冬小麦返青至灌浆初期,小麦冠层氮素密度与籽粒蛋白质含量的相关性优于叶片氮素含量与蛋白质含量的相关性,灌浆中期两者与籽粒蛋白质含量相关性差别不大;小麦叶片SPAD值与叶片氮素含量相关性总体优于其与冠层氮素密度的相关性,而叶绿素荧光参数SFR_G,SFR_R与冠层氮素密度的相关性优于其与叶片氮素含量的相关性;叶片SPAD与籽粒蛋白质含量的相关性在拔节期最弱,在灌浆中期最强,小麦冠层叶绿素荧光参数SFR_G,SFR_R与籽粒蛋白质含量相关性在返青至拔节期不显著,但孕穗期开始显著相关,在灌浆中期相关性最强且明显优于同期叶片SPAD与籽粒蛋白质含量的相关性;冬小麦籽粒蛋白产量与叶片SPAD值在小麦孕穗期至灌浆期显著相关,与SFR_G和SFR_R在小麦灌浆期显著相关;研究基于灌浆中期SPAD值及SFR_R值,构建了冬小麦籽粒蛋白质含量及籽粒蛋白产量的预测模型,其中,籽粒蛋白质含量预测模型复相关指数分别为0.426和0.497,模型标准误差分别为0.060%和0.055%,籽粒蛋白产量预测模型复相关指数分别为0.366和0.386,模型标准误差分别为125.367和123.454kg·ha-1。研究表明,利用叶片SPAD值及冠层叶绿素荧光信息,在小麦收获前进行品质的快速预测是可行的。

关键词：冬小麦氮素含量冠层氮素密度籽粒蛋白质含量 SPAD SFR

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基于互补相关模型和IKONOS数据的农田蒸散时空特征分析

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农业工程学报 2013年第8期29卷 115-124,I0002-I0003页

作者：赵春江杨贵军薛绪掌冯海宽石月婵北京农业信息技术研究中心北京市农林科学院北京100097 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

获取田块内高分辨率农田实际蒸散信息对于精准农业中制定灌溉计划、变量处方实施及评价水分利用效率等具有重要参考价值,将传统方法与遥感结合并生成精细田块尺度的农田蒸散成为当前研究热点方向。本文基于互补相关模型和北京2011年3-6... 详细信息

获取田块内高分辨率农田实际蒸散信息对于精准农业中制定灌溉计划、变量处方实施及评价水分利用效率等具有重要参考价值,将传统方法与遥感结合并生成精细田块尺度的农田蒸散成为当前研究热点方向。本文基于互补相关模型和北京2011年3-6月份间内气象观测数据进行了冬小麦实际蒸散估算,并利用大型蒸渗仪对结果进行了验证和分析。最后将互补相关模型与高空间分辨率遥感数据结合实现了田块尺度农田瞬时蒸散估算,并结合蒸发比率不变法实现了日尺度蒸散扩展。结果表明:在2011年3-6月间试验区内冬小麦总耗水量达到469.12mm,其中在灌浆期5月份耗水比重最大,占到总量近二分之一;互补相关模型估算精度整体较高,其中在5月份估算精度最高(R2=0.863,RMSE=0.103mm);扩展后的日尺度蒸散量与实测结果非常一致(R2=0.937,RMSE=0.668mm)。上述结果表明在没有土壤温、湿度数据及高分辨率热红外遥感数据条件下,仅利用互补相关模型,并结合气象观测数据和高分辨率遥感数据即可估算出精细尺度农田蒸散。

关键词：遥感蒸散模型互补相关 IKONOS 蒸渗仪

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