科研产出
基于无人机影像的井冈蜜柚果树树形信息提取及产量估测
《中国农机化学报 》 2024 北大核心
摘要：为实现基于无人机影像的井冈蜜柚果树树形信息(冠幅、树高)快速、准确提取及产量预测,通过基于无人机影像生成数字正射影像(DOM),计算4个植被指数,分析4个植被指数阈值分割提取冠幅的精度,确定敏感植被指数及其最佳分类阈值完成植被区域的提取,实现冠幅提取;再基于无人机影像生成的数字高程模型(DEM),提取果树树高;运用"冠幅、树高及冠幅+树高"三种模式对产量进行预测.结果表明,利用归一化差值指数(Normalized Difference Index, NDI)提取冠幅时精度最高,提取的东西冠幅与实测值之间决定系数R2达0.917 2,南北冠幅与实测值之间的R2达0.823 6,冠幅均值与实测值均值之间的R2达0.892 8;基于DEM提取树高时,也具有较好的效果,提取的树高与实测值之间的R2达0.863 3,均方根误差RMSE为0.148 m.进一步运用"冠幅、树高及冠幅+树高"三种模式对挂果数进行预测,运用"冠幅+树高"预测挂果数的R2为0.676,调整R2为0.638,预测效果最好.
关键词： 井冈蜜柚 果树识别 无人机遥感 植被指数 估产模型
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南方双季稻区水田高留茬秸秆还田机作业效果研究
《安徽农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为考察自行研制的南方双季稻区水田高留茬秸秆还田机大田作业效果，以原谷珍香为供试品种进行大田试验，并设置现有的常规秸秆还田机作业进行对照，通过对早稻不同高度的留茬秸秆进行还田作业，考察了该机具的耕作效果，并研究了对后茬晚稻机插质量、群体质量构建及产量和产量构成等指标的影响。结果显示，较对照，同一留茬高度时，经自行研制的南方双季稻区水田高留茬秸秆还田机处理的效果显著，其耕深、耕深稳定性、埋茬深度、耕后地面平整度和植被覆盖率分别平均提升5.18%、4.64%、20.85%、21.61%和4.43%，漏插率、漂秧率、伤秧率和翻倒率分别平均降低28.79%、23.17%、29.84%和45.02%，均匀度合格率和插秧深度合格率分别平均提高1.40%和1.65%，茎蘖数平均提高2.52%～6.62%,SPAD值（移栽后27d始）平均提高3.59%～6.53%，地上部干物质重（插秧后34 d始）平均提高1.78%～4.81%，穗干重和收获指数分别平均提高3.39%和2.16%，有效穗、穗粒数、千粒重、结实率和理论产量分别平均提高2.52%、1.34%、0.08%、1.41%和5.47%，实际产量平均增产268.86 kg·hm-2，平均增产率4.09%。该机具对秸秆的留茬高度适应性强，作业效果好，适宜在南方双季稻区水田进行推广应用。
关键词： 南方水田 高留茬秸秆还田机 耕作质量 机插质量 群体质量
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基于LBPHSV+ResNet50融合的水稻冠层氮素营养监测方法
《中国农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为采用数码相机拍摄的水稻冠层图像来估测作物的氮素含量.以自然环境下获得的水稻冠层图像为研究对象,提出一种基于图像纹理色彩特征(LBPHSV)和ResNet50网络融合算法的氮素含量预测方法.LBPHSV+ResNet50融合算法是通过运用LBP算子和HSV颜色空间矩阵提取图像特征参数,将提取到的融合特征集作为ResNet50模型输入以加强对作物氮素营养的表征,并将预测结果与常用的多元线性回归、随机森林(RF)、支持向量回归模型、多层感知机、卷积神经网络、长短记忆网络(LSTM)及组合模型预测结果进行对比分析.结果显示:相比于浅层机器学习模型,深度学习算法能显著提高预测模型的准确率;LBPHSV+ResNet50融合模型的预测能力和泛化能力达到最优,R2和RMSE分别为0.97、0.02.相比于RF、LBP+LSTM、ResNet50,新模型的R2分别提升了16.36%、9.72%、16.55%和 1.13%,RMSE 分别下降了0.35、0.46、0.05 和 0.002.因此,LBPHSV+ResNet50融合模型在预测水稻氮素含量时可提供令人满意的性能,能够满足对水稻氮素营养无损精准监测的农业需求.
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基于手持式三维扫描仪的种子快速建模与试验
《北京测绘 》 2023
摘要：种子外观形态与建模研究是很多研究课题中重要的组成部分。种子颗粒较小，常规扫描建模无法对种子背面扫描建模，现有方法大都采用二次扫描进行缝合拼接，建模过程复杂、建模效率低且拼接操作易引入误差。为解决上述问题，搭建一种基于手持式激光扫描仪的种子三维全貌特征测绘平台，提出了种子快速建模方法，可实现一次性快速测得种子外形全貌特征，无须进行模型拼接等操作，降低了建模难度，提升了建模效率。对茶籽、花生、莲子三种类型的种子进行了建模试验和分析，结果表明：茶籽最大差值为0.07 mm，最大相对误差为0.38%；花生的最大差值为0.05 mm，最大相对误差为0.15%；莲子的最大差值为0.04 mm，相对误差为0.27%；相对误差均低于0.5%，说明该方法具备较高的建模精度。
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基于分级过滤的沼液微灌系统设计与分析
《农机化研究 》 2023 北大核心
摘要：目前,畜禽养殖生产产生大量粪污给环境带来巨大压力,而沼气工程利用厌氧发酵处理畜禽粪污,产生大量集中的沼液,存在二次污染的风险.针对这一问题,设计了一种基于分级过滤的微灌装置专门用于沼液灌溉.该装置包括沼液过滤池、沉淀池、污水泵、灌溉管路、过滤箱、清水池、清水泵、阀门、注肥器、肥料罐、灌溉支管和灌水器等,沼液过滤池有可更换不同目数的不锈钢网对沼液进行初步过滤,过滤箱内3层等体积的石英砂层、火山石层和粗砂石层对沼液进行多级过滤.整套系统设有专门的清洗管道与装置对灌溉管路和过滤箱反冲洗;设置沼液每灌溉2h,系统清洗过滤箱和灌溉管路1次,系统运行300h无堵塞现象发生.试验结果表明:经过不同目数不锈钢网组合、粗砂石、火山岩和石英砂过滤后,可以去除沼液中79.5%以上的悬浮物,氮、磷、钾含量分别各减少50%、10.5%和22.5%,且过滤产生的液体基本可以达到农田灌溉水水质标准.
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自动摆盘育秧播种一体机的设计与试验
《农机化研究 》 2022 北大核心
摘要：针对目前工厂化育秧水稻播种流水线摆盘用工多、劳动强度大、工作效率低等问题,设计了一种自动摆盘育秧播种一体机,可一次性完成摆盘、铺土、播种、覆土及洒水等作业。该机采用了模仿人手的自动摆盘毛辊刷、凸点型的排土皮带和外槽轮式排种辊,满足了机插育秧连续自动摆盘整齐、底土铺土均匀和机插秧对秧盘播种量的要求。田间试验表明:自动摆盘育秧播种一体机作业效果好,播种均匀度合格率达到90.3%,种子破损率仅为0.6%,秧盘铺土厚度稳定性达到95.1%,生产率为954盘/h,播种秧盘含水率达到80.3%,各项性能指标能够达到设计要求,作业质量满足当地农业技术要求。
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不同育秧基质与营养土配比对大钵体毯状苗秧苗素质及产量的影响
《江西农业学报 》 2022
摘要：为了筛选培育适龄壮实大钵体毯状苗的最佳育秧基质与营养土配比,研究了5种育秧基质与营养土配比处理对水稻秧苗素质、分蘖动态、叶面积指数和产量等的影响.结果表明,A1B2处理(66.7%育秧基质+33.3%营养土)培育的大钵体毯状苗的出苗率、地上部形态、地下部形态、根系盘结力最好,秧苗素质优于其他处理;A1B2处理的水稻分蘖强度、叶面积指数均大于其他处理,且产量最高.因此A1B2处理的育秧基质与营养土配比(66.7:33.3)是最佳的.
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南方水田高留茬秸秆还田起浆机设计与试验
《中国农机化学报 》 2022 北大核心
摘要：针对南方双季稻区水稻机械化收获留茬高、秸秆处理困难、旋耕部件易缠草等问题,改进设计一种适宜南方水田高留茬作业的秸秆还田起浆机.利用旋耕理论、数值计算分析等方法,阐述该机工作原理并设计关键部件,重新设计刀辊、刀具机构,研制旋耕刀和粉碎起浆刀配合使用的刀具组合,确定侧切部、过渡部及正切部型式和参数,合理布置刀具组合和排列形式,增加螺旋挡杆,并进行田间性能试验.田间性能试验结果表明:该机可以一次性完成水田旋耕整地、高留茬秸秆翻埋还田和地表平整等多项作业,当留茬高度为450 mm时,其耕深、耕深稳定性、压茬深度、地面平整度和植被覆盖合格率分别为168.36 mm、89.15%、74.50 mm、41.64 mm和83.20%,均能符合设计及相关的技术要求,其作业质量满足后茬水稻种植的农艺要求.研究结果可为南方双季稻区秸秆还田装备研究提供重要技术支撑.
关键词： 南方水田 高留茬 秸秆还田起浆机 粉碎起浆刀 性能
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