检索结果-内蒙古大学图书馆

基于Triple Collocation方法的微波土壤水分产品不确定性分析与时空变化规律研究

遥感技术与应用 2020年第1期35卷 85-96页

作者：范悦邱建秀董建志张小虎王大刚中山大学地理科学与规划学院广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广东广州510275 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519000 美国农业部水文遥感实验室马里兰州20705 南京农业大学国家信息农业工程技术中心南京农业大学江苏南京210095

土壤水分是连接地—气系统的重要状态变量,微波遥感为准确获取大面积土壤水分信息提供新的技术手段。准确解读微波土壤水分产品质量、深入了解其误差的时空分布特征是通过数据同化等方法将其融入陆面模型,从而成功应用于地球科学领域的... 详细信息

土壤水分是连接地—气系统的重要状态变量,微波遥感为准确获取大面积土壤水分信息提供新的技术手段。准确解读微波土壤水分产品质量、深入了解其误差的时空分布特征是通过数据同化等方法将其融入陆面模型,从而成功应用于地球科学领域的重要先决条件。基于Triple Collocation(TC)方法检验了风云三号C星(FY-3C)、土壤水分主被动卫星(SMAP)及高级微波散射计(ASCAT)这3种常用微波土壤水分产品在中国陆域的质量,并通过Hovm?ller图评估了3套产品捕捉土壤水分时空变化的能力。结果显示:①TC方法得到的分析结论与地面实测资料的验证结果一致,整体上SMAP优于ASCAT和FY-3C,不同土地利用类型下SMAP信噪比均最高,三者的TC信噪比分别为1.668 dB、-0.316 dB和-2.182 dB,同时三者与实测值的相关系数分别为0.514、0.501和0.209;②FY-3C和ASCAT产品的精度在中国西北地区整体优于南部地区,3种产品均能较好地刻画土壤水分随纬度和经度变化的情况,3种产品展现的季节波动整体高于实测,其中FY-3C的季节波动在3种产品中最为剧烈;③FY-3C的质量比ASCAT和SMAP更易受到植被影响,但在裸土区FY-3C优于ASCAT。本研究基于TC分析提供了全国范围内3种主流微波土壤水分产品的误差和信噪比的空间分布,并通过Hovm?ller图评估了其描述土壤水分时空变化的能力。研究结论可为微波土壤水分产品的同化研究提供一定参考。

关键词：风云三号 SMAP ASCAT Triple Collocation 土壤水分

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基于数字化植物表型平台(D3P)的田间小麦冠层光截获算法开发

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智慧农业（中英文） 2020年第1期2卷 87-98页

作者：刘守阳金时超郭庆华朱艳 Fred Baret 南京农业大学作物表型组学交叉研究中心江苏南京210095 法国农业和环境科学研究院CAPTE实验室法国阿维尼翁210095 南京农业大学江苏省现代作物生产协同创新中心江苏南京210095 南京农业大学国家信息农业工程技术中心/教育部智慧农业工程研究中心江苏南京210095 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100049

冠层光截获能力是反映作物品种间差异的重要功能性状,高通量表型冠层光截获对提高作物改良效率具有重要意义。本研究以小麦为研究目标,利用数字化植物表型平台(D3P)模拟生成了100种冠层结构不同的小麦品种在5个生育期的三维冠层场景,记... 详细信息

冠层光截获能力是反映作物品种间差异的重要功能性状,高通量表型冠层光截获对提高作物改良效率具有重要意义。本研究以小麦为研究目标,利用数字化植物表型平台(D3P)模拟生成了100种冠层结构不同的小麦品种在5个生育期的三维冠层场景,记录了从原始冠层结构中提取的绿色叶面积指数(GAI)、平均倾角(AIA)和散射光截获率(FIPAR_(dif))信息作为真实值,进一步利用上述三维小麦场景开展了虚拟的激光雷达(LiDAR)模拟实验,生成了对应的三维点云数据。基于模拟的点云数据提取了其高度分位数特征(H)和绿色分数特征(GF)。最后,利用人工神经网络(ANN)算法分别构建了从不同LiDAR点云特征(H、GF和H+GF)输入到FIPAR_(dif)、GAI和AIA的反演模型。结果表明,对于GAI、AIA和FIPAR_(dif),预测精度从高到低对应的点云特征输入为GF+H> H> GF。由此可见,H特征对提高目标表型特性的估算精度起到了重要作用。输入GF+H特征,在中等测量噪音(10%)情况下,FIPAR_(dif)和GAI的估算均获得了满意精度,R^2分别为0.95和0.98,而AIA的估算精度(R^2=0.20)还有待进一步提升。本研究基于D3P模拟数据开展,算法的实际表现还有待通过田间数据进一步验证。尽管如此,本研究验证了D3P协助表型算法开发的能力,展示了高通量LiDAR数据在估算田间冠层光截获和冠层结构方面的较高潜力。

关键词：冠层光截获高通量表型 LiDAR 数字化植物表型平台(D3P) 小麦冠层

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杜马斯燃烧法和凯式定氮法在小麦氮含量测定中的应用研究

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农业技术与装备 2020年第11期 7-8页

作者：王雪南京农业大学国家信息农业工程技术中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室江苏南京210095

凯氏定氮法是测定植株全氮含量的经典方法,但过程繁琐,费时费力。杜马斯燃烧法是测定植株全氮的新方法之一。文章采用2种方法,测定不同地区、不同品种、不同生育期的小麦全氮含量,比较2种方法的测定结果,探讨杜马斯燃烧法的可行性。结... 详细信息

凯氏定氮法是测定植株全氮含量的经典方法,但过程繁琐,费时费力。杜马斯燃烧法是测定植株全氮的新方法之一。文章采用2种方法,测定不同地区、不同品种、不同生育期的小麦全氮含量,比较2种方法的测定结果,探讨杜马斯燃烧法的可行性。结果表明:杜马斯燃烧法相比凯氏定氮法而言,精确度更高、操作更方便、省时省力,适用于大批量植株样品中全氮含量的分析。研究结果为采用杜马斯测定大批量植株全氮含量提供了数据支持。

关键词：杜马斯燃烧法凯氏定氮法氮含量测定

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室内植物表型平台及性状鉴定研究进展和展望

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智慧农业（中英文） 2020年第1期2卷 23-42页

作者：徐凌翔陈佳玮丁国辉卢伟丁艳锋朱艳周济南京农业大学作物表型组学交叉研究中心/中英植物表型组学联合研究中心/江苏省现代作物生产协同创新中心/现代作物生产省部共建协同创新中心江苏南京210095 南京农业大学工学院/江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室江苏南京210095 国家信息农业工程技术中心/农业农村部农作物系统分析及决策重点实验室/智慧农业教育部工程研究中心/江苏省信息农业高技术研究重点实验室江苏南京210095 数字科学研发部英国国立农业植物研究所/剑桥作物研究中心英国剑桥CB30LE

植物表型组学研究正逐渐向综合化、规模化、多尺度和高通量的方向快速发展。本文首先介绍了植物表型研究的最新动向。然后针对室内表型监测平台的特点和各类室内表型针对的表型性状进行了系统介绍,包括产量、品质、胁迫抗性(包括干旱、... 详细信息

植物表型组学研究正逐渐向综合化、规模化、多尺度和高通量的方向快速发展。本文首先介绍了植物表型研究的最新动向。然后针对室内表型监测平台的特点和各类室内表型针对的表型性状进行了系统介绍,包括产量、品质、胁迫抗性(包括干旱、抗冷热、盐胁迫、重金属和病虫害)等。在此基础上,本文还根据通量、传感器集成度和平台大小等把一些国内外流行的室内植物表型平台进行了分类,并介绍了这些室内表型平台在植物研究中的应用情况。同时,本文还介绍了室内表型数据的管理和解析方法。最后,本文着重讨论了室内表型平台的发展方向,并结合中国植物研究的实际情况对表型组学在中国的发展提出了展望,以期为中国植物表型研究提供指导和建议。

关键词：植物表型组学室内表型监测产量性状品质性状抗性表型表型数据管理和解析分类

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“双一流”背景下高校大学生安全教育课程的建设与实践

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教育教学论坛 2020年第52期 188-189页

作者：王雪张羽南京农业大学国家信息农业工程技术中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室江苏南京210095

“双一流”背景下高校如何通过建设大学生安全教育课程提高大学生安全意识,促进大学生身心健康发展非常重要。为此,文章从大学生安全教育课程建设与实践现状入手,对其进行了全方位、深层次的剖析,并在此基础上全面而深入的探究了大学生... 详细信息

“双一流”背景下高校如何通过建设大学生安全教育课程提高大学生安全意识,促进大学生身心健康发展非常重要。为此,文章从大学生安全教育课程建设与实践现状入手,对其进行了全方位、深层次的剖析,并在此基础上全面而深入的探究了大学生安全教育课程建设与实践策略。

关键词： “双一流”背景大学生安全教育课程现状策略

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基于临界氮浓度稀释曲线的小麦氮肥需求量估测研究

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麦类作物学报 2019年第9期39卷 1112-1120页

作者：田兴帅李松阳张羽刘小军田永超朱艳曹卫星曹强南京农业大学国家信息农业工程技术中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/江苏省信息农业重点实验室/江苏省物联网技术与应用协同创新中心

为探究基于临界氮浓度稀释曲线估测小麦氮素需求量的可行性,基于不同生态区开展的不同品种及氮肥水平的小麦试验,结合小麦临界氮浓度曲线(Nc=4.16W^-0.41),构建了拔节期、孕穗期、抽穗期和开花期四个关键生育时期下,小麦氮营养指数(NNI... 详细信息

为探究基于临界氮浓度稀释曲线估测小麦氮素需求量的可行性,基于不同生态区开展的不同品种及氮肥水平的小麦试验,结合小麦临界氮浓度曲线(Nc=4.16W^-0.41),构建了拔节期、孕穗期、抽穗期和开花期四个关键生育时期下,小麦氮营养指数(NNI)、氮素需求量(NR)及相对产量(RY)三者间的关系模型,并进行了验证。结果表明,在江苏地区,当总施氮量在120~180 kg?hm^-2时,小麦的氮素需求量最接近于0,氮营养指数最接近于1,为最优的氮素施用量。氮营养指数与氮素需求量(NNI-NR)在小麦生长的各关键阶段存在极强的线性关系(R^2=0.93~0.97);相对产量与氮营养指数(RY-NNI)在各生育时期呈现线性加平台关系,在开花期表现最好,R^2=0.86;相对产量与氮素需求量(RY-NR)的拟合关系在抽穗期表现最好,R^2值为0.72。NNI-NR验证结果与建模结果一致,即在各时期均表现良好,其中拔节期相关关系最强;但RY-NNI和RY-NR验证结果显示两模型分别在开花期和抽穗期预测效果表现最佳。综上,所构建的NNI-NR、RY-NNI和RY-NR三种模型均具有良好的拟合优度和稳定性,运用基于临界氮浓度曲线的小麦氮营养指数和确立的相对产量水平,可以较好地估测当季的小麦氮素需求量,并进行小麦田间氮素精确管理。

关键词：氮素需求量临界氮浓度稀释曲线氮营养指数相对产量小麦

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基于主动式传感器的冬小麦氮素营养诊断研究

基于主动式传感器的冬小麦氮素营养诊断研究

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第十九届中国作物学会学术年会

作者：江杰刘小军曹强田永超朱艳曹卫星南京农业大学/国家信息农业工程技术中心/农业农村部作物系统分析与决策重点实验室/江苏省信息农业重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心

【研究背景】精确氮肥管理依赖于作物氮素营养状况的快速准确诊断,临界氮浓度稀释曲线是作物临界氮浓度(Nc:作物获得最大干物质所需的最小氮浓度)与植株干物质的幂函数关系,已被作为诊断工具广泛应用于作物氮素营养诊断中。【材料与方... 详细信息

【研究背景】精确氮肥管理依赖于作物氮素营养状况的快速准确诊断,临界氮浓度稀释曲线是作物临界氮浓度(Nc:作物获得最大干物质所需的最小氮浓度)与植株干物质的幂函数关系,已被作为诊断工具广泛应用于作物氮素营养诊断中。【材料与方法】于2015—2019年开展涉及7个冬小麦品种和5个施氮水平处理的田间小区试验,在小麦生长关键生育期采用主动式传感器RapidSCAN CS-45 (Holland Scientific Inc., Lincoln, NE, USA)获取试验区冬小麦冠层光谱数据,同步取样并测定植株干物质量及氮含量等农学参数,应用归一化红边差值指数NDRE替代植株干物质构建冬小麦临界氮稀释曲线模型,并建立诊断模型。【结果与分析】基于NDRE的临界氮稀释曲线模型为Nc=0.90NDRE-0.88,当NDRE≤0.19时,Nc为恒定值3.81%,模型决定系数R2为0.76。基于此模型建立了两种氮营养指数NNI诊断模型,经独立试验数据的检验结果表明:两种诊断模型在小麦氮素营养诊断关键期拔节期的R2为0.81,相对均方根误差RRMSE分别为16.08%,16.22%;在孕穗期的R2为0.86,RRMSE分别为15.24%,15.38%。【结论】基于NDRE的临界氮稀释曲线模型能够作为一种更加便捷的工具确定植株临界氮浓度,NNI诊断模型能够无损有效的诊断小麦氮素营养状况。

关键词：冬小麦氮素营养诊断临界氮稀释曲线主动式传感器

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基于监测预测耦合的水稻表型参数和生产力估测

基于监测预测耦合的水稻表型参数和生产力估测

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第十九届中国作物学会学术年会

作者：于明磊李婉钰吴文轩程涛姚霞朱艳曹卫星田永超南京农业大学国家信息农业工程技术中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/智慧农业教育部工程研究中心/江苏省信息农业重点实验室

【研究背景】水稻是我国最重要的粮食作物之一,总产位居全国所有粮食作物第一,水稻安全直接关系到国家粮食安全。植物通过与环境的相互作用形成了动态表型,可以反映植物结构和功能特征的物理、生理和生化性质,准确获取植物表型信息,有... 详细信息

【研究背景】水稻是我国最重要的粮食作物之一,总产位居全国所有粮食作物第一,水稻安全直接关系到国家粮食安全。植物通过与环境的相互作用形成了动态表型,可以反映植物结构和功能特征的物理、生理和生化性质,准确获取植物表型信息,有助于育种研究和栽培管理。遥感和模型耦合综合了遥感实时性、宏观性的优势和作物生长模型连续性、机理性的优势,是时空连续的生态过程监测和生产力预测的有效手段。但是目前遥感模型耦合在应用到区域尺度时存在耦合精度低的问题,且缺乏对品种参数的研究。【材料与方法】本研究于2018—2019年国家信息农业工程技术中心如皋试验示范基地开展了涉及12个水稻品种,两个施氮水平处理(225 kg/ha;270 kg/ha)和两个密度水平(30 cm×15 cm;60 cm×15 cm)的田间试验,在整个生育期内定期使用地面光谱仪ASDFieldSpec 4获取冠层高光谱反射率,应用六旋翼无人机大疆M600Pro搭载RGB、NDVI、GNDVI相机和Mini-MCA多光谱相机获取遥感影像,利用SPAD测量叶片叶绿素含量(chlorophyll content, Chl),用直尺测量株高,并同步破坏性取样测试水稻叶面积指数(leaf area index, LAI)、叶片氮积累量(leaf nitrogen accumulation, LNA)、地上部生物量(aboveground biomass, AGB)和产量等。【结果与分析】对基于现有经验模型反演的LAI添加标准正态分布扰动,得到数据融合后的LAI精度优于直接使用经验模型,决定系数R2达到0.86,均方根误差RMSE达到0.45。与单一植被指数和AGB进行相关性分析对比,基于多光谱相机植被指数和数码相机颜色指数结合的多元线性回归效果更好(R2=0.80)。AGB、叶片氮含量(leaf nitrogen content, LNC)和Chl具有估算水稻关键物候期的潜力,估算的水稻拔节期、抽穗期和全生育期天数误差分别为3.78、3.79和5.53天。基于粒子群优化算法(Particle Swarm 0ptimization,PSO),使用平方误差加权和为代价函数,以LAI、LNA和AGB共同作为同化耦合点,将叶面积指数相对生长速率(LAIC)、生长呼吸系数(RG)和最大光合速率(AMX)这三个品种参数作为待优化参数建立了基于遥感表型参数与作物生长模型(RiceGrow)耦合系统,其模拟的水稻生长指标和产量结果更接近实际水平,其中LAI、LNA、AGB和产量与实测值间的RMSE分别为0.61、15.46 kg/ha、478.12 kg/ha和435.68 kg/ha。【结论】本研究构建了基于多源遥感的水稻表型参数估测模型和数据同化系统。通过多源数据融合,提出了一种解决传统经验模型年际扩展性和空间转移性差的LAI反演新方法和水稻关键生育期估算方法。耦合方法具有较高的估测精度,为区域尺度作物生长和生产力预测提供了技术支撑。

关键词：水稻表型参数生产力遥感 RiceGrow 同化策略

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以乡村振兴战略为契机探究农业高校重点实验室的管理创新

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高校实验室科学技术 2019年第2期 78-80页

作者：张羽马吉锋王雪邱小雷许娜南京农业大学国家信息农业工程技术中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/江苏省信息农业重点实验室

“十三五”时期,是全面建成小康社会的决胜阶段,是深入推进农业供给侧结构性改革、转变我国农业发展方式、加快农业现代化建设的关键时期。农业高校重点实验室是我国农业科技创新的重要源头,是科学研究、人才培养、社会服务、文化传承... 详细信息

“十三五”时期,是全面建成小康社会的决胜阶段,是深入推进农业供给侧结构性改革、转变我国农业发展方式、加快农业现代化建设的关键时期。农业高校重点实验室是我国农业科技创新的重要源头,是科学研究、人才培养、社会服务、文化传承与创新的重要基地。在乡村振兴战略中有所作为,也是时代赋予农业高校重点实验室的历史使命。为进一步充分发挥农业高校重点实验室的自身优势,助力乡村振兴战略,本文就农业高校重点实验室管理模式创新进行进一步探究。

关键词：乡村振兴农业高校重点实验室管理创新

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从植保无人机经验探析我国精确农业发展路径

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江苏农业科学 2019年第16期47卷 30-33页

作者：邱小雷张羽张小虎马吉锋南京农业大学国家信息农业工程技术中心/农业农村部农作物系统分析与决策重点实验室/江苏省信息农业重点实验室

精确农业是运用信息技术和智能装备技术管理、经营农业生产的一种理念,通过空间变异优化投入而提高资源利用效率,实现降低成本、提高产量和改善环境的目的。在世界人口不断膨胀、自然资源日益减少和生态环境持续恶化的背景下,许多国家... 详细信息

精确农业是运用信息技术和智能装备技术管理、经营农业生产的一种理念,通过空间变异优化投入而提高资源利用效率,实现降低成本、提高产量和改善环境的目的。在世界人口不断膨胀、自然资源日益减少和生态环境持续恶化的背景下,许多国家逐步达成发展精确农业的共识,以期保障粮食安全和实现农业可持续发展。首先介绍国内外精确农业的发展与现状,分析我国发展精确农业面临的问题与挑战,然后从近年植保无人机的快速发展中借鉴经验,探析我国精确农业的发展路径,以期助力具有中国特色的精确农业建设。

关键词：精确农业植保无人机信息技术智能装备技术发展路径

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