为了解决现有农药残留检测手段费时、复杂、前处理过程繁琐等不足,结合高光谱成像技术和荧光激发技术,搭建了高光谱荧光成像农药残留检测系统。在400～1100nm范围内获取叶菜表面毒死蜱的高光谱荧光图像,使用ENVI4.3软件提取了农药的荧光光谱信息。研究结果表明,毒死蜱在甲醇溶液中具有较强的荧光特性,在437nm附近产生荧光发射光谱,并且不同浓度...
植物茎杆的茎流量是植物重要的生理信息之一,该文主要是对基于热平衡法的植物茎流传感器进行标定试验的研究,通过标定试验,测试了茎流检测装置的性能。试验结果表明,计算出传感器输出值与茎流量有很高的决定系数R2=0.96～0.97,分辨率为1×10-3g/min,精度为±3%。因此参照标定试验,可以较准确地获取植株茎流速率,进而可以反映出植物的蒸腾及需水状...
图像分割是基于机器视觉检测棉花中异性纤维含量的关键技术。棉花图像的背景(棉花纤维)简单,灰度服从正态分布,目标(异性纤维)一般都比背景暗,但是细小且灰度分布方差大。该文有针对性地提出一种背景估计阈值BET(Background Estimation Thresholding)方法对棉花图像进行分割,并选择3类典型棉花图像样本与Otsu方法进行了对比试验。BET方法能得到...
该文利用计算机图像处理技术,通过提取小麦冠层图像颜色特征,进行了小麦氮营养水平评价的研究。通过对RGB和HIS两种颜色系统表示的R、G、B、H、S、I和L参量进行了直方图统计量的计算,提取出一些简单有效的特征用于表达小麦自返青后的7个主要生育时期冠层的颜色。结果表明:1)这些特征可以有效表达小麦在不同氮营养水平下的冠层颜色,尤其在表达低...
蝗灾是中国农业病虫害防治的重点,采用低空机载蝗虫预警系统技术,对拍摄图像中蝗虫识别和计数,实现蝗虫监测,可以弥补蝗虫地面人工监测的不足。以广东省清远市英德区域农田为试验区,采用数码相机采集蝗虫图像,对蝗虫区域和背景的RGB分量平均值进行对比分析,选用超G绝对值法进行灰度转换,实现蝗虫与背景分离。通过面积统计对比,确定单个蝗虫的面...
为了解决苹果采摘机器人的果实识别率在不同光照条件下表现不稳定的问题,该文提出一种基于光照无关图的苹果识别方法。该方法首先采用中值滤波法对苹果图像进行预处理,然后对处理后的彩色图像提取光照无关图,消除光照变化的影响,再采用Ostu阈值分割法进行目标果实的提取。最后通过对苹果图像进行识别试验的结果表明,在4种不同的光照情况下,采用...
为了提高植物病害图像的分割精度与效果,根据植物病害症状及图像的特点,提出了一种基于K_means硬聚类算法(HCM)的葡萄病害彩色图像非监督性分割处理方法。该方法是在L*a*b*颜色空间模式下利用ab二维数据空间的颜色差异,以平方欧式距离作为像素间的相似度距离、以均方差作为聚类准则函数对颜色进行二分类聚类,并通过数学形态学运算对聚类结果进行...
为了实现番茄植株形态的三维动态重建,通过对其形态结构的周期监测与统计分析,提取番茄主茎器官的形态结构变化规律与主要模型参数。模型中形态结构的演变被看作是生长轴由于节间累积而不断的延伸,果实个数应用二项分布进行随机模拟,番茄叶子典型结构采用马尔可夫过程进行模拟,模型采用悬臂梁弯曲模型实现了叶倾角的动态模拟,并利用计算机图形学...
玉米果穗图像特征的精确测量是实现玉米自动考种的关键技术,但玉米背景图像的复杂性,难以快速、准确测量出玉米的几何特征(玉米果穗的总长度、宽度、体积、秃尖等)。该文根据玉米灰度图像的分布特点,构造了三区域图像增强模型,采用形态学图像处理方法对增强后的图像进行分割,计算出背景板比例尺,以此为参考实现了精确计算玉米的几何参数。文中对...
为解决水稻种植面积提取过程中的数据缺失问题,提出了一种利用遥感数据时空融合技术提取水稻种植面积的方法。该方法从时序MODIS数据中提取地物的时间变化信息,结合早期Landsat-ETM+影像的纹理信息,融合出具有MODIS时间分辨率和ETM+空间分辨率的影像,再利用关键期的高时空分辨率融合影像,利用光谱角分类法进行水稻种植面积的提取。以江苏省南京...
针对省域尺度作物估产中的TM影像时相不一致和覆盖能力不足的问题,以山东省2008年玉米产量为研究对象,在6景不同玉米物候期的TM影像和长时间序列的MODIS全覆盖影像的支持下,构建基于玉米生长过程的时序插补模型,将不同物候期的TM影像插补为玉米乳熟期的同期数据集,并通过地面实割实测样本数据,建立地面-TM、TM-MODIS的两阶段遥感估产模型,开展省...
生物入侵严重影响了当地的生态系统平衡,对生态安全造成一定威胁。充分利用高光谱遥感数据的宏观和区分不同光谱地物的能力,实现入侵物种的位置和面积监测,从而可辅助地面的人工清除工作,节省人力物力,具有重要的应用意义。该文利用环境一号卫星高光谱数据对江苏宜兴市的入侵物种——加拿大一枝黄花的空间分布进行了遥感监测。结合地面调查数据,...
利用遥感手段对农田防护林的经营阶段进行识别,为农田防护林经营管理提供快速、及时的信息。利用多时相遥感影像,结合农田防护林经营理论,制定了农田防护林经营阶段的遥感监测方法,并在长春市德惠县选择10km×10km样区,利用TM/ETM遥感影像,对不同监测周期的农田防护林经营阶段的监测结果进行对比。如果以逐年监测结果作为标准数据进行验证,3a周期...
本文利用了改进的SYNTAM算法反演了北京地区气溶胶光学厚度,并利用AERONET站点观测值进行验证比对分析:(1)基于设定的卷积窗口统计计算反演的相应气溶胶光学厚度参量值;(2)利用匹配对应时间尺度范围的AERONET站点值进行相关性分析,合理评估双星协同反演算法的有效性。结果表明:在北京地区该算法具有良好的适用性和可用性,反演所得大气气溶胶光学...
该文从光合作用光谱探测角度出发,研究基于自然光下植被叶绿素荧光光谱的植被光能利用率遥感探测的可行性。设计了日变化试验,获取植被光合、光谱及荧光参数,分析光能利用率的影响因素和光谱探测方法;基于叶绿素荧光夫琅和费(fraunhofer)线探测原理,计算植被冠层在2个氧吸收波段(688nm和760nm)叶绿素荧光发射光谱;并在此基础上建立了基于荧光发...
应用支持向量机算法对实时土壤光谱数据进行处理,获得了土壤全氮和有机质的回归模型并研究了模型随参数变化的规律。从中国农业大学试验田采集了150个土样,用光谱仪获取了原始土壤样本的近红外光谱,用实验室分析法获取了各样本的全氮和有机质含量。以近红外光谱数据为自变量对2个土壤参数进行了回归建模并评价了算法各参数对模型的影响。研究表...
为了能更有效地预测稻瘟病的发生,将混沌理论(G-P算法)与BP人工神经网络融合建立了稻瘟病预测模型,并运用QPSO算法优化BP神经网络,避免了BP算法易陷入局部极小值的缺陷。运用G-P算法对云南省凤庆县历年稻瘟病发病情况的历史数据进行了研究。研究发现最小嵌入空间维及K熵都为正数,故稻瘟病的发生具有一定的混沌特性,从而确定了模型输入层的个数。...
在无线传感器网络(WSN)中,网关是连接无线传感器网络与外部网络的桥梁。该文根据农业应用需求,针对现有WSN网关功能单一、适用面狭窄等问题,设计开发了一个基于嵌入式Linux系统和ARM的多功能数据终端。该数据终端包括硬件层和软件层,硬件层主要包括控制核心、GPRS模块和无线传感器模块等,软件层则主要包括窗口模块、拔号模块、数据远程发送模块...
海南的农业生产相对比较落后,主要依靠人力,生产力比较低,科技含量不高,且生产和管理不规范,直接影响消费者的权益和热带特色农业的声誉。针对这些问题,本文提出将RFID技术应用到海南热带特色农业中,结合传感器技术、LabVIEW虚拟仪器技术和单片机技术等,实现对热带特色农业生产过程中的环境信息和农作物自身的特征信息进行实时数据采集,将采集到...
为了实现农田信息的实时采集、处理与可视化,缩短数据采集和处理间的时差,开发了基于ZigBee和PDA的农田信息无线传感器网络。系统由集成ZigBee协调器的PDA和带传感器的路由节点组成。通过无线传感器网络,用户手持PDA可实时动态访问田间信息,并控制传感器的供电电源开关,以节省功耗。采集的田间信息包括土壤水分、土壤温度、土壤电导率、空气温湿...
根据精细农业发展的需要,开发了移动智能农田信息采集系统。系统以掌上电脑(PDA)为平台,集成了ZigBee协调器模块、GPSOEM模块和GPRS模块。ZigBee协调器模块用于管理农田无线传感器网络,通过农田无线传感器网络采集农田信息,应用无线节点进行数据的采集;GPS模块用于采集并管理各采样点的位置信息,并通过虚拟差分站VRS接收GPS位置的差分信息以提高...
为满足养猪场管理中对数据传输的要求,设计一种基于ARM的养猪场数据无线传输系统。以S3C2410为无线数据传输系统终端核心,与MC55无线模块连接构成嵌入式无线数据传输平台。基于嵌入式Linux操作系统和GPRS数据传输技术,对无线终端的硬件和软件进行设计,同时对数据中心服务器软件进行具体设计。试验结果表明:该系统实现终端与服务器的数据交互,传...
随着海洋遥感技术的迅速发展,利用各种遥感数据获取近海养殖信息,并研究近海养殖对海洋环境和渔业的影响,对合理开发海洋资源和保护海洋生态环境具有十分重要的意义。该文以山东省烟台市的邻近海域作为研究区,根据研究区ASTER遥感影像的光谱特征,首先构建一个水体指数,用于提取近海水产养殖区域;再构建一个波段运算函数,从整个海域中分离出与水...
随着并网风电场规模的不断增大,为保证电力系统运行的稳定性、合理制定调度计划、提高风电场在发电市场的竞争力,需要对短期风电功率进行准确地预测。该文提出一种小波变换和神经网络理论相结合的综合预测方法,将历史风电功率序列和历史风速序列分别进行小波单尺度分解,得到对应的概貌功率、细节功率和概貌风速、细节风速;然后用概貌功率和概貌...
针对从农村低压电网总泄漏电流中检测和判断触电电流信号的难题,该文提出一种基于小波变换和BP神经网络的触电信号检测方法。首先用触电物理实验平台对动物触电信号进行实测,选择合适的小波基和分解尺度对触电实验中总泄漏电流及触电电流进行小波多分辨分析,实现原始信号的预处理;再将预处理后的波形作为样本进行神经网络学习和训练,建立从总泄...
为验证有载自动调容配电变压器降损节能效果及其解决"大马拉小车"的机理,根据实测的动态日、月负荷数据,绘制了日、月负荷曲线;对SZ11-M-T型有载自动调容型变压器与S11普通型配电变压器的动态功率损耗进行了综合经济性比较。计算结果表明:对于峰谷用电量差异明显,峰谷负荷轮换频繁的用电区域及用电季节性集中的农村配电区域,避免普通变压器长期...
为了满足精细农业中对高精度定位数据的需求,该文使用低成本的RTK-GPSOEM板和无线通讯模块,设计开发了一套可采用VRS差分的GPS接收系统,并对北京市VRS系统的RTCM/CMR两种差分数据源格式、GPRS/CDMA两种差分数据无线传输方式的稳定性进行了分析比较。实验结果表明,设计开发的系统性能稳定;VRS差分数据源稳定可靠,可满足不同精度要求的GPS定位需求...
随着中国农村电气化的发展,农网的用电负荷和用电量与日俱增,现行的电压制式已不能满足需求,如何选取更好的电压等级制式方案成为迫切需要解决的问题。该文在对电网结构模型进行合理设计的基础上,通过对电网经济参数、费用的计算,建立以单位供电面积年费用最小为目标函数,以电网各电压等级供电半径为优化变量的有约束非线性规划模型。应用该模型...
介绍了剩余电流保护装置的基本原理,详细分析了近年来出现的几种新型剩余电流保护装置的工作原理、运行特性及应用现状,在此基础上剖析了影响剩余电流保护装置正确动作的根源,并提出了对剩余电流保护装置的改进建议。
为了深入地研究秸秆粉碎还田与化肥配施措施对不同品种冬小麦耗水和产量的影响,选用西农9871、荔高6号、闫麦9710、陕139、衡观35、中原98-68、小偃22共7个冬小麦品种,采用邻比法进行试验。结果表明:与常规施肥措施相比,秸秆粉碎还田与化肥配施措施对冬小麦总耗水量没有明显影响,但可以显著降低无效耗水,增加作物蒸腾用水,约12mm耗水由土面无效...
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