摘要:水资源是制约中国农业生产最重要的因素之一，土壤含水率的检测对农业生产实践具有至关重要的指导意义。该文根据土壤水分对不同光谱的吸收和反射特性，以发光二极管作为测量仪器光源，中心波长为1 940 nm的光为测量光，1 800 nm为参考光设计了专用的测量电路和相应的软件程序来测量土壤含水率。系统光源发出的光照射到土壤表面，经反射后光电转换器，再送至放大电路、模数转换器、显示和存储。试验表明：土壤含水率与相对吸收深度之间存在正比例关系，线性回归的确定系数为0.86。为了证明测量仪器的测量进度，将实际土壤含水率与仪器的测量结果进行比较修正，结果表明：烘干法与本仪器测量的土壤含水率的结果的均方根误差均为3.9%。因此，本次设计的测量仪器可满足对土壤含水率的测量要求，研究结果在指导农业生产，水资源合理利用，精细灌溉的实时监测中具有良好的应用前景。

摘要:为提高气送式集排器的兼用性和精量控制供种量，设计了一种油麦兼用型倾斜锥孔轮式供种装置。该文阐述了油麦兼用型供种装置的工作原理，确定了其主要结构参数，构建了充种和供种过程种群微段的力学模型；台架试验研究了型孔结构、转速和锥孔轮数量对供种速率及其稳定性变异系数和破损率的影响。结果表明：倾角为20°的锥柱状型孔的供种性能较优，油菜、小麦的供种速率稳定性变异系数分别低于1.0%和1.1%，破损率均低于0.1%；转速为10～60 r/min时，供种速率随转速增加而增加，其稳定性变异系数呈先降后升的趋势，供种油菜、小麦较优转速范围分别为10～40 r/min和20～50 r/min；油菜、小麦的供种速率范围分别为28～450 g/min和95～770 g/min，以锥孔轮数量和转速为自变量建立了二次多元回归供种速率预测模型，模型验证的试验值与理论值的偏差在5%以内。该研究提出的倾斜锥柱状型孔交错排布和组合式锥孔轮的结构可实现油菜、小麦兼用供种及变量调节供种速率，为油麦兼用型气送式集排器适应不同作业幅宽播种提供了依据。

摘要:提出一种玉米收获机底盘车架疲劳寿命预测方法。利用ANSYS软件对玉米收获机底盘车架进行有限元分析，得到最大模态变形位置和静应力分析条件下的应力分布；在有限元分析数据基础上，粘贴应变片，组建应力测量系统，实测田间及道路条件下的应变时间历程；对采集的应变数据开展预处理，初步分析其受力情况及动载荷特征，采用nCode软件完成疲劳寿命预测。试验结果表明，车身横梁疲劳寿命为24.1万h、支撑部件寿命为16 500万h，满足使用要求，但支撑部件强度设计过剩，采用workbench的shape optimization对该部件开展轻量化设计，在满足疲劳可靠性条件下，减少了该部件质量24%。

摘要:为了提供苎麻收割、剥制机械研究设计的力学参数及理论基础，论文对苎麻茎秆的几何形状进行假定，运用复合材料力学理论建立苎麻茎秆力学模型，利用微机控制万能试验机对苎麻茎秆各向（轴向、径向）及各组分（木质部、韧皮部和茎秆整体）进行拉伸、压缩、弯曲等力学试验，获得力学参数数据，并通过数据的分析计算获得苎麻茎秆力学模型的全部弹性参数。同时，试验结果表明，苎麻茎秆在轴向拉伸中表现更多为木质部的承载作用，其韧皮部与木质部的粘附力不能阻止韧皮部沿木质部表层滑移；苎麻茎秆径向弹性参数测量值和通过各组分弹性参数值计算获得的计算值接近，苎麻茎秆径向符合复合材料的特性。

摘要:致灾农业昆虫光电诱导滑移捕集技术中，致使昆虫产生良好滑移行为的捕集滑板是获取该技术高效应用的关键。红瓶猪笼草（Nepenthes alata）叶笼滑移区依靠特殊形貌对昆虫附着系统表现出显著滑移功能，为致灾农业昆虫捕集滑板的研制提供了仿生原型。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）与三维白光形貌干涉仪（scanning white light interferometer, SWLI）对滑移区表面微形貌进行观测分析并获取三维结构参数，据此构建了致灾农业昆虫捕集滑板表面结构的仿生模型；采用激光微纳加工技术和高压静电吸附技术实现捕集滑板的仿生制备。为验证仿生制备致灾农业昆虫捕集滑板功效，测试了蝗虫（Locusta migratoria manilensis）在捕集滑板和仿生原型的附着力，结果分别为(402.9±26.1)mN和(361.9±25.5)mN，相近的附着力预示研制的致灾农业昆虫捕集滑板具有与仿生原型类似的性能。

摘要:农田长期覆膜种植产生的大量地膜对农田土壤质量、作物生长及环境造成严重的影响，为解决这一问题，于 2014年3月至2014年10月在新疆库尔勒尉犁县达西村开展大田试验，对比不同厚度、不同时间及不同位置地膜拉伸性能的变化规律，并针对0.01 mm地膜进行缠绕式回收试验。结果表明：地膜铺放后的30～60 d期间，由于受到风和紫外线照射等因素，拉伸强度有明显的下降，下降幅度较大；当地膜回收的时候，0.01 mm地膜最大拉伸力在近株端和远株端分别为1.52 N和1.305 N，是0.008 mm地膜的1.4倍和1.22倍。显然0.01 mm地膜的拉伸性能较0.008 mm拉伸性能有了一定的提升，这对地膜回收有一定的积极作用，但是经过理论计算及田间试验0.01 mm地膜的拉伸性能还是不足以采用简单缠绕的方式进行回收。本研究揭示了地膜拉伸性能在不同时间、不同厚度及不同位置受到紫外线等影响的变化规律，为地膜回收机的研制提供了理论依据。

摘要:针对传统denalit-hartenber (D-H)参数法进行机器人运动学建模存在的复杂性、奇异性以及逆运动学求解困难等问题，该文基于旋量理论建立了多自由度串联机器人的矩阵指数积（product-of-exponentials, POE）运动学模型，而同时旋量理论机器人逆运动学求解问题归结为高维非线性方程组的求解，于是引入希尔维斯特（sylvester）结式法进行逆运动学方程组求解，并在数学符号化运算Maple软件实现了逆解算法过程，最后通过实例计算表明，该逆运动学模型及求解方法高效准确可靠，物理和数学意义明确，实用性强，能够推广到其他构型机器人的运动学建模以及逆运动学的求解，为机器人逆运动学的快速求解提供了参考。

摘要:为研究异形齿轮及其与其他机构复合之后的运动特性，以典型异形齿轮—端曲面齿轮副为例进行研究，根据其相交轴间变传动比的特点结合连杆机构，提出了一种可同时实现预期运动轨迹和运动速度的运动形式，端曲面齿轮—连杆复合运动机构。建立了复合运动机构的传动坐标系，以坐标变换为基础推导了复合机构运动方程，通过矩阵实验软件（matrixlaboratory, MATLAB）分析了复合运动机构的位移、速度和加速度的影响因子及其变化规律。并基于复合机构的传动特性，设计了一种饲草压捆机捆压机构；采用Solidworks和机械系统动力学自动分析（automatic dynamic analysis of mechanical systems, ADAMS）进行仿真加工，构建了该机构的仿真模型并进行运动仿真分析，同时加工了齿轮副部分进行试验，将试验结果与MATLAB的理论结果、ADAMS的仿真结果对比，得到的位移误差为0、速度误差为3.4%、加速度误差为3.6%，验证了理论分析的正确性，该研究在齿轮机构与连杆机构的复合运动、机构简化方面具有指导意义。

摘要:针对大型、非线性结构的振动抑制问题，提出基于在线系统辨识的小波自适应控制策略，进行车身结构振动主动控制。通过小波自适应控制策略分析、车身结构模态分析和数学模型拟合，搭建了基于并行在线系统辨识的小波自适应控制系统，应用压电智能元件作为传感器和控制器，搭建了车身结构振动控制试验平台。通过小波自适应控制，车身壁板振动幅值减小60%左右，特别是被动控制效果较差的低频区域，壁板振动幅值约减小40%～80%。试验结果表明，该文所建立的在线系统辨识小波自适应控制系统，对于轿车车身这样大型的非线性结构在时变、不确定激励下的振动，能够取得良好控制效果，为解决各类工程机械减振降噪问题提供参考。

摘要:为了使车辆驾驶性能满足驾驶员需求，提出了基于数据融合决策的驾驶员类型识别方法并建立了基于驾驶员类型的换挡规律。首先基于驾驶员的驾驶行为和驾驶意图，对驾驶员类型进行分析，制定了基于驾驶风格的驾驶员类型识别方案。选定能表征驾驶员驾驶风格的有效工况及相应的表征信号后，先采用BP神经网络分类器对驾驶风格进行辨识，再采用贝叶斯融合决策方法先后对同类操纵的驾驶风格辨识结果和所有操纵类型驾驶风格辨识结果进行数据融合决策，最终辨识出驾驶员类型。根据驾驶员类型，引入动力性系数，通过不同类型驾驶员对应的动力性系数值的改变，实现换挡规律中动力性因素和经济性因素所占比例的调整，最终形成基于驾驶员类型的DCT换挡规律。最后，以搭载6DCT的某试验车为对象，对不同驾驶员的换挡过程进行仿真实验，结果表明基于驾驶员类型的DCT换挡规律能够适应不同类型的驾驶员需求。该研究为驾驶员类型识别和智能型换挡规律的制定提供了参考。

摘要:以一台比转速为70的前伸式扭曲双叶片污水泵为研究对象，采用PIV（particle image velocimetry）技术对双叶片污水泵进行内部流场测量，分析了该泵在不同流量工况下（Q/Qdes=0.4、0.6、0.8、1、1.2、1.4）叶轮内部流场的相对速度分布，研究了轴向旋涡和低速区随流量变化的形态特性，发现在流道中部靠近叶片工作面上存在低速区及与叶轮旋转方向相反的轴向旋涡，且随着流量的增大，低速区与轴向旋涡逐渐减小；引入少叶片数离心泵内部流动理论，揭示了低速区和轴向旋涡存在和发展的内在机理。分析了在流量Q/Qdes=0.6时叶轮和蜗壳不同相对位置的相对速度场分布，研究了叶轮和蜗壳之间动静干涉作用对轴向旋涡的影响，发现当轴向旋涡经过蜗壳隔舌时，其与叶轮之间的干涉作用使得轴向旋涡向下游偏移。研究结果对前伸式扭曲双叶片污水泵的内部流动规律研究具有重要参考价值。

摘要:直动式压力调节器是灌溉系统重要的压力调节设备，在调节范围内可保证其下游压力不受上游压力变化的影响，从而控制管网压力变化对灌水器流量的影响，提高灌水均匀度。针对压力调节器进口压力改变时，调节杆受上下游压力差与弹簧力的作用发生位移以保持稳定的出口压力的特性，该文基于计算流体动力学方法，采用动力平衡分析和动网格技术，建立了灌溉系统直动式压力调节器的流固耦合动力学模型，并进行了试验验证。分析了弹簧参数对预置压力的影响和压力调节器内部压力分布随时间的变化特征，以及调节杆上下游断面受力、位移和压力调节器出口压力的动态变化。结果表明，由数值计算得到多种流量条件下不同预置压力规格的压力调节器调压性能曲线与试验测试结果吻合，预置压力模拟值的相对误差小于?13.5%；同种规格压力调节器，预置压力随着过流量减小而增大；压力调节器的预置压力随弹簧预紧力的增大呈线性增大。该模型可用于压力调节器的结构设计和优化。

摘要:灌区墒情实时监测是现代灌区灌溉管理中的必要部分和基础工作。该文设计了一种利用微功耗处理器的墒情监测仪，仅用2节1号干电池供电，结合GPRS（general packet radio service）数据传输至网络服务器处理分析，从而实现了区域分布式的墒情监测。本系统设计装载4层土壤水分/温度传感器和1层水势传感器，根据灌溉管理需要布设在作物根区不同深度；利用微处理器和设计电路进行土壤墒情等参数的采集、存储、传输和控制，每小时采集1次数据、每日将数据发送至网络服务器。通过在灌区不同区域典型作物生育期内实际运行1 a结果表明，该系统采用干电池或锂离子电池供电，体积小而便于在田间布设，不影响农田耕作，方便经济；监测数据能够及时传送至网络服务器以进行结果处理和灌溉管理。该文同时也对系统特点进行了总结，并指出对该系统进一步改进和研发方向。

摘要:为探明滴灌条件下水的硬度对滴头堵塞的影响规律及堵塞机理，该文选取不同硬度水源和2种滴头（内镶圆柱式、内镶贴片式）进行滴灌试验，研究滴头的流量变化和堵塞规律，并用场发射扫描电镜技术观测了滴头内堵塞物的结构及成分。结果显示：硬水滴灌条件下，2种滴头的平均相对流量随着滴灌运行时间的增加呈均匀下降趋势，且水质越硬下降越明显；硬水滴灌会造成滴头堵塞，且水质越硬堵塞程度越严重。但同一硬度水源处理下，2种滴头的平均相对流量和堵塞程度基本一致。堵塞的滴头在毛管的前1/3段、中1/3段、后1/3段都有分布。堵塞物质分析显示，CaCO3沉淀导致的化学堵塞是滴头堵塞的主要原因。研究结果为滴灌技术在灌溉水质较硬地区的推广使用提供参考。

摘要:中国北方寒冷地区广泛采用保温措施进行渠道防冻胀，在苯板保温防冻胀设计中铺设厚度一般根据半理论半经验确定，并没有考虑衬砌板与保温板接触热阻及交错布置对保温性能与削减冻胀的影响。该文依据固体材料接触热阻（thermal contact resistance，TCR）原理与压力相关的传热本构模型，提出了混凝土复合保温衬砌新型式。通过ABAQUS有限元软件采用热力耦合模拟将其与普通型式的苯板保温渠道进行比较。结果表明：与普通保温衬砌渠道相比，外界负温时，复合保温衬砌的保温及消减冻胀力效果显著。理论上复合保温衬砌冻胀量消减40%以上，法向冻胀力减少66%，切向冻结力减小58%。对寒区衬砌渠道保温防冻胀设计提供了相应的理论参考。

摘要:人工明渠是中国北方灌区采用的主要输水方式。合理的渠道断面参数计算是水利计算中的重要环节。因此，合理的模型与较高精度的计算方法是求解渠道断面的关键。然而传统灌区混凝土衬砌渠道断面优化设计仅从最优水力断面角度出发，考虑单一水力要素，而忽视了渠道冻胀安全以及工程造价的问题。该文建立了以最优水力断面、工程造价最小为目标，满足混凝土衬砌渠道冻胀要求的数学模型。根据模型非线性的特点，利用自适应粒子群优化算法，对混凝土衬砌渠道梯形断面结构进行优化，选用自适应粒子群算法可以很好地克服算法陷入局部最优解的问题。建立的模型将混凝土衬砌量与工程占地最小作为目标函数优化。优化结果在最佳水力断面基础上，满足边坡稳定与工程量最小。最后将模型应用于黑龙江依兰县倭肯河灌区学兴干渠，分析了渠道边坡系数、渠底宽和渠道水深对目标函数的影响规律。优化结果表明，模型计算所得渠道工程占地减小1.5%，混凝土衬砌量减小1.8%。各个参数中，边坡系数对目标函数影响较大。混凝土衬砌厚度由土壤性质、冻结力大小所决定。该研究成果为提高寒区混凝土防渗渠道优化设计水平及灌区运行效益提供了理论依据。

摘要:水分不足是限制旱区作物生长的主要因素，覆盖耕作能够改善土壤的微环境，从而显著提高作物的产量和水分利用效率。为探讨深松结合地表覆盖对土壤物理性状、马铃薯生长、产量及水分利用效率的影响，2013－2015年在宁南旱区采用深松覆盖秸秆、深松覆盖地膜、深松不覆盖3种覆盖耕作模式，以传统耕作不覆盖为对照，对土壤体积质量、团聚体、水分、马铃薯产量和水分利用效率等方面的影响进行了研究。结果表明，与传统耕作相比，深松结合地表覆盖可有效降低耕层土壤体积质量，改善土壤孔隙状况，以深松覆盖秸秆处理效果最佳，深松覆盖秸秆处理0～40 cm平均土壤体积质量较传统耕作降低17.1%。与传统耕作相比，深松覆盖地膜和深松覆盖秸秆处理可使0～40 cm土层＞0.25 mm机械稳定性团聚体数量显著增加30.7%和17.4%。深松结合不同覆盖方式能有效改善马铃薯生育期0～200 cm土层土壤水分状况，深松覆盖地膜对作物生育前期土壤水分保蓄效果较好，深松覆盖秸秆对生育中后期土壤水分状况的改善效果最佳。深松结合不同覆盖方式下马铃薯植株株高、茎粗及地上部生物量均显著高于传统耕作。作物生育前期以深松覆盖地膜处理效果最佳，中后期以深松覆盖秸秆处理促进作用明显。深松结合地表覆盖能明显提高马铃薯的产量和水分利用效率，深松覆秸秆处理的马铃薯产量、商品薯率和水分利用效率分别较传统耕作处理平均提高37.3%、93.3%和41.2%。通过两年试验研究，在宁南旱区采用深松结合地表覆盖措施具有良好的蓄水保墒效果，对马铃薯生长有利，以深松覆盖秸秆处理的增产和提高水分利用效率效果最为显著。

摘要:降雨-径流格局对土壤侵蚀过程具有重要影响，以团山沟七号全坡面径流场1961－1969年间65次径流事件的径流泥沙数据为基础，选取历时、径流深和径流变率为径流过程的特征指标，采用K均值聚类和判别分析相结合的方法，将坡面径流划分为5种类型。其中，A型径流具有超长历时、低变率、小径流的特点，是较为特殊的类型，B、C型径流具有中长历时、中高变率、大径流的特点，D型径流具有短历时、低变率、小径流的特点，是最为普遍的类型。E型径流具有中历时、中变率、中径流的特点。不同径流类型下的输沙模数、平均含沙量及最大含沙量由大到小依次为：C＞B＞E＞D＞A，B、E、C型径流应是坡面径流调控的重点。不同径流类型输沙模数的差异主要来源于径流量（深）的变化，相同径流量（深）条件下，不同径流类型输沙模数的差异主要来源于由径流历时和径流变率所引起的水沙传递关系的改变；与A型径流相比，其作用使D、E、B、C型径流的输沙模数相对增大7.9、6.3、4.8和4.5倍，增大倍数随径流量（深）的增加呈逐渐减小趋势。通过构建包含主要径流特征指标的动力参数ξ，对不同径流类型及径流阶段的径流-泥沙传递关系进行数学描述，其最优回归关系均符合S = alnξ + b的一般形式，能合理解释不同径流类型及不同径流阶段含沙量变化的主要驱动因素。研究结果可为坡面径流类型划分、水沙传递关系构建、全面评估坡面径流调控系统的水土保持意义、进一步丰富坡面径流调控理论的内涵提供一定的参考。

摘要:BTOPMC（block-wise use of TOPMODEL（TOPgraphic MODEL，基于地形的水文模型）with the Muskingum-Cunge method，分块应用TOPMODEL和马斯京根-康吉汇流方法）是一个具有较强物理基础的分布式流域水文模型，主要用于教学和流域研究，模型有待软件化，以便用于流域作业预报和水资源管理。该文采用多层架构体系设计了该模型的计算机系统，形成了BTOPMC/SCAU（south china agricultural university），系统由数据层、模型层、通信层、数据表达层和用户操作层组成，运行环境采用客户端/服务端模式。提供手动和自动2种参数率定模式，自动率定采用SCE-UA （shuffled complex evolution developed at university of arizona）全局最优算法，内置7种目标函数。采用OpenMP（open multi-processing, 开放式多处理）多核并发编程技术在产汇流模块实现了多核并行计算。系统为流域水文作业预报和水资源管理提供了精致的方法和简便工具。

摘要:以黄土丘陵区2、6、10、15龄旱作枣林（Ziziphus jujube cv. Junzao）为研究对象，采用根钻法，距树干0.5、1、1.5 m处、分层（0.2 m）钻取土样，分析了旱作枣林细根随树龄的变化特征。结果表明：随着枣林树龄增大，枣林细根根长密度增加，比根长减小；2龄枣树细根主要分布于径向1.5 m以内和垂向1.6 m以上，10、15龄枣树细根分布超过径向1.5 m和垂向3 m以上，并在株间形成根系高密度区，6龄枣树细根径向分布范围大于2龄，垂向分布与10龄和15龄接近；不同树龄枣林细根根长密度均随土层深度增加而减小，且主要集中在0～0.6 m土层中；随着树龄增加，细根根长密度径向分布无差异（10、15龄）。研究表明： 2、6龄枣林应靠近树干地表处施肥，而理论上成熟期10、15龄枣林可在林内任意位置施肥；同时为防止枣林减产和退化，需增加枣林管理措施以有效降低枣树自身奢侈性耗水和非生产性耗水。

摘要:为无损和定量研究高光谱技术在冬油菜植株氮素积累量（PNA, plant nitrogen accumulation）时空变化监测的适宜性及准确性，该文以两年田间氮肥水平试验为基础，采用单变量线性和非线性回归方法，建立基于特征光谱参数的冬油菜P NA高光谱估算模型。结果表明，采用比值光谱的方法可显著提高冬油菜冠层光谱反射率与PNA间的相关性，其最佳的波段组合为1 259 nm与492 nm处光谱反射率比值（R1259/R492），决定系数R2为0.85。高光谱参数间，以比值植被指数（RVI-5）、归一化光谱指数（NDSI）、线性内插法红边位置（REIP）、三角植被指数（TVI）、742 nm处一阶微分光谱值（FD742）和红边面积（SDR）等光谱参数与PNA相关性较好（平均R2和标准误SE分别为0.69和42.70），且以FD742表现最优（R2=0.79，SE=35.66）。精度分析结果显示，以光谱参数R1259/R492和FD742为自变量的指数方程模型作为高光谱监测油菜PNA的最佳模型，各生育期Noise Equivalent（NE）均较低且表现稳定，同时模型估测精度较高，R2分别为0.98和0.98，相对均方根误差RRMSE分别为0.73和0.72，相对误差MRE分别为14.42%和10.31%。该方法为快捷和精确评估冬油菜PNA提供了新的研究思路。

摘要:农田场景的三维重建对于研究远程监测作物的生长形态、预测作物产量、识别田间杂草等都具有重要作用。为解决农田场景图像三维重建困难、立体匹配精度较差等问题，该文提出了一种基于Rank变换的农田场景三维建模方法。该方法运用加权平均法灰度化图像，以保留农田场景的完整特征；以灰度图像的Rank变换结果作为匹配基元，采用基于归一化绝对差和测度函数的区域匹配算法获取场景的稠密视差图；根据平行双目视觉成像原理计算场景的空间坐标，并生成三维点云图；依据所得场景的三维坐标，对场景中感兴趣区域实现三维重建。采用标准视差计算测试图像验证立体匹配算法精确性，平均误匹配率较传统的绝对差和函数算法降低约5.63%。运用不同环境下的棉田场景图像测试三维重建方法，试验结果表明，在6.8 m的景深范围内，作物及杂草的高度、宽度等几何参数计算值与实际测量值接近，各项指标的平均相对误差为3.81%，验证了三维重建方法的可靠性及准确性。

摘要:中国南方水田环境复杂，不同生长阶段秧苗的形态各异，且田中常出现浮萍及蓝藻，其颜色与秧苗颜色极其相似，因此常用的作物特征提取算法难以应用在水田上。针对这些问题，该文提出一种基于SUSAN角点的秧苗列中心线方法。运用归一化的ExG（excess green index）提取秧苗的灰度化特征，运用自适应的SUSAN（smallest univalue segment assimilating nucleus）算子提取秧苗特征角点；最后运用扫描窗口近邻法进行聚类，采用基于已知点的Hough变换（known point Hough transform）提取秧苗列中心线。经试验验证，此算法在图像中存在浮萍、蓝藻和秧苗倒影的情况下有较高的鲁棒性。在各种情况下均成功提取秧苗的列中心线，且每幅真彩色图像（分辨率：1280×960）处理时间不超过563 ms，满足视觉导航的实时性要求。

摘要:蝗虫显微切片图像在获取的过程中不可避免地会受到噪声污染，其纹理、边缘与噪声又都属于高频分量，单独使用小波变换或偏微分方程（partial differential equation，PDE）扩散的方法都不能在有效去噪的同时保持边缘、纹理等。针对这一问题，提出了基于自适应小波PDE的去噪算法。首先对蝗虫切片含噪图像进行sym5小波软阈值去噪，分解层数根据去噪后图像的PSNR（peak signal to noise ratio）值自适应地选择，阈值门限使用Birge-Massart处罚算法获取。然后在此去噪的基础上进行Perona-Malik（PM）模型去噪，迭代次数根据去噪后图像的PSNR值自适应地选择，梯度阈值根据图像自身的2范数获取。为了验证所提出算法的去噪性能，进行了与常用去噪算法的对比试验。试验结果表明：视觉上，采用本文算法去噪后的图像噪声点较少且边缘、纹理清晰；客观上，采用该文算法去噪后的图像PSNR值比使用维纳滤波高出2 dB左右，比使用中值滤波高出3 dB左右，比使用小波阈值去噪高出2 dB左右，比使用PM模型去噪高出1 dB左右，并且在结构相似性（structural similarity image measurement，SSIM）上采用该文算法去噪后的图像与原始图像的相似度最高。因此，将自适应小波PDE的算法应用于蝗虫切片去噪是可行的、有效的，为其后续处理提供了技术支持。

摘要:为规范内河流域渔业生产秩序，保障渔船作业安全，该文设计了基于物联网的内河小型渔船动态信息监控系统。该系统集成了无线传感器网络、远程信息传输、远端后台监控等多种技术方法。其中，无线传感器网络主要用于获取包括渔船位置、电捕鱼违法监测信息和渔船超载检测信息等渔业现场数据。依靠ZigBee技术，该网络实现了对不同类别传感器数据的汇聚、判断以及远程播发。远程信息传输是利用GPRS/GSM移动通信网络与互联网传输技术，实现了多渔船作业信息向后台监控中心的实时传输。后台渔政监控中心，具有渔船在电子地图上的识别与定位，渔业生产的实时监控以及渔政执法的决策辅助等功能。该系统经测试，可满足内河流域作业渔船在实时监管和安全保障等方面的需求，提高了农业渔政管理的水平。

摘要:日光温室保温被保温性能受多种因素的影响。该文采用日光温室保温被传热理论模型，针对影响保温被传热系数的主要因素进行了模拟分析。结果显示：保温被的上表面红外辐射特性对其保温性能的影响更加显著；当保温被的厚度为40～50 mm时，普通隔热材料作为保温芯材，均可满足设施园艺覆盖材料保温性能要求；保温芯材在不考虑保温被冷风渗透的情况下，当保温被的传热系数较大，上表面发射率较小时，保温被传热系数随室外风速的增大而增大；当保温被的传热系数较小，保温被上表面发射率较大，保温被的传热系数随室外风速的增大而减小。在此基础上，构建了能反映保温被传热系数与各影响因素间的关系的传热系数经验计算式。该文分析结果及成果为保温被的合理开发及应用提供了参考依据。

摘要:随着标准化养殖及人工授精的普及，胎次和授精次数已成为影响猪群繁殖的最主要因素。为了将胎次和授精次数纳入猪场的繁殖管理，该研究设计并实现了基于动态广义线性模型的新型猪场繁殖监测系统。使用结果表明，纳入胎次及授精次数后的监测系统运行稳定，实现了对影响因子取值的自动更新并可以对异常繁殖情况做出警报，误报率小于2%。该研究不但提高了猪场繁殖信息监测的精度，同时为进一步分析与挖掘猪场生产数据中的潜在信息，提高利用效率提供了参考。

摘要:为降低鸡场肠病原体疫病传播风险和兽药残留，通过响应面中和设计法，该试验评估了微酸性电解水（pH值 5.85～6.53）对大肠杆菌和沙门氏菌混合污染轮胎的消毒效果，并探讨了清洗时间，消毒时间及有效氯浓度3个因素对微酸性电解水消毒效果的影响及相互作用规律，同时建立二次多项回归模型，并对消毒工艺进行优化。结果表明，3个因素皆对消毒效果有显著影响（p＜0.0001），且各因素影响大小为有效氯浓度＞消毒时间＞清洗时间；模型决定系数和调整决定系数分别为0.984和0.969，验证试验中，试验值与预测值的相关系数为0.97；消毒时间5 min、清洗时间4 min、有效氯浓度140 mg/L时，可以达到1.38 log10 cfu/cm2的杀菌数。该研究为微酸性电解水消毒提供了参考，并证明了微酸性电解水在畜牧业的应用潜力。

摘要:为提高水稻秸秆原料成型燃料的质量，提出通过添加木质素含量较高的木屑原料即形成混合原料并通过试验的方法进行研究。首先进行对比试验，以成型燃料的物理性能为指标，在相同实验条件下对木屑、水稻秸秆和水稻秸秆与木屑1∶1混合的原料进行热压成型试验。对比试验的结果表明小压力下1∶1混合原料成型燃料的综合物理性能优于水稻秸秆成型燃料，证明混合原料可提高单一水稻秸秆原理成型燃料的质量。但由于木屑原料本身的结构特性使得1∶1混合原料成型燃料的抗渗水性较弱。因此为进一步提高混合原料成型燃料质量，我们利用正交试验方法研究对于混合原料成型燃料各物性指标而言最显著影响因素及最佳参数组合并通过试验加以论证。试验结果表明:针对不同性能指标，各工艺参数的影响力不一致，对于松弛密度、抗碎强度及抗压强度而言，压力对其影响较大；而对于抗渗水性而言，原料混合比影响较大。对于松弛密度，最佳成型参数（混合比、温度、压力）组合为0.5∶1，70℃、31.11 MPa，抗碎强度的成型参数最优组合为2∶1，110 ℃、31.11 MPa，抗渗水性和抗压强度的最佳成型参数组合为1.5∶1，90 ℃、31.11 MPa。

摘要:为模拟粉碎后的玉米秸秆在单向受压状态下的力学行为，参照实际单模孔致密成型实验，建立了基于软球模型的秸秆粉料颗粒体系三维离散元模型，其约束边界条件与成型实验几何边界形态及尺寸一致。进行模拟分析时，颗粒接触模型的力学特性参数，如颗粒间法向刚度系数kn，切向刚度系数ks及摩擦系数μ，利用离散元模拟程序调试得出参数取值范围。将模拟得到的结果与实验测试数据进行比对与假设检验验证，结果显示数据一致性较好。得出离散元模拟时颗粒间力学特性参数最佳取值范围，分别为法向刚度系数(1.2～1.8)×104 N/m，切向刚度系数(0.8～1.3)×104 N/m， 摩擦系数0.10～0.12。通过分析不同压缩位移、不同孔径以及不同锥角下的压缩与应力松弛曲线，建议成型模具孔径 Φd=8 mm，锥角θ=45°，且应尽量增大压缩位移以防止秸秆成型块发生松散。离散单元法为研究玉米秸秆粉料致密过程力学行为提供了一种有效的分析手段。

摘要:作为玉米生产加工过程的农业废弃物，玉米芯的产量巨大，生物质气化工业利用玉米芯原料制备生物质燃气的过程中将产生大量的玉米芯灰。为了全面认识这些废弃玉米芯灰的灰特性及可能的应用，通过激光粒度分析、X射线荧光（X-ray fluorescence，XRF）、X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）、热重和差热分析（thermal gravimetric and differential thermal analysis，TG-DTA）、扫描电镜（scanning electron microscopy，SEM）、能谱分析（energy dispersive X-ray，EDX）等方法对其进行深入研究。结果表明：玉米芯灰的粒度较小且分布不均，平均粒径为12.96 μm；灰的元素组成中K和Si所占的比重最大；富含K、Ca、S和Cl等元素使玉米芯灰可用作土壤改良剂，而且灰中大量的SiO2和Al2O3使其可以用来制备抗压强度较高的水泥混凝土；灰中存在多种含钾元素的KHCO3、KAlSiO4、KAlSi2O6、KCl和K2SO4等结晶相矿物成分；灰粒的形状极不规则，树枝状的团聚灰渣具有丰富的空隙，易逐级吸附小颗粒，灰粒表面存在大量弱粘结的絮状物，断面多为孔状结构；熔融灰粒表面存在富钾现象，且多以KCl形式存在；飞灰的热解具有分段机制，加热到1 200℃时，其总失重和最大失重速率均随着氧气浓度的升高而增加；氮气中620℃的吸热峰是由KCl熔融吸热所致，而有氧气氛中在630℃处的放热峰则是未燃尽的残碳继续燃烧或有机物分解放热所致。

摘要:为了找到一种可靠且高效的技术手段来提高国土部门对土地整治成效的有效监管，该文以High-1高分辨率卫星影像为基础数据，以ENVI、AutoCAD和ArcGIS软件为工具，提出了完整的利用高分辨率遥感影像对土地整治成果进行监测的技术方法和操作流程，研究了利用土地整治成果矢量图提取新增耕地、新增道路和新增沟渠信息的方法。最后利用该文方法对南水北调汉江沿线的土地整治工程的某个项目区进行了整治成果的监测和评估，通过实际应用，该方法对新增耕地、新增道路和新增沟渠的监测比分别达到了88.40%，97.34%和98.26%，监测完成后，详细的分析了三者之间监测比产生差异的原因，重点阐述了新增耕地监测比过低的原因，证明了该文方法对土地整治成果监测具有较高的效率，能够应用于土地整治的监管实践。

摘要:针对大都市边缘区城市拓展与农地保护矛盾尖锐、景观破碎化、权属细碎化、整体布局稳定性差等问题，开展三级基本农田集中保护区分级划定及调控机制研究，对大都市边缘区保红线保发展促集约促创新具有重要意义。该文以北京市昌平区为例，提出三级基本农田集中保护区划定的总体思路，构建基本农田集中保护区识别指标体系，划定基本农田集中保护区，并将基本农田集中保护区分为市区乡三级，在此基础上探讨基本农田集中保护区分级调控机制。研究划定了1个市级基本农田集中保护区、6个区级基本农田集中保护区、6个乡级基本农田集中保护区，规划土地整治复耕1 149.97 hm2，使单位基本农田经营规模提高到38.76 hm2，使3 hm2以下细小图斑降低至1.21%，实现了昌平区内96.63%的基本农田集中连片保护，建立了规划调控、用途管制、奖惩联动分级调控机制。研究结果可为国家制定基本农田保护区分级保护政策和开展同类研究提供参考，为地方政府提高基本农田保护区保护质量和管理效率提供思路借鉴。

摘要:为了高效合理开发利用低丘缓坡土地资源、科学构建低丘缓坡土地产业转移适宜度评价指标体系提供理论依据和方法借鉴，该文以GIS技术和实证研究为手段，采用文献研究、问卷调查和实证研究等方法，建立了包括3个评价目标共计13个指标的评价指标体系，构建了以置信区间为基准的指标数据统计分析和处理方法，采用了动态权重的方式对评价指标权重予以修正，利用加权平均模型对适宜度进行了测算评价。研究结果可靠、信度较高、方法可行，在一定程度上丰富了低丘缓坡土地资源适宜性评价的理论和方法，对合理开发利用和管理低丘缓坡土地资源提供了方法借鉴和实践支撑。

摘要:耕地质量监测是保障耕地资源的永续利用，实现耕地产能提升、加强耕地资源的管理、保护、合理利用的重要措施，对实现持续粮食安全具有重要意义。该文提出了基于空间模拟退火算法的耕地质量布样优化方法，以空间模拟退火算法为基础生成一组最优样本，构成基础监测网络，在此基础上，通过多期耕地等级成果数据提取属性发生变化的分等因素和对应发生变化的区域，生成潜在变化区，并结合研究区实际情况辅以专家知识和异常监测点，对基础样本点进行增加、删除、替换等优化操作，生成最终监测样点。以北京市大兴区为例，最终确定布设55个监测样点，结果表明，该方法布设的样点在耕地质量预测方面的精度高于传统的随机抽样和分层抽样方法，能有效地预测县域耕地质量并监控耕地质量的变化情况。

摘要:为实现仓储粮储量在线实时监测，该研究开发了一种基于三维激光扫描技术的粮食储量在线监测系统。采用自主研制的倒置式粮仓专用型三维激光扫描仪对储粮进行扫描，通过上位机通讯、采集点云数据并控制扫描仪的工作过程，应用粮食体积计算软件实时计算储粮体积和数量，从而解决了仓储粮储量快速高精度监测的问题。使用该系统在中储粮某直属库进行系统验证试验，结果表明，测量得到的粮食体积满足最大误差不超过1%的技术指标，且经过多次试验检验，系统具有较好的稳定性、测量精度高、操作简便等优点，能够满足仓储粮储量监测的要求。该研究为实现仓储粮储量的快速实时在线监测提供了有效的方法。

摘要:针对农畜产品检测现场的需求，基于可见/近红外光谱检测技术和嵌入式系统，开发了灵活方便的猪肉品质无损检测装置。该装置利用卤素灯作为光源，新型光导探头和微型光谱仪采集肉样光谱信息，通过ARM（advanced RISC machines）控制处理器进行集中控制和数据的处理；在内嵌linux操作系统上，采用Qt开发工具，设计出人性化的交互界面，并将猪肉品质的检测结果输出到装置触摸屏上。为了建立多品质无损检测数学模型，获取了猪肉里脊在400～ 1 000 nm波长范围内的光谱数据，通过国标方法测得猪肉里脊主要品质参数颜色（L*、a*、b*）和pH值，采用标准正态变量变换（standard normalized variate, SNV）和Savitzky-Golay（S-G）平滑对光谱数据进行预处理，并结合理化数据建立偏最小二乘（partial least squares regression, PLSR）模型。用全交叉验证法选取PLSR建模的主成分数。pH值、L*、a*和b*的预测相关系数为0.88、0.90、0.97和0.97，预测标准差为0.19、1.77、1.17和0.63。通过现场试验表明，轻便式多品质无损检测装置具有较高的检测精度，满足于猪肉的颜色和pH值等品质参数检测的要求。

摘要:该文利用烛灰，设计开发一种基于碳纳米颗粒修饰的丝网印刷电极，并对该电极的性能进行了评估。扫描电子显微镜显示修饰后的工作电极表面碳纳米颗粒分布均匀，直径约几十纳米。电极表征时，修饰电极氧化峰高13.76 mA，还原峰高11.85 mA，峰电位差为267 mV。在使用方波阳极溶出法检测含75 μg/L Cd2+缓冲液时，修饰电极峰高为3.123 μA。使用修饰电极检测不同Cd2+浓度缓冲液时，将峰高与Cd2+浓度进行数量关系拟合，获得拟合方程，R2=0.998。该修饰电极Cd2+浓度检测限可达到0.91 μg/L。将其用于百合样本检测，加标回收率为99.2%～100.8%。该文修饰碳纳米颗粒丝网印刷电极可为其他检测对象或其他检测环境下的检测提供参考。

摘要:为研究快速识别灵武长枣表面裂痕、虫眼、碰伤等常见缺陷的有效方法，利用特征波长主成分分析法结合波段比算法进行长枣裂痕、虫眼、碰伤识别。首先，采用近红外（Near Infrared Reflection，NIR）波段范围的高光谱成像系统获取300个长枣反射图像，提取并分析各类型长枣光谱曲线，选择918～1 678 nm波段范围进行主成分分析，通过权重系数提取特征波长；然后，对特征波长下图像进行主成分分析，选择最优的主成分图像进行识别；最后，对未识别的长枣图像采用波段比算法进一步进行识别。NIR波段的正常枣、虫眼枣、裂痕枣、碰伤枣的识别率分别100%、90%、86%、100%。结果表明：NIR高光谱成像仪对长枣外部缺陷识别是可行的，为多光谱成像技术应用于在线检测长枣品质提供了理论依据。

摘要:该文应用菲克第二定律、采用低场核磁共振及磁共振成像系统（MRI，magnetic resonance imaging）、差示量热扫描、扫描电子显微镜等技术，分析不同预干燥温度对苹果片脉动压差闪蒸干燥过程中水分扩散和微观结构的变化。试验结果显示：随预干燥温度升高，水分扩散速率加快，有效水分扩散系数随温度升高而变大，整体范围在9.84×10-9～7.24×10-8 m2/s；干燥作用引起水分状态由高自由度向低自由度迁移，自由水含量在干燥初期迅速降低，不易流动水含量先增加后降低；MRI结果表明：苹果鲜样水分集中于中心部位，随干燥进行，水分向外扩散并均匀分布于样品中，含水率的降低，导致图像亮度呈现降低趋势，同时样品表现出向中心收缩的现象；脉动压差闪蒸干燥过程中，含水率与玻璃化转变（Tg）和水分活度（aw）之间表现出极显著相关性（R＞0.90，p＜0.01），含水率的降低引起Tg升高、aw降低，且Tg与aw之间呈线性相关（R2＞0.81）；水分的散失导致微观结构发生变化，细胞破裂形成空腔，脉动瞬间的真空作用促使苹果片多孔海绵状结构进一步形成，赋予其酥脆口感。该试验可以为苹果片在脉动压差闪蒸干燥方面提供理论依据和技术参考。

摘要:温度是果蔬贮藏环境最重要的参数。为了研究果蔬进库过程中影响货物温度稳定性的因素，该文以西安某苹果冷藏库为研究对象，建立冷库环境三维非稳态数值求解模型，模拟了进货过程中新进货物摆放间距、进货温度和进货量对达到贮藏条件货物温度稳定性的影响。模拟结果表明，在实际运行管理中，存在适宜的进货温度和进货量，可使苹果贮藏环境受进货过程影响最小，进货效率最高；增大进货间距可以减小对货物温度场的影响，进货摆放间距并不是越大越好。该文研究的冷库，进货过程中货物应先预冷到3℃再进库，进货摆放间距为0.5 m，进货量不大于10%。

摘要:中国是世界马铃薯生产和消费大国，2015年初，国家农业部因势而谋推进马铃薯主粮化战略，对提升马铃薯重要地位和推进马铃薯加工进步具有积极作用。系统研究马铃薯原料性状与制品品质间关系，对促进马铃薯产业发展和升级具有积极的借鉴意义。试验采用最大-最小归一化处理方法将马铃薯油炸薯片、油炸薯条及雪花全粉各个品质指标转化为一维的综合评价指标，分别与44个马铃薯原料品种的特征指标进行拟合并建立回归模型，建立的马铃薯油炸薯片综合品质评价模型决定系数R2=0.802，调整后决定系数R2=0.776，随机误差估计值=0.101；马铃薯油炸薯条综合品质评价模型决定系数R2=0.731，调整后R2=0.704，随机误差估计值=0.141；马铃薯雪花全粉综合品质评价模型决定系数R2=0.705，调整后R2=0.682，随机误差估计值=0.170；利用K-means聚类算法将44个品种按加工用途划分为最适宜、较适宜和不适宜3类，得出最适宜加工油炸薯片的15个品种，最适宜加工油炸薯条和雪花全粉各10个品种。结果表明，3个综合品质评价模型拟合度较高，误差较小，模型效果可靠，可用于实际马铃薯加工制品品质评价；K-means聚类结果与实际应用情况相符，可为筛选加工专用品种提供参考和借鉴。

摘要:为了实现棉秆皮纤维在纺纱上的应用，该文在150℃以上的温度下用质量分数为4%的碱从棉秆皮中提取了纤维，测定了温度和时间对棉秆皮纤维细度、木质素质量分数及力学性能的影响。将棉秆皮纤维与棉按质量比30/70的比例进行混纺，研究了木质素的质量分数对混纺纱性能的影响。结果表明：随着温度的升高和时间的延长，棉秆皮纤维的细度和木质素质量分数逐渐下降。但是，当温度升高至170℃后，棉秆皮纤维的断裂强度迅速降低。160℃、60 min提取的纤维性能较理想：纤维细度28.3 dtex、木质素质量分数4.5%、断裂强度1.8 cN/dtex、杨氏模量46 cN/dtex。与闪爆及常压碱处理等方法相比，高温方法提取的纤维木质素质量分数低60%以上。棉秆皮纤维的木质素质量分数从5.5%降至4.5%后，混纺纱的条干变异系数和毛羽指数分别降低了75.1%和29.6%，而断裂强度和伸长率分别提高了11.1%和9.8%。高温提取的棉秆皮纤维可纺出细度为22.4 tex、断裂强度为12.0 cN/tex的纱线。