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2022, 38(13):319-326.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.13.035
摘要:
西北地区具有独特的风土条件，适宜酿酒葡萄的种植，已形成"大产区大品牌"的产业规划。但西北地区葡萄酒的地域风格尚不明晰，导致产业的规范性不足，可持续发展存在隐患。该研究分析西北地区干红葡萄酒的23项重要的色泽-味感理化指标，旨在开发一种基于机器学习技术的葡萄酒判别方法，实现西北地区干红葡萄酒产地和酒龄的精准判别。首先，以西北地区200款干红葡萄酒为研究对象，通过理化试验测定了总酚、总花色苷、滴定酸等23项色泽-味感理化指标；然后，采用Pearson相关系数分析了西北产区葡萄酒质量特征的一致性，并耦合随机森林（Random Forest, RF）分析理化指标对干红葡萄酒产地和酒龄表征的贡献度；最后，基于人工神经网络（Artificial Neural Networks, ANN）构建了西北地区干红葡萄酒产地和酒龄的精准判别模型。结果表明，色泽相关指标的模型贡献率合计31%，花色苷相关指标的模型贡献率合计26%，酚类物质相关指标的模型贡献率合计21.1%。模型对宁夏产区酒样判别的灵敏度（Sensitivity, SEN）为98.72%，准确率（Accuracy, CCR）98.72%；对新疆产区酒样判别的SEN为95.45%，CCR为100%；对甘肃产区酒样判别的SEN为100%，CCR为95.45%。该方法可以实现西北产区干红葡萄酒产地和酒龄的精准判别，可为中国西北地区优质葡萄酒的生产和产品的市场监管提供科学依据。
西北地区具有独特的风土条件，适宜酿酒葡萄的种植，已形成"大产区大品牌"的产业规划。但西北地区葡萄酒的地域风格尚不明晰，导致产业的规范性不足，可持续发展存在隐患。该研究分析西北地区干红葡萄酒的23项重要的色泽-味感理化指标，旨在开发一种基于机器学习技术的葡萄酒判别方法，实现西北地区干红葡萄酒产地和酒龄的精准判别。首先，以西北地区200款干红葡萄酒为研究对象，通过理化试验测定了总酚、总花色苷、滴定酸等23项色泽-味感理化指标；然后，采用Pearson相关系数分析了西北产区葡萄酒质量特征的一致性，并耦合随机森林（Random Forest, RF）分析理化指标对干红葡萄酒产地和酒龄表征的贡献度；最后，基于人工神经网络（Artificial Neural Networks, ANN）构建了西北地区干红葡萄酒产地和酒龄的精准判别模型。结果表明，色泽相关指标的模型贡献率合计31%，花色苷相关指标的模型贡献率合计26%，酚类物质相关指标的模型贡献率合计21.1%。模型对宁夏产区酒样判别的灵敏度（Sensitivity, SEN）为98.72%，准确率（Accuracy, CCR）98.72%；对新疆产区酒样判别的SEN为95.45%，CCR为100%；对甘肃产区酒样判别的SEN为100%，CCR为95.45%。该方法可以实现西北产区干红葡萄酒产地和酒龄的精准判别，可为中国西北地区优质葡萄酒的生产和产品的市场监管提供科学依据。
2022, 38(11):1-11.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.11.001
摘要:
针对喷雾高度影响大田对靶喷雾准确性问题，该研究设计了融合喷雾高度的大田蔬菜对靶喷雾系统，适用于株间距大、冠层尺寸小的作物。介绍了大田蔬菜对靶喷雾系统的结构组成及工作原理，根据对靶喷雾作业环节的滞后特性，建立对靶喷雾滞后模型，提出融合靶标位置、靶标大小、喷雾机作业速度和喷雾高度的对靶喷雾控制方法，基于C37控制器设计了稳压喷雾系统和对靶喷雾控制系统，并进行试验验证。不同喷雾高度对靶试验结果表明，在作业速度为0.52 m/s的情况下，融合喷雾高度的对靶喷雾平均绝对误差和均方根误差分别不高于3.63和4.26 cm，比未融合喷雾高度的平均绝对误差平均减小4.30 cm，均方根误差平均减小4.57 cm，有效喷施率不低于92.6%，验证了融合喷雾高度对靶喷雾的可行性。田间试验结果表明，随着作业速度的增加，对靶喷雾有效喷施率和平均有效覆盖率下降。在作业速度不大于0.49 m/s时，对靶喷雾有效喷施率为93.5%，平均有效覆盖率为80.2%。较于连续喷雾方式，对靶喷雾节药率可达33.8%，可满足大田株间距大、冠层尺寸小的作物对靶植保作业需求。
针对喷雾高度影响大田对靶喷雾准确性问题，该研究设计了融合喷雾高度的大田蔬菜对靶喷雾系统，适用于株间距大、冠层尺寸小的作物。介绍了大田蔬菜对靶喷雾系统的结构组成及工作原理，根据对靶喷雾作业环节的滞后特性，建立对靶喷雾滞后模型，提出融合靶标位置、靶标大小、喷雾机作业速度和喷雾高度的对靶喷雾控制方法，基于C37控制器设计了稳压喷雾系统和对靶喷雾控制系统，并进行试验验证。不同喷雾高度对靶试验结果表明，在作业速度为0.52 m/s的情况下，融合喷雾高度的对靶喷雾平均绝对误差和均方根误差分别不高于3.63和4.26 cm，比未融合喷雾高度的平均绝对误差平均减小4.30 cm，均方根误差平均减小4.57 cm，有效喷施率不低于92.6%，验证了融合喷雾高度对靶喷雾的可行性。田间试验结果表明，随着作业速度的增加，对靶喷雾有效喷施率和平均有效覆盖率下降。在作业速度不大于0.49 m/s时，对靶喷雾有效喷施率为93.5%，平均有效覆盖率为80.2%。较于连续喷雾方式，对靶喷雾节药率可达33.8%，可满足大田株间距大、冠层尺寸小的作物对靶植保作业需求。
2022, 38(10):1-9.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.10.001
摘要:
为促进水稻再生季穗头萌发，头季稻机械收获时需保证300～450 mm的留茬高度，但水田泥脚深浅不一，收获时割台高度上下浮动，留茬高度难以保证，严重影响再生季产量。为此，该研究设计了一种自适应仿形割台，可实现割台高度及水平自适应调整。首先，对自适应仿形割台结构进行设计。然后，在Matlab/Simulink中搭建控制系统仿真模型，设计模糊规则，采用模糊PID控制方法对自适应仿形割台进行性能仿真，以超调量、响应时间和稳定性为指标，验证控制方法的可行性；以阶跃信号作为激励，对比分析了传统PID和模糊PID的控制效果，结果表明，模糊PID控制比传统PID的上升时间和到达稳态所需时间分别减少78.9%和81.6%，超调量由46 mm下降到8.2 mm。最后，搭建割台试验平台进行性能试验。结果表明，采用模糊PID控制时割台提升过程的平均响应速度约为0.216 m/s，下降过程的平均响应速度约为0.244 m/s，割台高程调节的平均误差6.75 mm，水平调节的平均误差为0.64°，割台调整迅速，定位准确度高，可满足再生稻头季收获使用需求。
为促进水稻再生季穗头萌发，头季稻机械收获时需保证300～450 mm的留茬高度，但水田泥脚深浅不一，收获时割台高度上下浮动，留茬高度难以保证，严重影响再生季产量。为此，该研究设计了一种自适应仿形割台，可实现割台高度及水平自适应调整。首先，对自适应仿形割台结构进行设计。然后，在Matlab/Simulink中搭建控制系统仿真模型，设计模糊规则，采用模糊PID控制方法对自适应仿形割台进行性能仿真，以超调量、响应时间和稳定性为指标，验证控制方法的可行性；以阶跃信号作为激励，对比分析了传统PID和模糊PID的控制效果，结果表明，模糊PID控制比传统PID的上升时间和到达稳态所需时间分别减少78.9%和81.6%，超调量由46 mm下降到8.2 mm。最后，搭建割台试验平台进行性能试验。结果表明，采用模糊PID控制时割台提升过程的平均响应速度约为0.216 m/s，下降过程的平均响应速度约为0.244 m/s，割台高程调节的平均误差6.75 mm，水平调节的平均误差为0.64°，割台调整迅速，定位准确度高，可满足再生稻头季收获使用需求。
2022, 38(9):73-80.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.09.008
摘要:
针对探针式土壤水分传感器插入土壤后因反馈点固定而需大量布点、成本高、破坏耕层等问题，该研究提出一种基于法布里-珀罗干涉近红外传感器的非接触式土壤墒情在线检测系统。系统硬件部分由机载自动检测装置、电气控制箱和北斗双天线实时差分定位系统（Real Time Kinematic，RTK）组成。整套系统样机的试制包括：传感器的选型和模块设计封装、升降检测装置设计、传感器避障与采样点北斗定位、土壤含水量预测建模、软件中的二次开发和系统与润禾2ZBA-2型移栽机的集成等。田间试验结果表明：当移栽机以0.3 m/s速度行进时，土壤水分传感器参比校准后进行土壤水分的测定，5 s内工控机上实时显示水分含量值，水分含量预测值与实测值的相对误差范围为0.18%～14.46%，平均相对误差7.77%，所测水分值结合北斗RTK系统测得的定位坐标生成土壤表层含水率分布图，为后续喷灌、滴灌等变量灌溉提供参考依据。
针对探针式土壤水分传感器插入土壤后因反馈点固定而需大量布点、成本高、破坏耕层等问题，该研究提出一种基于法布里-珀罗干涉近红外传感器的非接触式土壤墒情在线检测系统。系统硬件部分由机载自动检测装置、电气控制箱和北斗双天线实时差分定位系统（Real Time Kinematic，RTK）组成。整套系统样机的试制包括：传感器的选型和模块设计封装、升降检测装置设计、传感器避障与采样点北斗定位、土壤含水量预测建模、软件中的二次开发和系统与润禾2ZBA-2型移栽机的集成等。田间试验结果表明：当移栽机以0.3 m/s速度行进时，土壤水分传感器参比校准后进行土壤水分的测定，5 s内工控机上实时显示水分含量值，水分含量预测值与实测值的相对误差范围为0.18%～14.46%，平均相对误差7.77%，所测水分值结合北斗RTK系统测得的定位坐标生成土壤表层含水率分布图，为后续喷灌、滴灌等变量灌溉提供参考依据。
2022, 38(8):1-11.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.08.001
摘要:
为解决前期研制的气吸式玉米精量排种器在高速作业条件下存在投种位置不一致和横向飞种导致播种均匀性差 的问题，该研究从力学角度对投种位置不一致和横向飞种现象进行分析，构建了不同吸附姿态和尖端直立深入吸附种子 的力学模型以及相邻两粒种子间距的数学模型，明确了投种位置不一致和横向飞种的产生机理及速度和株距对投种均匀 性的影响机制，提出一种末端拨离+直线投种方法，确定了末端拨离阻气件的关键参数。利用高速摄像技术和 ProAnalyst 运动分析软件对投种过程进行对比分析，结果表明，采用末端拨离+直线一致性投种方法，种子在竖直方向匀加速运动， 在水平方向速度为 0，到达投种位置后脱离种盘，沿竖直方向直线加速进入导种管，可实现均匀一致的直线投种。台架 试验结果表明，采用末端拨离+直线投种的气吸式精量排种器在各个作业速度条件下排种性能较改进前均有所改善，在 14 km/h 时，合格指数提高了 1.61 个百分点，漏播指数降低了 1.00 个百分点，株距变异系数降低了 1.79 个百分点。田间 试验结果表明，在作业速度小于等于 12 km/h 条件下，播种机的播种合格指数均大于 94%，漏播指数小于 5%，重播指数 小于 2%，株距变异系数小于 20%，采用末端拨离+直线投种方式可大大改善播种效果，提高精量播种机作业速度。研究 结果可为气吸式高速精量排种器的研究提供参考。
为解决前期研制的气吸式玉米精量排种器在高速作业条件下存在投种位置不一致和横向飞种导致播种均匀性差 的问题，该研究从力学角度对投种位置不一致和横向飞种现象进行分析，构建了不同吸附姿态和尖端直立深入吸附种子 的力学模型以及相邻两粒种子间距的数学模型，明确了投种位置不一致和横向飞种的产生机理及速度和株距对投种均匀 性的影响机制，提出一种末端拨离+直线投种方法，确定了末端拨离阻气件的关键参数。利用高速摄像技术和 ProAnalyst 运动分析软件对投种过程进行对比分析，结果表明，采用末端拨离+直线一致性投种方法，种子在竖直方向匀加速运动， 在水平方向速度为 0，到达投种位置后脱离种盘，沿竖直方向直线加速进入导种管，可实现均匀一致的直线投种。台架 试验结果表明，采用末端拨离+直线投种的气吸式精量排种器在各个作业速度条件下排种性能较改进前均有所改善，在 14 km/h 时，合格指数提高了 1.61 个百分点，漏播指数降低了 1.00 个百分点，株距变异系数降低了 1.79 个百分点。田间 试验结果表明，在作业速度小于等于 12 km/h 条件下，播种机的播种合格指数均大于 94%，漏播指数小于 5%，重播指数 小于 2%，株距变异系数小于 20%，采用末端拨离+直线投种方式可大大改善播种效果，提高精量播种机作业速度。研究 结果可为气吸式高速精量排种器的研究提供参考。
2022, 38(5):9-19.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.05.002
摘要:
针对棉花精量穴播作业过程中取种、排种不畅造成空穴的问题，该研究开发了一种棉花精量穴播器取种状态监测系统。以齿盘式穴播器为对象，在分析其工作过程的基础上，确定监测点位置。采用激光对射型传感器和霍尔传感器作为信息监测元件，用STM32单片机实现合格穴数和空穴率的计算，通过nRF24L01无线通信模块实现人机交互终端数据交互，并进行室内和田间试验。台架试验表明，在穴播器工作转速30～45 r/min范围内，系统转动圈数监测精度不变，为100%，合格穴数监测精度达到97%以上，空穴数监测精度达到93%以上，监测系统的准确性满足使用要求。田间试验结果表明，光照对监测系统无影响，合格穴数监测精度最低为96.17%，空穴数监测精度最低为93.11%，与台架试验相比，系统精度下降不超过1个百分点。系统监测与人工实测的合格穴数、空穴数的F值0.05，系统监测值与人工实测值差异不显著。该研究提出的齿盘取种性能的监测方法有效可行，开发的取种状态监测系统在田间作业时具有良好的准确性和稳定性，满足棉花精量穴播器取种状态监测的要求，对促进棉花精量穴播作业自动化、智能化具有重要意义。
针对棉花精量穴播作业过程中取种、排种不畅造成空穴的问题，该研究开发了一种棉花精量穴播器取种状态监测系统。以齿盘式穴播器为对象，在分析其工作过程的基础上，确定监测点位置。采用激光对射型传感器和霍尔传感器作为信息监测元件，用STM32单片机实现合格穴数和空穴率的计算，通过nRF24L01无线通信模块实现人机交互终端数据交互，并进行室内和田间试验。台架试验表明，在穴播器工作转速30～45 r/min范围内，系统转动圈数监测精度不变，为100%，合格穴数监测精度达到97%以上，空穴数监测精度达到93%以上，监测系统的准确性满足使用要求。田间试验结果表明，光照对监测系统无影响，合格穴数监测精度最低为96.17%，空穴数监测精度最低为93.11%，与台架试验相比，系统精度下降不超过1个百分点。系统监测与人工实测的合格穴数、空穴数的F值
2022, 38(1):44-52.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.01.005
摘要:
针对果树生长期人工挖坑施肥作业效率低、劳动强度大、成本高而且极易损伤果树根系的问题，该研究基于履带自走式果园气爆深松施肥机打穴机构的设计要求，研制了一种双油缸同步驱动液压打穴机构，以实现施肥插杆垂直插入地面400 mm以下深层土壤，满足整机对果园气爆松土、深位定量施肥的作业要求。首先分析了该打穴机构的组成及工作原理，建立了其运动学模型，研究了打穴油缸及主要构件的运动特性。并在确定优化目标的基础上，采用Visual Basic 6.0开发了可视化的打穴机构运动学辅助分析与优化设计软件，通过人机交互分析，优选出一组满足果园气爆深松施肥机打穴深度和机构运动空间位置要求的打穴机构参数。进一步通过ADAMS软件对打穴机构进行运动仿真，结果表明油缸活塞杆的运动轨迹和摇臂铰点的运动轨迹与理论分析结果一致，优选参数可以满足打穴机构的设计要求。最后在优选参数下，以打穴入土时间和油缸压力为试验指标，分别对3种不同直径插杆（30、35、40 mm）在最大打穴深度要求下进行了试验测试，并对打穴垂直度进行了试验验证。试验结果表明：该打穴机构能够满足各项设计要求，在最大打穴深度760 mm时，油缸最大行程为191 mm；打穴入土时间和油缸压力均随着插杆直径增大而增加，30、35、40 mm直径插杆都满足打穴作业的时间和油缸压力要求，打穴入土时间分别为6.4、7.5、8.2 s，油缸压力分别为18.2、24.2、24.6 MPa。同时对3种直径插杆在相应的打穴入土时间（6.4、7.5、8.2 s）内的油缸活塞杆速度与插杆速度进行了对比分析，对应的插杆入土速度分别为0.119、0.101、0.093 m/s，油缸活塞杆速度分别为0.025、0.021、0.019 m/s，插杆速度和油缸活塞杆速度均随着插杆直径的增大而减小，而且对于3种插杆直径，前者速度均大于后者速度，二者速度差也随着插杆直径的增大而减小。本文研究可为果园气爆深松施肥机液压打穴机构研发与改进优化提供参考。
针对果树生长期人工挖坑施肥作业效率低、劳动强度大、成本高而且极易损伤果树根系的问题，该研究基于履带自走式果园气爆深松施肥机打穴机构的设计要求，研制了一种双油缸同步驱动液压打穴机构，以实现施肥插杆垂直插入地面400 mm以下深层土壤，满足整机对果园气爆松土、深位定量施肥的作业要求。首先分析了该打穴机构的组成及工作原理，建立了其运动学模型，研究了打穴油缸及主要构件的运动特性。并在确定优化目标的基础上，采用Visual Basic 6.0开发了可视化的打穴机构运动学辅助分析与优化设计软件，通过人机交互分析，优选出一组满足果园气爆深松施肥机打穴深度和机构运动空间位置要求的打穴机构参数。进一步通过ADAMS软件对打穴机构进行运动仿真，结果表明油缸活塞杆的运动轨迹和摇臂铰点的运动轨迹与理论分析结果一致，优选参数可以满足打穴机构的设计要求。最后在优选参数下，以打穴入土时间和油缸压力为试验指标，分别对3种不同直径插杆（30、35、40 mm）在最大打穴深度要求下进行了试验测试，并对打穴垂直度进行了试验验证。试验结果表明：该打穴机构能够满足各项设计要求，在最大打穴深度760 mm时，油缸最大行程为191 mm；打穴入土时间和油缸压力均随着插杆直径增大而增加，30、35、40 mm直径插杆都满足打穴作业的时间和油缸压力要求，打穴入土时间分别为6.4、7.5、8.2 s，油缸压力分别为18.2、24.2、24.6 MPa。同时对3种直径插杆在相应的打穴入土时间（6.4、7.5、8.2 s）内的油缸活塞杆速度与插杆速度进行了对比分析，对应的插杆入土速度分别为0.119、0.101、0.093 m/s，油缸活塞杆速度分别为0.025、0.021、0.019 m/s，插杆速度和油缸活塞杆速度均随着插杆直径的增大而减小，而且对于3种插杆直径，前者速度均大于后者速度，二者速度差也随着插杆直径的增大而减小。本文研究可为果园气爆深松施肥机液压打穴机构研发与改进优化提供参考。
2021, 37(23):225-234.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.23.027
摘要:
地形因子深刻制约山地型遗产区土地利用时空变化和资源配置。基于Google Earth 0.55m×0.55m 高精度历史影像，目视解译更新和野外验证得到哈尼梯田遗产核心区2005、2010、2015、2020年4期土地利用数据，通过计算转移矩阵、信息图谱、分布指数、地形位指数（TI）、面积-高程积分指数（HI）、坡长坡度指数（LS）、地形湿度指数（TWI），以期从较长时间尺度和完整空间范围揭示区内土地利用时空变化特征及地形梯度效应。结果表明：1）研究区土地利用类型以乔木林和水田为主，平均占比分别为33.79%、25.28%，从2005－2020年，园地、水域、道路、人工林、房屋建筑、乔木林面积持续增加，增长率分别为148.32%、147.27%、138.76%、118.68%、70.58%、12.73%，减少最多的是裸地，其次是草地、旱地、水田和灌木林地，减少率分别为-54.01%、-29.58%、-28.56%，-16.56%、-10.87%。2）土地利用信息图谱类型以稳定型、持续变化型和反复变化型为主，占比分别为37.43%、25.36%、18.41%，对应的最大图谱类型分别为水田→水田→水田→水田、草地→草地→灌木林→乔木林、水田→旱地→水田→水田。3）研究区土地利用图谱在表征地表演化动力、侵蚀强度和潜在土壤水分空间分异的HI、LS、TWI指数上具有显著地形梯度效应，有效揭示了地形梯度影响土地利用信息图谱的动力机制。结合土地利用信息图谱的地形梯度效应特征，未来应进一步引导遗产区土地利用类型向增强"点（村寨）-轴（水系、沟渠）-面（森林和梯田）"的主体联系和不同地形梯度区差异发展、互为补充的方向转变，进而提升梯田系统景观完整性和生态服务功能，维系民族文化传统和实现可持续发展。
地形因子深刻制约山地型遗产区土地利用时空变化和资源配置。基于Google Earth 0.55m×0.55m 高精度历史影像，目视解译更新和野外验证得到哈尼梯田遗产核心区2005、2010、2015、2020年4期土地利用数据，通过计算转移矩阵、信息图谱、分布指数、地形位指数（TI）、面积-高程积分指数（HI）、坡长坡度指数（LS）、地形湿度指数（TWI），以期从较长时间尺度和完整空间范围揭示区内土地利用时空变化特征及地形梯度效应。结果表明：1）研究区土地利用类型以乔木林和水田为主，平均占比分别为33.79%、25.28%，从2005－2020年，园地、水域、道路、人工林、房屋建筑、乔木林面积持续增加，增长率分别为148.32%、147.27%、138.76%、118.68%、70.58%、12.73%，减少最多的是裸地，其次是草地、旱地、水田和灌木林地，减少率分别为-54.01%、-29.58%、-28.56%，-16.56%、-10.87%。2）土地利用信息图谱类型以稳定型、持续变化型和反复变化型为主，占比分别为37.43%、25.36%、18.41%，对应的最大图谱类型分别为水田→水田→水田→水田、草地→草地→灌木林→乔木林、水田→旱地→水田→水田。3）研究区土地利用图谱在表征地表演化动力、侵蚀强度和潜在土壤水分空间分异的HI、LS、TWI指数上具有显著地形梯度效应，有效揭示了地形梯度影响土地利用信息图谱的动力机制。结合土地利用信息图谱的地形梯度效应特征，未来应进一步引导遗产区土地利用类型向增强"点（村寨）-轴（水系、沟渠）-面（森林和梯田）"的主体联系和不同地形梯度区差异发展、互为补充的方向转变，进而提升梯田系统景观完整性和生态服务功能，维系民族文化传统和实现可持续发展。
2018, 34(1):15-21.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.03
摘要:
为减少农药喷雾作业对人体造成的化学损害，该研究以雷沃高地隙喷杆喷雾机为平台，基于GNSS开发了自动导航作业系统，实现喷雾机在极少人工干预情况下的自动导航作业。通过对平台的机-电-液改造，实现了喷雾机作业系统的电气化控制。基于简化的二自由度车辆转向模型设计了以位置偏差和航向偏差为状态变量的直线路径跟踪控制算法，基于纯追踪模型设计了曲线路径跟踪控制算法。根据喷雾机田间作业需要设计了喷雾机一体化自动导航作业控制方法，使系统能够自动控制喷雾机完成直线、地头转弯行驶和喷雾作业，油门调节以及车辆启停控制。在1.3 m/s左右的前进速度条件下，分别在水泥路面、旱田、水田环境中进行了试验，测试结果表明：水泥路面车身横滚在-1.6?～1.5?范围，直线路径跟踪误差最大值为3.9 cm，平均值为?0.15 cm，标准差为1.0 cm；旱田地块车身横滚在-1.4?～3.3?范围，跟踪误差最大值为9.8 cm，平均值为1.3 cm，标准差为3.3 cm；水田环境车身横滚在-2.4?～5.2?范围，跟踪误差最大值为17.5 cm，平均值为2.2 cm，标准差为4.4 cm。试验数据表明，所设计的自动导航作业系统初始上线快速、地头转弯对行平顺、各设计功能执行可靠；导航系统具有良好的稳定性和控制精度，能够满足水田、旱田环境下的喷雾作业要求。
为减少农药喷雾作业对人体造成的化学损害，该研究以雷沃高地隙喷杆喷雾机为平台，基于GNSS开发了自动导航作业系统，实现喷雾机在极少人工干预情况下的自动导航作业。通过对平台的机-电-液改造，实现了喷雾机作业系统的电气化控制。基于简化的二自由度车辆转向模型设计了以位置偏差和航向偏差为状态变量的直线路径跟踪控制算法，基于纯追踪模型设计了曲线路径跟踪控制算法。根据喷雾机田间作业需要设计了喷雾机一体化自动导航作业控制方法，使系统能够自动控制喷雾机完成直线、地头转弯行驶和喷雾作业，油门调节以及车辆启停控制。在1.3 m/s左右的前进速度条件下，分别在水泥路面、旱田、水田环境中进行了试验，测试结果表明：水泥路面车身横滚在-1.6?～1.5?范围，直线路径跟踪误差最大值为3.9 cm，平均值为?0.15 cm，标准差为1.0 cm；旱田地块车身横滚在-1.4?～3.3?范围，跟踪误差最大值为9.8 cm，平均值为1.3 cm，标准差为3.3 cm；水田环境车身横滚在-2.4?～5.2?范围，跟踪误差最大值为17.5 cm，平均值为2.2 cm，标准差为4.4 cm。试验数据表明，所设计的自动导航作业系统初始上线快速、地头转弯对行平顺、各设计功能执行可靠；导航系统具有良好的稳定性和控制精度，能够满足水田、旱田环境下的喷雾作业要求。
2013, 29(14):203-209.
DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2013.14.026
摘要:
三峡蓄水后，水流减缓，自净力减弱，主要支流绿藻虐生；库区新生消落区出露成陆时正直多雨炎热潮湿的夏季，基本丧失拦截、消纳和过滤农业面源污染的功能，加重了长江污染。该文在研究库区优势特色农业发展和生态环境建设的基础上，将库区水域、消落区和生态屏障区作为整体，运用循环经济理论，研究建立库岸柑橘、消落区湿地牧场、水域天然渔场3条环库绿色经济带，集成4链交叉的多链循环经济组网模式，创立5层阻隔拦截和吸收消纳面源污染的工艺技术，围绕库区各主要农业产业发展，把前端废弃物作为内生要素进入后端生产活动中，在注重环境保护的形势下，凝练出多业共生耦合农业循环经济模式和"345"推进方法。创建的巫山大昌湖特色循环农业生态示范园区，实现了三峡库区柑橘、生猪、草食牲畜、长江鱼4大特色产业共生、要素耦合、整体循环、综合利用的产业生态链，推动了三峡库区生态文明建设，满足了库区特色农业发展、农移民增收和国家战略水资源库保护需求，可为大型水库区生态农业发展和水资源环境保护提供参考。
三峡蓄水后，水流减缓，自净力减弱，主要支流绿藻虐生；库区新生消落区出露成陆时正直多雨炎热潮湿的夏季，基本丧失拦截、消纳和过滤农业面源污染的功能，加重了长江污染。该文在研究库区优势特色农业发展和生态环境建设的基础上，将库区水域、消落区和生态屏障区作为整体，运用循环经济理论，研究建立库岸柑橘、消落区湿地牧场、水域天然渔场3条环库绿色经济带，集成4链交叉的多链循环经济组网模式，创立5层阻隔拦截和吸收消纳面源污染的工艺技术，围绕库区各主要农业产业发展，把前端废弃物作为内生要素进入后端生产活动中，在注重环境保护的形势下，凝练出多业共生耦合农业循环经济模式和"345"推进方法。创建的巫山大昌湖特色循环农业生态示范园区，实现了三峡库区柑橘、生猪、草食牲畜、长江鱼4大特色产业共生、要素耦合、整体循环、综合利用的产业生态链，推动了三峡库区生态文明建设，满足了库区特色农业发展、农移民增收和国家战略水资源库保护需求，可为大型水库区生态农业发展和水资源环境保护提供参考。
2010, 26(11):1-7.
摘要:
当今农业水管理所面临的问题和挑战与50年前有着显著差别。当前发展农业水管理的目的是在水资源稀缺状况下，在满足全球不断增长的食物需求的同时，达到增加农民收入、发展农村经济、减少贫困、应对气候变化、保护生态环境等。为此，应从跨学科、跨部门的角度出发，审视和改善与农业水管理发展相关的策略与对策，其中包括加快发展节水农业、维系生态系统服务功能、加大灌溉投入、提升雨养农业、提高农业水分生产率、减少农业贫困人口、减轻或预防土地和水环境质量下降、降低废水灌溉风险、加强政策和制度建设等。改善农业水管理、增加农业生产力的各种努力取决于对上述发展策略与对策的合理选择及其彼此间的利益权衡。
当今农业水管理所面临的问题和挑战与50年前有着显著差别。当前发展农业水管理的目的是在水资源稀缺状况下，在满足全球不断增长的食物需求的同时，达到增加农民收入、发展农村经济、减少贫困、应对气候变化、保护生态环境等。为此，应从跨学科、跨部门的角度出发，审视和改善与农业水管理发展相关的策略与对策，其中包括加快发展节水农业、维系生态系统服务功能、加大灌溉投入、提升雨养农业、提高农业水分生产率、减少农业贫困人口、减轻或预防土地和水环境质量下降、降低废水灌溉风险、加强政策和制度建设等。改善农业水管理、增加农业生产力的各种努力取决于对上述发展策略与对策的合理选择及其彼此间的利益权衡。
2007, 23(5):150-153.
摘要:
应用L－M优化算法BP神经网络，通过用苹果机械特性指标(压缩时的最大力、屈服力、弹性模量)预测苹果贮藏品质(硬度、水分、可溶性固形物、总酸)的方法，建立贮藏品质的人工神经网络模型。用试验所测的机械特性指标为输入，苹果贮藏品质为输出来确定网络的拓扑结构，训练建立的BP神经网络。仿真结果表明：该神经网络模型用机械特性指标能预测苹果贮藏品质，同时通过5组非样本数据来验证该神经网络，模型的预测值与实测值的相对误差在5%以下，能够满足工程应用中预测苹果贮藏品质的精度要求。
应用L－M优化算法BP神经网络，通过用苹果机械特性指标(压缩时的最大力、屈服力、弹性模量)预测苹果贮藏品质(硬度、水分、可溶性固形物、总酸)的方法，建立贮藏品质的人工神经网络模型。用试验所测的机械特性指标为输入，苹果贮藏品质为输出来确定网络的拓扑结构，训练建立的BP神经网络。仿真结果表明：该神经网络模型用机械特性指标能预测苹果贮藏品质，同时通过5组非样本数据来验证该神经网络，模型的预测值与实测值的相对误差在5%以下，能够满足工程应用中预测苹果贮藏品质的精度要求。
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