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摘要:為實現(xiàn)穴盤苗全自動移栽機取苗、移盤和植苗動作驅(qū)動系統(tǒng)的分離，簡化移栽機機械傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以提高其可靠性和作業(yè)質(zhì)量，基于PLC設(shè)計了一套穴盤苗全自動移栽機運動協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，并進行了實際移栽試驗。試驗結(jié)果表明：在運動協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制下，實現(xiàn)了步進電動機驅(qū)動苗盤橫向進給運動、伺服電動機驅(qū)動取苗機械手縱向往復運動、取苗機械手氣動垂直取/放苗動作和氣動喂苗動作的控制及其與機械驅(qū)動植苗動作的同步配合，穴盤苗全自動移栽機可以實現(xiàn)40株/（min·行）的取/放苗速度，在整機單行移栽39.9株/min的平均移栽速度下，樣機完成取/放苗過程并最終將缽苗成功喂入栽植器的喂苗成功率達到96.9%。

摘要:基于Kinect體感感應(yīng)技術(shù)，設(shè)計了一套溫室果蔬采摘運輸自動跟隨平臺。通過體感感應(yīng)系統(tǒng)獲取圖片上像素點的深度信息，結(jié)合圖像處理算法，逐行掃描確定人體圖像并實時獲取人體骨骼信息，計算了人體當前的三維坐標并記錄人體走過的路徑軌跡。系統(tǒng)采用自調(diào)整函數(shù)對路徑進行優(yōu)化，避免了劇烈轉(zhuǎn)向行為，并對優(yōu)化后的路徑以模糊算法動態(tài)確定純追蹤模型的前視距離，從而實時調(diào)整轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角，實現(xiàn)了精準跟隨和穩(wěn)定跟隨。試驗結(jié)果表明，該跟隨系統(tǒng)能在避免劇烈轉(zhuǎn)向的前提下以較高的精度跟隨，橫向最大跟蹤偏差不超過10.0cm，最大深度偏差為5.5cm，且系統(tǒng)性能不受光照條件影響，滿足溫室采摘運輸要求。

摘要:提出了一種多末端采摘機器人機械手結(jié)構(gòu)方案，設(shè)計了機械臂、末端執(zhí)行器及其控制系統(tǒng)。機器人機械臂采用主從兩級結(jié)構(gòu)，從臂前端可掛接多個末端執(zhí)行器。末端執(zhí)行器能進行果實連續(xù)采摘，其結(jié)構(gòu)緊湊、驅(qū)動簡單、通用性好，可適用于蘋果、柑橘、梨等球形水果的自動化收獲。針對設(shè)計的采摘機械手具有多末端的特點，提出了果樹分區(qū)采摘作業(yè)策略，一個采摘區(qū)內(nèi)各個末端執(zhí)行器同時連續(xù)采摘、果實集中回收。在此基礎(chǔ)上建立了機器人機械手運動學模型，采用D—H法推導了運動學方程，運用Matlab Robotics Toolbox進行了運動學仿真驗證。制作了機械手物理樣機并在實驗室環(huán)境下進行了機械手運動學及采摘試驗，結(jié)果表明，機械手各從臂末端位置誤差小于9mm，采摘成功率為82.14%。

摘要:針對間距較大作物的精準噴霧作業(yè)要求，提出了一種基于圖像矩的噴霧機器人自動對靶方法。該方法采用單目場景/單目（多目）手眼混合視覺結(jié)構(gòu)。場景相機用于作物目標的預定位，研究了基于其圖像的作物形心三維定位算法。手眼相機用于目標的跟蹤對靶，提出了一種基于圖像矩的視覺跟蹤方法，并就矩特征組選取、圖像雅可比矩陣計算以及目標深度實時估算等問題進行了研究。仿真結(jié)果表明，該視覺跟蹤方法能夠完成對靶任務(wù)，且可達到較高的控制精度。為進一步驗證所提自動對靶方法的可行性，搭建了具有一個噴霧機械臂的簡化樣機并進行了室內(nèi)對靶實驗，實驗測得樣機移動速度在150~200mm/s時，噴頭X、Y、Z向定位誤差均小于等于6.5mm。

摘要:針對微型薯等大粒種子不易充種問題，設(shè)計了一種可振動供種的氣吸圓盤式微型薯排種器。闡述了該排種器的工作原理，通過理論計算與數(shù)值模擬，確定了其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。為尋求最佳工作參數(shù)組合，采用三因素四水平正交試驗方法，對排種器進行排種性能試驗，結(jié)果表明：影響其排種性能的主次因素依次為作業(yè)速度、振動頻率和吸種負壓，較優(yōu)參數(shù)組合為作業(yè)速度2.4km/h、振動頻率6.5Hz、吸種負壓6kPa，在此條件下排種合格指數(shù)為94.2、漏播指數(shù)為1.7、重播指數(shù)為4.1，滿足微型薯的精密播種要求。研究了振動供種機構(gòu)對微型薯造成的損傷情況：在不同的振動頻率下，微型薯的破損率均小于1％，振動供種機構(gòu)對微型薯的損傷不大。

摘要:針對玉米勺式排種器出現(xiàn)的漏播問題，設(shè)計了一種變速補種系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用光電傳感器在偏離出種口20°位置進行提前檢測，漏播發(fā)生時由步進電動機改變排種器轉(zhuǎn)速越過空種槽達到實時補種的目的。為了使變速補種系統(tǒng)具有通用性，選取具有一定代表性的玉米籽粒外形形狀品種：久龍5號（球形）、九單57（錐形）和鄭單958（矩形），以不同轉(zhuǎn)速作為試驗因素，運用EDEM軟件和排種器性能試驗臺進行排種性能研究。仿真結(jié)果表明：當轉(zhuǎn)速不超過23.1r/min時，排種性能受變速影響不超過2%，在轉(zhuǎn)速達到27.7r/min時，變速種子抖落現(xiàn)象明顯；在轉(zhuǎn)速達到32.3r/min時，變速時種子會出現(xiàn)嚴重的抖落現(xiàn)象；試驗結(jié)果表明：具有變速補種系統(tǒng)的勺式排種器轉(zhuǎn)速處于13.9~23.1r/min時，漏播率不超過1.4%，平均補種率達到89.95%，播種率達到98.7%。在轉(zhuǎn)速為27.7r/min時，比不具有變速補種系統(tǒng)的勺式排種器漏播指數(shù)降低10.4%，補種效果最為顯著，在轉(zhuǎn)速達到32.3r/min時，補種效果不顯著；3種玉米品種的排種性能優(yōu)劣次序為：球形、矩形、錐形。

摘要:針對國產(chǎn)中小型鋼輥式圓捆機收獲完整稻稈時易于堵塞問題，設(shè)計了側(cè)圓盤與鋼輥組合式（簡稱輥盤式）卷捆機構(gòu)，并利用自制輥盤式圓捆機試驗裝置對其卷捆過程進行了試驗研究。通過高速攝像與運動學分析可知：完整稻稈剛進入卷捆室后在鋼輥及側(cè)圓盤共同作用下沿鋼輥做整周運動，稻稈在卷捆室內(nèi)運轉(zhuǎn)一周重新到達卷捆室底部位置時，兩側(cè)壁摩擦力會使其停止旋轉(zhuǎn)，而在卷捆室底部產(chǎn)生持續(xù)累積過程，由側(cè)圓盤對稻稈產(chǎn)生的摩擦帶動力可縮短累積稻稈形成旋轉(zhuǎn)草芯進程，進而避免堵塞現(xiàn)象發(fā)生。據(jù)此以影響輥盤式圓捆機形成旋轉(zhuǎn)草芯的主要因素——圓盤直徑、圓盤轉(zhuǎn)速、長寬比（稻稈長度與卷捆室寬度的比值）為試驗因素，將旋轉(zhuǎn)草芯形成時的稻稈質(zhì)量作為評價指標進行試驗。試驗表明各因素影響評價指標的主次順序為圓盤直徑、長寬比、圓盤轉(zhuǎn)速；取圓盤直徑380mm、圓盤轉(zhuǎn)速135r/min，當長寬比為1.00時，旋轉(zhuǎn)草芯形成時的稻稈質(zhì)量為1.21kg，當長寬比為1.26時，旋轉(zhuǎn)草芯形成時的稻稈質(zhì)量為3.44kg，并且無堵塞現(xiàn)象發(fā)生。研究結(jié)果可為輥盤式圓捆機的設(shè)計及其作業(yè)參數(shù)優(yōu)化提供理論及技術(shù)依據(jù)。

摘要:針對橫置軸流滾筒長度受限和脫出物在清選篩入口一角堆積嚴重的問題，設(shè)計了以同軸差速脫粒滾筒、圓錐形清選風機、雙層振動篩和螺旋板齒式復脫器為主要工作部件的橫置差速軸流式脫分選系統(tǒng)。為了提升橫置差速軸流脫分選系統(tǒng)工作性能，設(shè)計了喂入量為2kg/s的試驗臺，采用二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計法進行工作性能試驗，考察差速滾筒轉(zhuǎn)速組合、圓錐形風機葉片錐度、差速滾筒高低速段長度配比3個因素對損失率、破碎率、含雜率和脫粒功耗4個性能指標的影響。建立了損失率、破碎率、含雜率、脫粒功耗的回歸數(shù)學模型，利用Matlab優(yōu)化工具箱對回歸數(shù)學模型進行了多目標優(yōu)化計算。結(jié)果表明：影響橫置差速軸流脫分選系統(tǒng)損失率、含雜率的3個因素主次順序依次為差速滾筒轉(zhuǎn)速組合、圓錐形風機葉片錐度、差速滾筒高低速段長度配比；影響橫置差速軸流脫分選系統(tǒng)破碎率、脫粒功耗的3個因素主次順序依次為差速滾筒轉(zhuǎn)速組合、差速滾筒高低速段長度配比、圓錐形風機葉片錐度；最優(yōu)參數(shù)組合為：差速滾筒轉(zhuǎn)速組合750、850r/min，風機葉片錐度3.8°，高速段比例30％；對應(yīng)工作性能指標為：損失率1.57%、破碎率0.71%、含雜率0.38％，脫粒功耗6.67kW/kg。田間試驗結(jié)果表明，橫置差速軸流脫分選系統(tǒng)工作性能指標優(yōu)于行業(yè)標準。

摘要:為探究毛細管電極形成的空間電場對靜電霧化過程的影響，建立了適用于單、雙毛細管靜電霧化的實驗系統(tǒng)，并采用高速數(shù)碼攝像機記錄了無水乙醇的靜電霧化過程，通過系統(tǒng)分析霧化圖像獲得了滴狀、紡錘形、脈動錐射流、旋轉(zhuǎn)錐射流、穩(wěn)定錐射流和多股射流等典型的靜電霧化模式；并依據(jù)錐射流霧化模式下對應(yīng)的實驗工況，利用靜電場疊加原理與橢圓積分方法，對單、雙毛細管靜電霧化電極產(chǎn)生的空間電場進行了理論分析與數(shù)值計算。研究結(jié)果表明：單、雙毛細管電極的軸線上電場強度最大，電場強度隨著φ（空間中的任意一點P與毛細管軸線正向的夾角）的增大而減小，隨著r（原點O與點P的距離）的增大而減??；與毛細管單電極相比，相同條件下，毛細管雙電極中間區(qū)域的徑向電場強度減小，軸向電場強度增大，非相干區(qū)域的電場強度均增大；毛細管雙電極的空間電場的分布使得靜電霧化產(chǎn)生的射流與霧滴群等呈現(xiàn)“八”字狀，即偏離雙毛細管幾何對稱面向外傾斜。

摘要:為了研究混流泵葉輪和導葉非定常時序干涉引起的壓力脈動特性，通過試驗對混流泵泵體關(guān)鍵測點進行了壓力脈動測量，分析了不同流量工況下葉輪進口、葉輪中部、葉輪出口、導葉進口、導葉出口以及裝置出口等位置壓力脈動的時域和頻域響應(yīng)。研究結(jié)果表明：葉輪旋轉(zhuǎn)周期較大程度影響了葉輪進口、葉輪中部監(jiān)測點的壓力脈動，脈動曲線出現(xiàn)了與葉輪葉片數(shù)相一致的4個波峰和4個波谷，壓力脈動主頻為葉輪葉片通過頻率；葉輪和導葉的動靜干涉作用使得葉輪出口和導葉進口監(jiān)測點壓力脈動在小流量工況下分別出現(xiàn)7~12個波峰和波谷，壓力脈動頻譜范圍變大，分頻成分增多，主頻隨著流量減小向高頻方向偏移，動靜干涉誘導的流體激振以及噪聲等高頻成分出現(xiàn)并逐漸增多。葉輪中部監(jiān)測點的壓力脈動幅值最大且對流量變化最敏感，遠離葉輪區(qū)各監(jiān)測點的壓力脈動受流量變化的影響較小。

摘要:水泵水輪機的運行穩(wěn)定性對抽水蓄能機組產(chǎn)生極大影響，為研究不同工況下水泵水輪機內(nèi)部流態(tài)及壓力脈動的詳細特征，針對某一模型水泵水輪機，分析2種不同導葉開度下從較小流量到較大流量的內(nèi)部流動和壓力脈動。結(jié)果表明，小流量下活動導葉開度小時和大流量下活動導葉開度大時壓力脈動較小，瞬時揚程的波動變化也小，流動平穩(wěn)；小流量下活動導葉開度大時和大流量下活動導葉開度小時受到許多低頻的影響，頻率成分比較復雜，壓力脈動幅值較大，瞬時揚程的波動也大，內(nèi)部流動紊亂。

摘要:為探求雙向豎井流道水力設(shè)計方法和完善雙向豎井流道優(yōu)化型式，對雙向豎井流道進行內(nèi)外型線及分叉段型式進行優(yōu)化設(shè)計。基于標準k—ε 紊流模型和雷諾時均的N—S方程，結(jié)合龍山水力樞紐工程運用CFD軟件對雙向豎井貫流泵裝置進行優(yōu)化設(shè)計。計算并比較了不同豎井出水流道方案的水力損失，揭示了不同方案豎井流道內(nèi)部各段水力損失分布規(guī)律，比較分析了不同方案豎井出水流道內(nèi)部流場及速度分布規(guī)律，最后結(jié)合模型試驗結(jié)果，證實了雙向豎井流道優(yōu)化設(shè)計的可靠性。優(yōu)化結(jié)果表明：豎井分叉段設(shè)計好壞直接決定豎井后半段水力損失，通過調(diào)整豎井內(nèi)外輪廓線可以有效減小豎井出水流道的水力損失，提升貫流泵裝置外特性。優(yōu)化后豎井貫流泵裝置反向運行最高效率達60.5%，較優(yōu)化前提高3.8個百分點；正向效率達到72.18%，較優(yōu)化前提高1.67個百分點。模型試驗反向運行最高效率57.56%，正向運行最高效率72.67%。

摘要:低濃度固液兩相流的相間阻力是影響固相濃度分布計算結(jié)果的重要因素。常用于固液兩相流數(shù)值計算的Wen—Yu模型中，阻力系數(shù)是通過標準阻力系數(shù)曲線中添加濃度的影響得到的，并沒有考慮湍流對阻力系數(shù)的影響。由于這一影響是慣性效應(yīng)和湍動效應(yīng)的綜合體現(xiàn)，針對低濃度含沙水流，研究通過引入慣性因子和湍動因子來分別表達慣性項、湍流強度對阻力系數(shù)的影響。根據(jù)試驗和理論研究，提出了湍流修正函數(shù)與慣性因子、湍動因子的表達式形式；利用試驗數(shù)據(jù)并結(jié)合最小二乘法，確定了表達式系數(shù)，得到了湍流修正函數(shù)與顆粒雷諾數(shù)、湍流強度的關(guān)系式。通過對圓管內(nèi)低濃度含沙水流的計算表明，運用湍流修正函數(shù)修正后的Wen—Yu模型，在不同的進口水流速度下，計算得到的固相濃度分布更接近試驗結(jié)果。

摘要:季節(jié)性凍融土壤的水熱變異及空間遷移過程是一個復雜的動力學系統(tǒng)，凍融土壤水熱系統(tǒng)作為自然界能量循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，在水資源、環(huán)境、能源以及人類工程等方面占有極其重要的地位，詳細探求凍融土壤的水熱擴散機理，準確地掌握土壤的水熱遷移狀況，對于科學合理的制定春播制度具有深遠的影響。以高效利用凍土資源、提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、改善生態(tài)環(huán)境為宗旨，在總結(jié)國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，闡述了土壤凍融交替的物理過程、凍層水分入滲、熱量傳導、土壤溶質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程以及工程凍害防治，概括了凍融土壤的水熱分布對于地表環(huán)境改變以及氣候因子差異的響應(yīng)機制，進而從機理上對凍融土壤特征參數(shù)、水熱耦合動態(tài)模擬及預測模型進行了論述。同時，提出了凍融土壤結(jié)構(gòu)多尺度結(jié)合、土壤覆被聯(lián)合體間反演、統(tǒng)計模型與隨機模型并行的研究思路，旨在為寒旱區(qū)季節(jié)性凍土水熱循環(huán)、水熱平衡研究以及科學合理的指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供借鑒。

摘要:通過大田試驗，采用靜態(tài)暗箱—氣象色譜法研究玉米農(nóng)田不施生物炭（C0），施生物炭分別為15t/hm2（C15）、30t/hm2（C30）和45t/hm2（C45）后溫室氣體（CO2、CH4和N2O）的排放特征，并估算CH4和N2O的綜合增溫潛勢（GWP）及排放強度（GHGI）。結(jié)果表明：添加生物炭顯著降低CO2和N2O的季節(jié)累積排放總量，與C0處理相比，CO2最大降幅為24.6%（C15），N2O最大降幅為110.35%（C45），且其隨著生物炭施用量的增加而降低；CH4的季節(jié)累積排放總量由小到大依次為：C15、C30、C0、C45，其中，C15處理較C0處理降低幅度最大為259.62%，添加生物炭同時也降低CH4和N2O的綜合增溫潛勢（GWP）及排放強度（GHGI），處理C15、C30和C45 的GWP值較對照C0分別降低88.2%、123.2%和109.9%，GHGI分別降低88.86%、121.60%和100.03%。施用適量的生物炭可以有效增加玉米產(chǎn)量，處理C15、C30和C45的增幅分別為6.28%、7.27%和1.69%。處理C30顯著降低CH4和N2O的綜合增溫潛勢及其排放強度，并且產(chǎn)量的增幅最大。因此，在當前玉米農(nóng)田管理措施下，生物炭施用量為30t/hm2時可實現(xiàn)玉米增產(chǎn)和固碳減排的目標。

摘要:在南疆沙漠綠洲區(qū)對滴灌間作棗棉不同種植和灌水模式下的光合特性進行了研究，并分析了間作棗棉節(jié)水條件下的水分利用狀況。試驗設(shè)置9個處理，分別為棗棉間距80cm（J—1）、100cm（J—2）、120cm（J—3）、對照單作棗樹（CK—Z）、單作棉花（CK—M）和灌水定額45mm（G—1）、60mm（G—2）、75mm（G—3）、90mm（G—4）。研究表明，新梢生長期棗樹需水量較棉花大，其光合速率和蒸騰速率在滴灌定額較低時（45mm，G—1處理）顯著低于G—2、G—3、G—4、CK—Z 4個處理，而此階段（棉花蕾期）水分對棉花光合速率和蒸騰速率的影響較小，但過高的灌水量（90mm）也會使棉花光合速率降低；氣孔導度變化與蒸騰速率變化相似，棗樹新稍生長期G—2處理顯著高于其他處理，低灌水處理G—1分別比G—2、G—3、G—4處理降低了70.85%、64.37%、39.66%?；ㄆ诤髼棙湫杷枯^大，氣孔導度以G—4處理最高。棉花蕾期以G—2處理最高，花期后，低灌水定額時（G—1、G—2）氣孔導度也較低，鈴后期各處理氣孔導度顯著降低，與花鈴期相比分別降低了14.34%、31.83%、54.23%、43.03%、47.71%。棗棉間距對棗樹和棉花光合速率Pn、氣孔導度Gs、胞間CO2濃度Ci的影響主要在盛花期后，而對蒸騰速率的影響則貫穿整個生育期；不同種植間距下棉花的水分利用效率（WUEyield）由大到小表現(xiàn)為CK—M、J—3、J—2、J—1，不同灌水定額下棉花的WUEyield由大到小表現(xiàn)為CK—M、G—2、G—3、G—2、G—4；不同種植間距下棗樹的WUEyield由大到小表現(xiàn)為J—3、CK—Z、J—2、J—1，不同灌水定額下棗樹的WUEyield由大到小表現(xiàn)為G—1、G—3、CK—Z、G—2、G—4。采用光合分配計算各生育階段的水分利用效率（WUEPn）與基于產(chǎn)量的水分利用效率（WUEyield）并不一致；棉花蕾期水分利用效率WUEPn與全生育期水分利用效率WUEyield顯著相關(guān)，其他2個生育期與之無顯著相關(guān)關(guān)系。

摘要:針對區(qū)域畦灌隨機模擬模型中直接蒙特卡洛模擬方法存在的抽樣重復性及收斂性較差等問題，借助僅考慮土壤特性空間隨機性的區(qū)域畦灌隨機模擬模型，研究拉丁超立方模擬、修正拉丁超立方模擬與直接蒙特卡羅模擬在抽樣精確性、區(qū)域畦灌模擬計算收斂性、準確性、穩(wěn)定性和計算效率等方面的差異。結(jié)果表明：修正拉丁超立方模擬和拉丁超立方模擬能夠很好地表征土壤干容重的區(qū)域分布特征，抽樣精確性較高。修正拉丁超立方模擬收斂速度最快，能夠顯著改善抽樣質(zhì)量，模擬準確性與分布形態(tài)優(yōu)于拉丁超立方模擬與直接蒙特卡洛模擬。修正拉丁超立方模擬具有比拉丁超立方模擬與直接蒙特卡洛模擬更好的穩(wěn)定性?；谛拚〕⒎降膮^(qū)域畦灌隨機模擬模型計算效率比拉丁超立方抽樣和直接蒙特卡洛模擬分別提高0.23倍和1.80倍，說明修正拉丁超立方模擬能夠解決原有模擬方法計算效率較低的問題，有助于縮短計算時間，降低計算成本。

摘要:為了實現(xiàn)氣象資料缺失下參考作物蒸發(fā)蒸騰量（ET0）在西北地區(qū)的高精度預測，采用FAO 56 Penman—Monteith（P—M）公式作為對照，與氣象資料缺失下P—M公式8種情況以及Pristley—Taylor（P—T）法、Makkink 法、Hargreaves—Samani（H—S）法、Irmak法對西北5省區(qū)30個輻射站的逐日氣象資料進行了統(tǒng)計比較，并對P—T法、Makkink法、H—S法、Irmak法重新進行了參數(shù)率定。結(jié)果表明，氣象資料缺失時，總輻射資料缺失精度下降最小，基于日照資料的ngstrm—Presscott（A—P）法是該地區(qū)適宜的替代方法, 其各站平均R2為0.983、RMSE小于0.4mm/d。當相對濕度、風速或日照時數(shù)有一項缺失時，使用FAO推薦的P—M替代方法可以使多年平均ET0的RMSE小于0.47mm/d，R2保持在0.94以上。當氣象要素缺少風速和相對濕度時，使用率定后Makkink法是該地區(qū)適宜的替代選擇，其RMSE為0.68mm/d，R2為0.94，當僅有氣溫資料時，改進后的H—S法是該地區(qū)適宜的替代選擇，其RMSE為0.68mm/d，R2為0.94。P—T法在該地區(qū)精度低于Makkink法，其RMSE為0.71mm/d，R2為0.88，30個站參數(shù)值率定后α值介于1.02～1.64之間。

摘要:為研究“旱季高溫干燥、雨季降水集中且多暴雨”的干濕交替作用對沖溝形成過程的影響，選擇干熱河谷區(qū)典型發(fā)育的土層剖面（由上至下依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ層），采用干濕交替原位試驗，選取土體抗剪強度、抗沖系數(shù)以及崩解性指標，分析不同土層抗侵蝕的特性及差異。研究結(jié)果表明：各土層抗剪強度差異明顯，其中Ⅳ層和Ⅴ層抗剪強度較大；內(nèi)摩擦角隨干濕交替次數(shù)增多呈波動不定趨勢而粘聚力則呈顯著負相關(guān)關(guān)系；各土層抗沖性差異明顯，其中Ⅲ層和Ⅵ層抗沖性較?。豢箾_性隨干濕交替次數(shù)增多而增大、剝蝕率則隨干濕交替次數(shù)增多呈波動減小趨勢；各土層平均崩解速度與干濕交替次數(shù)呈顯著線性相關(guān)，Ⅲ層和Ⅵ層較大、Ⅳ層和Ⅴ層較小、Ⅰ層和Ⅱ?qū)咏橛诙咧g。各土層具有“軟硬巖層相間”的發(fā)育特征，其抗蝕性在垂直方向大致呈現(xiàn)“減小—增大—減小”的趨勢，該研究從土壤侵蝕的角度在一定程度上揭示了沖溝發(fā)展過程。

摘要:利用天然穩(wěn)定同位素技術(shù)研究了不同灌溉方式下不同生育階段碳、氮含量以及碳、氮穩(wěn)定同位素組成與水稻產(chǎn)量及品質(zhì)之間的關(guān)系。試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)水稻產(chǎn)量與水稻黃熟期根系、莖稈以及葉片的δ13C值(碳穩(wěn)定同位素組成)存在顯著的相關(guān)關(guān)系（P<0.05）；水稻籽粒的蛋白質(zhì)含量以及堊白度和堊白率與水稻拔節(jié)期以及黃熟期根系、莖稈以及葉片的δ15N(氮穩(wěn)定同位素組成)存在顯著相關(guān)關(guān)系（P<0.05）。通過主成分分析（Principle component analysis, PCA）以及多元線性回歸分析可知，水稻產(chǎn)量和品質(zhì)均可通過不同時期、不同器官的碳、氮含量以及穩(wěn)定同位素含量預測，表明水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)與水稻碳、氮含量以及碳、氮穩(wěn)定同位素組成存在相關(guān)關(guān)系。PCA分析結(jié)果表明，前8個主成分（Principle components，PCs）能夠解釋水稻各器官碳、氮相關(guān)指標90.5%的變異。通過多元線性回歸分析可知，不同時期、不同器官的碳、氮相關(guān)指標分別能夠解釋產(chǎn)量、粗蛋白含量、出糙率、堊白度、堊白率以及直鏈淀粉含量89%、62%、80%、86%、86%和68%的變異。結(jié)果表明，通過不同時期和不同器官的碳、氮含量以及穩(wěn)定碳、氮同位素含量能夠有效預測不同灌溉處理的水稻產(chǎn)量和相關(guān)品質(zhì)。

摘要:為研究多級干濕循環(huán)條件下農(nóng)田土壤干縮裂縫的演變特征，在室內(nèi)試驗基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)對裂縫幾何形態(tài)特征進行了統(tǒng)計與定量分析。結(jié)果表明，干濕循環(huán)后，土壤開裂位置不變，增濕過程中裂縫閉合規(guī)律也大致相似，但干燥初期裂縫開裂規(guī)律受第1級干濕循環(huán)影響明顯。第1級干濕循環(huán)后，裂縫面積率在含水率為20%~30%時增速降低，約90%的裂縫長度發(fā)育集中在含水率大于30%時，連通性指數(shù)在含水率大于14%時近似勻速增大。隨著干濕循環(huán)級數(shù)的增加，土壤開裂含水率逐漸減小，而干縮穩(wěn)定時裂縫網(wǎng)絡(luò)連通性有所增強，但裂縫網(wǎng)絡(luò)形態(tài)大致相似，裂縫總長也保持穩(wěn)定。此外，裂縫寬度與土壤開裂程度均呈遞減趨勢，且各裂縫的寬度逐漸趨向統(tǒng)一，將對裂縫優(yōu)先流有所遏制，有利于土壤水分的均勻入滲。

摘要:基于在松嫩平原黑土區(qū)獲取的玉米穗質(zhì)量構(gòu)成要素（穗粒質(zhì)量、穗軸質(zhì)量、穗粒數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、穗粗），利用傳統(tǒng)統(tǒng)計學、多重分形和聯(lián)合多重分形方法分析了玉米穗質(zhì)量構(gòu)成要素的空間變異性。結(jié)果表明，玉米穗粒質(zhì)量、穗軸質(zhì)量、穗粒數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、穗粗的空間變異強度依次減弱，且穗粒質(zhì)量和穗軸質(zhì)量的變異程度為中等變異，穗粒數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、穗粗的變異程度為弱變異；玉米穗軸質(zhì)量和穗粒質(zhì)量的多重分形特征最明顯，行粒數(shù)、穗粗和穗長的多重分形特征最不明顯，穗行數(shù)和穗粒數(shù)多重分形特征的明顯程度介于上述兩者之間；穗行數(shù)的空間變異性主要是由高值信息造成，而行粒數(shù)、穗軸質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、穗粒數(shù)、穗粗、穗長的空間變異性主要由低值信息引起；單一尺度和多尺度上，穗粗、穗軸質(zhì)量、穗長、穗粒數(shù)、行粒數(shù)、穗行數(shù)對穗粒質(zhì)量空間變異性的影響程度排序有所差異，穗粒質(zhì)量與穗長、穗粗、穗粒數(shù)、穗行數(shù)、穗軸質(zhì)量、行粒數(shù)在多尺度上的相關(guān)程度明顯大于在單一尺度上的相關(guān)程度。

摘要:基于田間小區(qū)試驗，利用DNDC模型模擬了水稻控制灌溉下的華東稻麥輪作農(nóng)田N2O排放情況，分析了DNDC模型在該地區(qū)以及水稻控制灌溉條件下的適用性。結(jié)果表明，DNDC模型能較好地模擬控制灌溉稻田N2O排放規(guī)律，模擬值與實測值的相關(guān)系數(shù)為0.79（n=39，p<0.001）；同時能較好地模擬控制灌溉稻田N2O排放通量與土壤水分調(diào)控及施肥的關(guān)系。但模型對土壤脫水程度的響應(yīng)不夠敏感，導致部分峰值出現(xiàn)時間稍有滯后。后茬麥田N2O排放通量的模擬值多低于實測，模擬主峰值較實測值增大了14.96%（p<0.05），模擬次峰值比實測值減小了18.10%（p<0.05）。稻季、麥季及稻麥輪作期的N2O排放總量的模擬值與實測值的相對誤差分別為5.86%、-20.17%（p<0.05）和-4.97%，可見，DNDC模型能較好地模擬控制灌溉稻田N2O排放總量，但明顯低估了后茬冬小麥田的N2O排放總量，稻麥輪作農(nóng)田N2O排放總量的模擬值和實測值總量相差不大。因此，DNDC模型可以用來模擬華東地區(qū)控制灌溉稻田N2O排放，但不能準確地模擬后茬冬小麥田的N2O排放。

摘要:為探求西北半濕潤地區(qū)不同覆蓋方式對農(nóng)田土壤水熱和作物生長的定量影響，試驗對比研究了平作不覆蓋（CK）、秸稈覆蓋平作種植（SM）、地膜覆蓋平作種植（PM）和壟覆地膜溝覆秸稈（SPM）4種覆蓋方式對夏玉米土壤水分、溫度、作物生長、產(chǎn)量和水分利用效率的影響。結(jié)果表明：覆蓋處理在各生育期內(nèi)0~260cm土壤貯水量都顯著高于對照（P＜0.05），夏玉米生育期0~30cm土層內(nèi)平均溫度表現(xiàn)為：PM＞SPM＞CK＞SM（其中15cm時土壤溫度CK＞SPM），壟覆地膜溝覆秸稈能夠有效地聚集降雨。夏玉米地上部生物量隨生育進程的動態(tài)變化符合Logistic生長模型，SPM處理地上部生物量理論值最大，快速累積期提前，最快累積速率較大，持續(xù)時間較長。SM、PM和SPM處理2年夏玉米產(chǎn)量平均值分別較CK處理提高15.4%、23.3%和28.4%（P＜0.05）。水分利用效率分別較CK處理提高10.2%、31.2%和28.0%（P＜0.05），各覆蓋處理間差異不顯著。綜合分析，壟覆地膜溝覆秸稈可明顯改善農(nóng)田土壤水熱狀況，增加干物質(zhì)積累量，提高夏玉米產(chǎn)量和水分利用效率，是該研究中最適合本地的覆蓋栽培方式。

摘要:為研究調(diào)虧灌溉（Regulated deficit irrigation, RDI）對冬小麥氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收與利用的影響，采用防雨棚下盆栽方法，于2012—2013年和2013—2014年在黃淮海平原河南新鄉(xiāng)連續(xù)進行了2a試驗研究。冬小麥設(shè)置5個水分調(diào)虧階段：三葉—越冬（I）、越冬—返青（II）、返青—拔節(jié)（III）、拔節(jié)—抽穗（IV）、抽穗—成熟（V）；每個生育階段設(shè)置3個水分調(diào)虧度：輕度調(diào)虧（L）、中度調(diào)虧（M）和重度調(diào)虧（S），相對含水率（占田間持水量的百分數(shù)）分別為60%~65% FC（田間持水量）、 50%~55% FC和40%~45% FC；對照（CK）相對含水率為75%~85% FC。結(jié)果表明，越冬—返青的輕度（60%~65% FC）或中度（50%~55% FC）水分調(diào)虧復水后有利于氮、磷養(yǎng)分向籽粒運轉(zhuǎn)與分配，而水分過多或過度虧水則導致養(yǎng)分過多分配至莖、葉等營養(yǎng)器官；抽穗—成熟期的適度調(diào)虧（50%~55% FC）有利于提高籽粒中氮、磷的含量，因而提高籽粒產(chǎn)量，改善籽粒品質(zhì)；返青—拔節(jié)及其以前階段的輕度（60%~65% FC）、中度（50%~55% FC）水分調(diào)虧有利于提高氮、磷養(yǎng)分利用效率，但水分調(diào)虧不利于鉀素利用效率的提高。水分調(diào)虧，尤其是越冬期的輕度調(diào)虧（60%~65% FC）或拔節(jié)期的中度水分調(diào)虧（50%~55% FC）可顯著增強作物對土壤氮素的吸收利用能力，從而減少肥料氮在土壤中的殘留量。說明RDI可有效調(diào)控作物養(yǎng)分吸收與分配，實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效目標。

摘要:通過研究不同灌水量和地表覆膜條件對柱狀蘋果樹的生長生理及蒸散特征的綜合影響，探尋適合蘋果樹生長且水分利用效率高的灌水量和保水措施。通過遮雨棚下可稱量式蒸滲桶試驗，設(shè)置4個灌水水平：60%ETC（W1）、80%ETC（W2）、100%ETC（W3）和120%ETC（W4）；地表覆膜處理分別為有覆蓋(M)和無覆蓋(NM)，分析柱狀蘋果樹的干物質(zhì)量、光合速率、蒸騰速率和階段耗水情況對不同灌水量和地表覆蓋條件的響應(yīng)規(guī)律。結(jié)果表明，干物質(zhì)量隨灌水量增加而增加，且M處理可促進干物質(zhì)量的積累；凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度均隨著灌水量的增加而升高。不同生育期凈光合速率和蒸騰速率由大到小依次均為：果實膨大期、果實成熟期、開花座果期、葉變期。相同灌水量和地表覆蓋處理條件下，不同時刻凈光合速率由大到小依次為10：00、13：00、08：00，蒸騰速率由大到小依次為13：00、10：00、08：00，氣孔導度由大到小依次為10：00、08：00、13：00。瞬時水分利用效率（LWUE）最大值和最小值分別出現(xiàn)在W2處理10:00（4.52μmol/mmol）和W4處理13:00（2.62μmol/mmol）；全生育期總蒸散量隨著灌水量增加而增加，NM處理較M處理增加11.02%~16.35%。開花座果期、果實膨大期、果實成熟期和葉變期的耗水強度分別為3.29~4.36mm/d、2.40~4.85mm/d、0.83~1.79mm/d和0.77~1.53mm/d，耗水模數(shù)分別為19.34%~27.40%、55.99%~61.41%、8.62%~12.63%和5.85%~7.24%。最終得出120%ETC灌水量和地表覆膜條件有利于改善柱狀蘋果樹的生長和生理狀況，但80%ETC處理水分利用效率最高。地表覆膜不僅促進蘋果樹生長而且降低了土壤蒸發(fā)量，具有一定的保水作用。因此，MW2處理為相對節(jié)水的灌溉模式。

摘要:為揭示溫室內(nèi)氣候因子和加氣灌溉下土壤溫度、氧氣含量和水分對土壤呼吸的影響，對比研究了加氣灌溉和地下滴灌（對照）下，各因子與土壤呼吸速率的關(guān)系。結(jié)果表明：5cm處土壤溫度與土壤呼吸呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，加氣灌溉和對照處理下相關(guān)系數(shù)分別為0.615和0.564，且兩處理下5cm處土壤溫度分別解釋了土壤呼吸變化的46.6%和32.4%。大氣相對濕度和土壤氧氣含量也影響著土壤呼吸的變化。加氣灌溉和對照處理下，大氣相對濕度解釋了土壤呼吸速率變化的35.2%和23.7%。兩處理下土壤氧氣含量分別解釋了20%左右的土壤呼吸變化。各因子交叉混合影響了76.8%（加氣灌溉）和42.5%（對照）的土壤呼吸變化。由此可知，土壤溫度是影響土壤呼吸變化的控制性因子，大氣相對濕度和土壤氧氣含量也是影響土壤呼吸變化的重要因子。各因子對土壤呼吸速率存在交叉影響，且加氣灌溉下的擬合效果明顯優(yōu)于對照。加氣灌溉下土壤含水率略有下降，土壤呼吸速率和土壤氧氣含量與對照差異顯著，分別提高了33.16%和16.61%。加氣灌溉明顯改善了根區(qū)土壤環(huán)境，土壤呼吸的其他限制因素減少，因此加氣灌溉下土壤溫度、大氣相對濕度、土壤含水率和土壤氧氣含量對土壤呼吸的交叉影響更明顯，對土壤呼吸變化的擬合效果更優(yōu)。

摘要:生物炭對雞糞好氧堆肥過程氮素形態(tài)含量影響及保氮機制的研究對有害氣體減排、氮素減損控制以及好氧堆肥工藝的深度優(yōu)化具有重要意義。以雞糞和麥秸為主要原料，通過添加適量生物炭，利用實驗室智能型好氧堆肥反應(yīng)器系統(tǒng)進行了好氧堆肥試驗?；讷@取的主要理化、生物學指標以及氮素存在形態(tài)動態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合掃描電鏡和主要種類微生物數(shù)量動態(tài)變化分析，研究了好氧堆肥過程主要氮素形態(tài)含量變化并初步闡釋了生物炭保氮機制。研究結(jié)果表明：添加生物炭有利于雞糞好氧堆肥過程氨氣減排和減少氮素損失；堆肥過程氨氣排放量與銨態(tài)氮濃度和硝態(tài)氮濃度分別呈顯著正相關(guān)關(guān)系（r=0.783，p=0.037<0.05）和高度顯著負相關(guān)關(guān)系（r=-0.941，p=0.017<0.05）。生物炭多孔結(jié)構(gòu)能有效吸附銨態(tài)氮和氨氣等氮素物質(zhì)，降低堆體銨態(tài)氮濃度，進而減少氨氣揮發(fā)；生物炭能為硝化細菌等微生物群落提供適宜的環(huán)境，有利于促進硝化反應(yīng)并抑制氨氣揮發(fā)。

摘要:設(shè)計了一種智能型膜覆蓋好氧堆肥反應(yīng)器試驗系統(tǒng)，主要包括發(fā)酵系統(tǒng)、布氣系統(tǒng)、覆膜系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。依據(jù)熱力學及相關(guān)原理，進行了各子系統(tǒng)和整體系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。發(fā)酵系統(tǒng)采用圓柱形反應(yīng)器，有效容積約90L；布氣系統(tǒng)采用變頻泵精確調(diào)速，可提供最大20L/min曝氣量，曝氣精度0.1L/min；覆膜系統(tǒng)選用具有選擇滲透性的聚四氟乙烯材料Gore膜并與發(fā)酵系統(tǒng)良好密封；控制系統(tǒng)實現(xiàn)多點溫度、氧體積分數(shù)、壓力、氣體監(jiān)測以及經(jīng)多元反饋實時調(diào)控通風供氧量。通過好氧堆肥性能試驗并經(jīng)物理、化學和生物學指標綜合評價，結(jié)果表明：該膜覆蓋好氧堆肥反應(yīng)器試驗系統(tǒng)具有良好的發(fā)酵效果，智能化程度高，可滿足開展不同需求的膜覆蓋好氧堆肥試驗。

摘要:以松木燃料棒為試驗對象，水蒸氣為氣化劑，在反應(yīng)器底部裝載定量的白云石作為催化床，通過考察氣相組分變化，以及焦油的傅里葉變換紅外光譜變化，綜合分析白云石催化隨溫度變化的規(guī)律。試驗表明：煅燒后的白云石促進提高氣化氣中氫氣含量，相比無催化劑添加，H2體積分數(shù)在800℃時漲幅較大，由32.32%升高至40.11%；當溫度大于850℃，由于白云石催化裂解焦油速率隨溫度加快，以及碳酸鹽自身分解加劇，造成CO2體積分數(shù)增大；白云石能夠促使碳氫化合物向小分子H2、CO2和CO轉(zhuǎn)化，且隨溫度升高而加劇。白云石促進脂肪烴的碳鏈斷裂、芳香烴開環(huán)反應(yīng)、脫羥反應(yīng)、脫羧反應(yīng)、三鍵斷裂反應(yīng)，以及羥基和醚鏈的氧化等，但羧基脫除速率隨溫度升高逐步大于羥基及醚氧化為羧基的速率，使羧基含量先增加后下降。

摘要:干酪具有極高的營養(yǎng)價值和生物學價值，是全球貿(mào)易量最大的乳制品之一。隨著消費者飲食結(jié)構(gòu)的調(diào)整及對干酪營養(yǎng)價值認識的深化，我國的人均干酪消費量也日漸增加，但仍遠落后于世界平均水平。我國的干酪還有很大的市場發(fā)展空間。闡述了干酪的營養(yǎng)價值，包括蛋白質(zhì)及功能性多肽、共軛亞油酸、鈣和維生素D等活性成分，論述了干酪在防護齲齒、減重及抗肥胖、降血壓、抗動脈粥樣硬化、緩解骨質(zhì)疏松、抗腫瘤細胞增生、抗氧化等方面的健康功能研究進展。同時提出了低脂干酪的感官品質(zhì)及營養(yǎng)功能改善、益生菌干酪開發(fā)、干酪抗腫瘤機制及干酪對人體心血管系統(tǒng)的影響研究等未來干酪營養(yǎng)學的研究方向，為干酪的營養(yǎng)價值科普及我國干酪的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供助力。

摘要:評價了槽式超聲波處理對糙米品質(zhì)特性及食味的影響，研究結(jié)果表明：超聲波處理使糙米飯的持水率增加了30~53個百分點、體積膨脹率增加了30個百分點，且對糙米粒的白度指數(shù)和透光率影響較小，說明超聲波處理保持了糙米樣品較完整的皮層結(jié)構(gòu)。同時，超聲波處理對糙米的化學組成沒有顯著影響，且可以降低糙米的硬度，提高糙米的彈性和咀嚼度，而對其粘附性和粘聚性影響不大。感官評價結(jié)果表明，超聲波處理的糙米樣品其感官評價總分均高于未處理的糙米，以槽式超聲波進行糙米處理具有一定的應(yīng)用價值。

摘要:糙米吸濕發(fā)芽過程中微生物繁殖給發(fā)芽糙米帶來安全隱患。為保障發(fā)芽糙米的安全性，研究基于分段加濕法的臭氧水滅菌預處理待發(fā)芽糙米工藝。以分段加濕后糙米為原料，研究糙米含水率、臭氧水初始質(zhì)量濃度、臭氧水處理時間、臭氧水溫度對滅菌率和發(fā)芽率的影響規(guī)律。采用二次正交旋轉(zhuǎn)中心組合設(shè)計進行試驗，建立了各因素對滅菌率和發(fā)芽率影響的數(shù)學模型。結(jié)果表明滅菌率、發(fā)芽率與各參數(shù)間回歸方程極顯著（P<0.01），優(yōu)化參數(shù)組合為糙米含水率27.5%、臭氧水初始質(zhì)量濃度4.7mg/L、臭氧水處理時間6.5min、臭氧水溫度29.5℃，該條件下滅菌率和發(fā)芽率分別為（97.49±0.11）%和（91.89±0.26）%。與分段加濕后無滅菌處理相比，臭氧水預處理后發(fā)芽糙米菌落菌體濃度降低約5.20 lg CFU/g，發(fā)芽率和γ-氨基丁酸含量分別提高約0.49%和1.23mg/(100g)。研究證實優(yōu)化后的預處理工藝既可有效滅菌又有利于糙米發(fā)芽。

摘要:構(gòu)建了用于農(nóng)畜產(chǎn)品安全檢測的掃描式拉曼光譜成像檢測系統(tǒng)，對其硬件和軟件分別進行了搭建和設(shè)計，實現(xiàn)了拉曼光譜和圖像同步獲取。根據(jù)檢測的實際需求和精度要求確定了檢測系統(tǒng)中拉曼成像光譜儀、CCD相機、鏡頭、激光光源、移動平移臺等主要元器件。開發(fā)了拉曼光譜成像檢測系統(tǒng)實時檢測與分析軟件。軟件以LabView為主開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)了對CCD相機、激光光源等硬件的控制，利用LabView與Matlab混合編程，完成數(shù)據(jù)的提取、分析計算與結(jié)果保存，通過LabView與ENVI的混合編程，完成掃描線圖像的實時合成和顯示。對系統(tǒng)進行了安裝和性能測試，光譜校正確定了CCD相機探測的拉曼光譜范圍為-679.3~2885.7cm-1，空間校正確定了系統(tǒng)實際的空間分辨率為0.22mm/像素。構(gòu)建的拉曼光譜成像檢測系統(tǒng)可快速、無損獲取樣品拉曼光譜和圖像信息。

摘要:針對傳統(tǒng)凸殼理論進行遮擋果實定位檢測時由于過多剔除有效輪廓，造成目標果實定位誤差較大，甚至無法識別目標果實的問題，提出了一種基于改進凸殼理論的遮擋油茶果定位檢測算法。首先利用基于顏色特征的閾值分割法對油茶果遮擋圖像進行目標分割，并通過預處理操作剔除圖像中的背景噪聲，獲得目標果實的二值圖像;然后采用凹點搜尋算法檢測重疊目標的凹點，并根據(jù)凹點對重疊目標進行分離，獲得相互獨立的目標圖像;再構(gòu)建各獨立目標的凸包，并提取凸殼，利用輪廓提取算法確定各獨立目標凸殼上的有效輪廓;最后根據(jù)提取的有效輪廓求解目標果實形心坐標和半徑，完成遮擋果實的定位檢測。試驗結(jié)果表明，改進算法平均耗時為0.491s，比傳統(tǒng)凸殼方法增加了24.07%，但其僅占油茶果采摘機器人單個果實采摘周期的2.46%，對于圖像中的遮擋油茶果目標，改進方法的識別率達到93.21%，相比傳統(tǒng)凸殼方法提升了7.47個百分點，改進算法的平均定位檢測誤差和平均重合度分別為5.53%和93.43%，比傳統(tǒng)凸殼算法平均定位誤差降低了6.22個百分點，平均重合度提高了6.79個百分點，表明文中所提出的方法能夠較好地識別和定位自然環(huán)境中的遮擋油茶果。

摘要:快速準確分割出復雜背景下的雞只圖像，是應(yīng)用機器視覺系統(tǒng)快速識別實際飼養(yǎng)環(huán)境下病雞的關(guān)鍵步驟。以某雞舍散養(yǎng)的黃羽肉雞為分割目標，提出了一種基于色差信息的多色彩模型雞只分割方法。首先對200幅自然環(huán)境下拍攝的圖像在常用的色彩模型下，分析了雞冠、雞身羽毛、雞肚羽毛以及背景的顏色特征，利用背景在RGB色彩模型的R、G、B三分量色差信息特征進行一次分割，去除大部分的背景，然后轉(zhuǎn)換到HSV色彩模型，獲取黃羽雞不同部位的H分量閾值，再由H閾值范圍提取雞身、雞冠實現(xiàn)二次分割，最終得到分割目標。實驗結(jié)果表明所提方法實際分割正確率為86.3%，優(yōu)于L*a*b*色彩模型聚類的78.4%。所提方法復雜度小，運算時間短，適用于實時分割場合。

摘要:基于現(xiàn)有日光溫室卷簾的技術(shù)分析，選擇后置固定式大棚卷簾機作為研究對象，針對其所存在的問題，尋求解決方案，設(shè)計改進型日光溫室后置固定式卷簾裝置，改進后的主體結(jié)構(gòu)包括繩索牽引裝置、收放線裝置、驅(qū)動裝置及傳動自鎖裝置4部分。對其卷簾結(jié)構(gòu)中繩索牽引裝置的布置以及收放線裝置和減速機等關(guān)鍵機構(gòu)的運動機理做進一步分析，并將其與現(xiàn)有日光溫室后置固定式卷簾機進行實體比例模型卷簾性能對比試驗。在此基礎(chǔ)上，針對該改進型卷簾裝置進行了卷簾原理驗證試驗，對從實體比例模型上采集的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析與誤差分析，并分析其數(shù)據(jù)誤差來源，針對NY/T 2205—2012 《大棚卷簾機質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》，進行實體比例模型和實際生產(chǎn)情況驗證對比與推算，并由此推斷出真實生產(chǎn)中該溫室卷簾裝置實際卷、放簾時間數(shù)據(jù)，驗證了所設(shè)計的改進型日光溫室后置固定式卷簾裝置符合技術(shù)規(guī)范中的溫室卷簾機卷、放簾時間性能指標要求，進一步驗證了該卷簾裝置的實施可行性。該改進型日光溫室后置固定式卷簾裝置的研究提高了后置固定式卷簾機的適用性，為其更大范圍內(nèi)的推廣提供了技術(shù)支持，可為日光溫室作物種植者提供更多的生產(chǎn)便利和提高生產(chǎn)效益。

摘要:采用車載二維激光掃描儀獲取樹木單側(cè)點云數(shù)據(jù)，坐標變換后通過設(shè)置感興趣區(qū)域檢測樹木，利用垂直分布特性識別樹干，得到樹冠中心距離?？紤]樹冠連續(xù)/不連續(xù)2種情況進行樹木分割，將樹冠外緣距離與對應(yīng)樹干距離相減算出樹冠厚度。將樹冠體積離散化為長方體，利用樹冠厚度、相鄰測量點垂直方向距離、車輛速度、掃描周期等參數(shù)進行計算。采用FIFO緩沖區(qū)保存在線數(shù)據(jù)，新采集的一幀數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)末尾，同時從緩沖區(qū)開頭讀出處理好的數(shù)據(jù)幀輸出，實現(xiàn)樹冠體積的在線測量。實驗結(jié)果證明，樹冠連續(xù)/不連續(xù)場景下，方法均能準確檢測分割樹冠、識別樹干，實現(xiàn)樹冠體積的在線測量。

摘要:為實現(xiàn)土壤含水率的快速準確監(jiān)測，設(shè)計了一種基于LVDS差分傳輸線延時檢測技術(shù)的土壤含水率傳感器。該傳感器將高頻振蕩信號分路為兩通道LVDS差分信號，一個通道用于測試土壤含水率，另一個通道用于提供參考信號。由于土壤中水分的變化改變土壤介電常數(shù)，從而導致測試通道LVDS差分總線上信號傳輸延時的變化，則傳感器檢測該通道信號的傳輸延時就可以確定土壤含水率。為了獲得LVDS總線設(shè)計線寬和線間距的最優(yōu)值，以LVDS總線阻抗值均方誤差最小化為目標，構(gòu)建了線寬和線間距的最優(yōu)化計算模型，并通過遺傳算法求解出了最優(yōu)線寬為0.1789mm和最優(yōu)線間距為0.2238mm。試驗表明，根據(jù)該參數(shù)設(shè)計的傳感器在50MHz頻率時，對體積含水率8.31%以上的磚紅壤土和黃壤土的預測模型為線性模型，決定系數(shù)R2為0.9642，絕對預測誤差在2.45%以內(nèi)。

摘要:在離散小波變換特征提取算法基礎(chǔ)上，結(jié)合有機物近紅外譜區(qū)倍頻中心近似位置，提出一種分段離散小波變換特征提取的方法。以4類農(nóng)藥殘留水平（重度超標、中度超標、輕微超標、低于國標）生菜為研究對象，通過透射電鏡對生菜葉片微觀結(jié)構(gòu)進行檢測，并利用近紅外高光譜成像儀采集生菜樣本的高光譜圖像。在生菜高光譜圖像中選取感興趣區(qū)域并提取該區(qū)域的平均光譜，依據(jù)常見基團主要中心近似位置對平均光譜進行有效分段，以sym5為小波基函數(shù)，依次對每段光譜數(shù)據(jù)進行小波變換分解。通過每段不同層次高頻小波系數(shù)曲線的奇異值分析，來獲取光譜特征波段。為了便于判斷特征提取波段的優(yōu)劣，提出初步評估參數(shù)契合度，并結(jié)合支持向量機分類準確率進一步評估提取特征波段。試驗結(jié)果表明：隨著農(nóng)藥殘留濃度的增加，生菜葉片內(nèi)部嗜鋨顆粒數(shù)量變多，而淀粉顆粒變少，細胞間隙逐漸變大。不同濃度農(nóng)藥殘留的生菜葉片內(nèi)部細胞排列結(jié)構(gòu)方式和組織結(jié)構(gòu)存在差異，從而使不同濃度農(nóng)藥殘留的生菜近紅外光譜具有一定的差異性。與離散小波變換特征提取算法相比，分段離散小波變換具有較高的預測分類準確率。分段數(shù)取值為4時，取得最佳的契合度、校正集、交叉驗證集與預測集準確率分別為75%、95%、92.86%和90.63%。分段離散小波變換結(jié)合契合度參數(shù)評估，能有效提高光譜特征提取波段可靠性，為快速、準確地無損檢測生菜農(nóng)藥殘留提供了一種新方法。

摘要:以生態(tài)脆弱區(qū)典型縣域磴口縣為研究區(qū)，基于2015年遙感影像解譯數(shù)據(jù)，構(gòu)建MCR—P模型提取縣域尺度生態(tài)源地、廊道和節(jié)點，將Voronoi圖模型引入到生態(tài)節(jié)點布局研究中，構(gòu)建泰森盲區(qū)形心優(yōu)化模型（BCBS模型），進行生態(tài)節(jié)點布局優(yōu)化。結(jié)果表明，磴口縣共能提取出391塊生態(tài)源地節(jié)點和667個潛在生態(tài)節(jié)點，其中需優(yōu)化節(jié)點182個。優(yōu)化后生態(tài)節(jié)點的覆蓋率達到87.79%，較現(xiàn)狀生態(tài)節(jié)點覆蓋率提升了22.56%。節(jié)點分布均勻性降低至0.3978，節(jié)點空間分布更加均勻。優(yōu)化后節(jié)點構(gòu)成的泰森多邊形盲區(qū)的面積減小了48446hm2，且節(jié)點覆蓋圓空間結(jié)構(gòu)連片化，優(yōu)化后生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。

摘要:以河南省新鄭市為例，基于GIS和改進突變級數(shù)模型相結(jié)合的方法測度高標準農(nóng)田建設(shè)的適宜性和空間穩(wěn)定性指數(shù)，并以耦合協(xié)調(diào)度模型統(tǒng)籌適宜性和空間穩(wěn)定性，從而明確高標準農(nóng)田建設(shè)的區(qū)域，在此基礎(chǔ)上通過冷熱點分析遴選高標準農(nóng)田建設(shè)項目區(qū)。結(jié)果表明，研究區(qū)較為適宜開展高標準農(nóng)田建設(shè)，優(yōu)先建設(shè)區(qū)、重點建設(shè)區(qū)、全面整治建設(shè)區(qū)和不宜建設(shè)區(qū)的面積分別為27004.83、17040.40、4361.16、5761.55hm2。其中優(yōu)先建設(shè)區(qū)應(yīng)大力發(fā)展特色優(yōu)質(zhì)安全高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，重點建設(shè)區(qū)以整治項目為依托提升利用效率和效益，全面整治建設(shè)區(qū)以優(yōu)化耕地布局和提升潛力為主，不宜建設(shè)區(qū)應(yīng)注重修復提升地力、增強防災(zāi)抗災(zāi)能力。通過冷熱點分析高標準農(nóng)田建設(shè)的適宜性和空間穩(wěn)定性耦合協(xié)調(diào)度在空間上的聯(lián)系模式，實現(xiàn)了快速識別高標準農(nóng)田建設(shè)項目區(qū)，結(jié)合研究區(qū)實際遴選了10個高標準農(nóng)田建設(shè)項目區(qū)。同時，基于障礙度模型診斷識別各項目區(qū)的主要障礙因素，從而有針對性地指導各項目區(qū)有序開展高標準農(nóng)田建設(shè)活動。

摘要:采用混合多相流模型與空穴模型相結(jié)合的方法，對噴孔內(nèi)部流動特性及近孔區(qū)域燃油噴射及霧化進行數(shù)值模擬。計算結(jié)果表明，噴孔幾何特征對其內(nèi)部流動特性及近孔區(qū)域燃油噴射及霧化具有重要影響，對于截面漸擴的噴孔，孔內(nèi)空化效應(yīng)、湍流度均增強，噴孔出口流速提高，噴油壓力增大時效果更顯著，空穴強度增大能夠促進近孔區(qū)域燃油快速分裂，使燃油液滴霧化更細小，有利于柴油機油氣混合以及性能的提高。對于截面漸縮的噴孔，孔內(nèi)空化效應(yīng)受到抑制、湍流度和噴孔出口流速均降低，噴孔出口液柱較長、液塊較大，近孔區(qū)域燃油霧化程度降低。

摘要:針對催化型微粒捕集器被動再生反應(yīng)機理的問題，采用試驗和仿真研究了NO2擴散作用對壁面和碳煙層再生產(chǎn)生的影響。由于壁面層產(chǎn)生NO2，餅層消耗NO2，形成的濃度梯度作為驅(qū)動力產(chǎn)生反向擴散擴用，在多孔介質(zhì)中發(fā)生孔擴散及努森擴散，NO2多次參與了碳煙的被動再生反應(yīng)。研究結(jié)果反映考慮擴散作用的被動再生模型與試驗值相比，再生模型反應(yīng)壓降偏差可控制在7.0%以內(nèi)，NO2偏差小于7.3%。NO2擴散作用隨入口溫度的升高更加明顯，載體入口氣體溫度增加100℃時的NO2增加率約為增加50℃時NO2增加率的1.90~1.95倍。425℃時，z/L=0.9，H=0.1829mm處NO2濃度最高，NO2質(zhì)量分數(shù)最高為5.69×10-4。分析碳煙再生過程發(fā)現(xiàn)，排氣溫度提升增強了NO2擴散作用，進而促進了顆粒物再生。425℃條件下，1000s內(nèi)完成了55.94%的碳煙再生，深床層完成了80.53%，總再生量是325℃條件下的3.68倍。NO2擴散作用有效提升了載體的被動再生能力，延長了主動再生周期，改善了載體耐久性能。

摘要:在已知汽車發(fā)動機配氣正時機構(gòu)三軸坐標的基礎(chǔ)上，研究了正時鏈系統(tǒng)幾何布局設(shè)計及其行走軌跡、約束邊界的設(shè)計計算方法，依據(jù)曲線的內(nèi)凹量，采用分段圓弧或直線逼近的方式，提出了張緊邊和導向邊的長度計算準則。通過發(fā)動機缸蓋反拖系統(tǒng)試驗臺，在真實模擬正時鏈系統(tǒng)交變載荷和工作環(huán)境的條件下，研究了張緊板在不同轉(zhuǎn)速條件下的橫向振動位移的變化規(guī)律，以及不同轉(zhuǎn)速條件下的噪聲特性變化規(guī)律。分析結(jié)果表明，所提出的正時鏈系統(tǒng)行走軌跡計算方法，在保持該系統(tǒng)的適度張緊的前提下，正時鏈整鏈磨損伸長與張緊器柱塞探出量之間具有較好的諧應(yīng)關(guān)系，同時，正時鏈系統(tǒng)在發(fā)動機常用轉(zhuǎn)速工況下，張緊邊的橫向位移波動情況及噪聲特性能夠滿足汽車發(fā)動機的動力性能要求。

摘要:為了提高主從遙操作的效率和系統(tǒng)的安全性，設(shè)計了能夠?qū)崿F(xiàn)主從位移控制的手控器，構(gòu)建了基于虛擬墻引導主動控制模型，通過融合操作者的人工控制和機器人的視覺引導，實現(xiàn)機器人遙操作中主從兩端的信息共享和相互引導，對手控器和從端作業(yè)機器人進行控制。通過搭建基于共享控制策略的手控器—機器人系統(tǒng)實驗平臺，驗證所設(shè)想控制方法的有效性，最終實現(xiàn)了提升主從遙操作的作業(yè)效率，減輕了機器人對環(huán)境的瞬間沖擊，提高了系統(tǒng)的安全性。

摘要:采用PIV熒光粒子法研究了1.0、1.5、2.5mm 3種不同的曝氣孔徑下，不同曝氣強度對膜面氣液兩相流流場流體力學的影響。實驗應(yīng)用Size—Shape—Analysis模塊分析了在曝氣孔徑為1.5mm、曝氣強度為24L/h條件下，膜面流場中氣泡的運動規(guī)律以及3種不同曝氣孔徑在曝氣強度為24、48、72、96、140、180、220L/h下近膜面雷諾應(yīng)力的變化規(guī)律。結(jié)果表明由1.5mm曝氣孔徑產(chǎn)生氣泡運動過程中，氣泡形態(tài)呈橢圓形，等效直徑主要集中在5~6mm之間，大部分氣泡速度集中在0.1～0.2m/s之間;曝氣強度的增加與雷諾應(yīng)力的變化呈正相關(guān)關(guān)系;在本實驗條件下，1.5mm曝氣孔徑、140L/h曝氣強度下可產(chǎn)生較大的雷諾應(yīng)力的變化，為最佳曝氣孔徑與曝氣強度取值。本研究為優(yōu)化膜生物反應(yīng)器內(nèi)流場進而減輕膜污染提供了理論依據(jù)。

摘要:提出了在泵腔內(nèi)加工引流道，以促使氣泡迅速而有效地排除。從腔內(nèi)壓力方面分析氣泡的滯留與輸出性能的關(guān)系，同時從氣泡壓力降和流體阻尼方面分析引流道對氣泡滯留的影響，最后通過實驗驗證引流道的引入對壓電泵輸出性能的影響以及對氣泡滯留的優(yōu)化效果。實驗結(jié)果表明，引流道的引入能在一定程度上增強壓電泵的輸出壓力和輸出流量，引流道寬度為2.0mm時，輸出壓力和輸出流量分別達到17.4kPa和20.8mL/min;當引流道寬度為1.1mm和1.5mm時,壓電泵具有很強的氣泡排除能力，并根除了斷流現(xiàn)象的發(fā)生，120個0.02mL氣泡進入后，壓電泵仍具有穩(wěn)定的輸出壓力（5.8kPa和5.6kPa）和輸出流量（16mL/min和5.6mL/min）。在泵腔內(nèi)加工引流道可以使氣泡得到迅速而有效的排除，并減少氣泡在泵腔內(nèi)滯留。

摘要:為快速識別流型的類型，提出微細通道納米流體氣液兩相流流型K-means聚類識別的方法，該方法采用高速攝像機獲取微細通道內(nèi)氣液兩相流的流型圖像，利用灰度流型圖像的直方圖獲得峰值并且該峰值作為K-means聚類的初始中心點，結(jié)合不變矩原理和歐氏距離進行相似度流型圖像的識別。由查準率—查全率評估體系和5500幅流型圖像識別實驗的執(zhí)行耗時分析結(jié)果表明：采用K-means聚類對微細通道納米流體氣液兩相流流型進行識別的整體識別率達到97.8%，其中彈狀和泡狀識別率為100%。該方法為微細通道納米流體兩相流的在線識別流型提供了一種新途徑。

摘要:提出了一種金屬帶—行星齒輪無級變速器，能夠擴大無級變速調(diào)速范圍，同時兼顧傳動效率。選取XP型順時針環(huán)流型單環(huán)路系統(tǒng)，設(shè)計了金屬帶—行星齒輪無級變速器，通過無級變速和順時針環(huán)流的模式切換，允許調(diào)速范圍為0.5～3，循環(huán)功率小于系統(tǒng)輸入功率的33%，對比了金屬帶和XP型順時針環(huán)流型無級變速器效率特性，通過模式切換，該金屬帶—行星齒輪無級變速器能夠有效優(yōu)化傳動效率。以Matlab/Simulink為平臺建立整車仿真模型，選取UDDS循環(huán)工況，采用最佳燃油經(jīng)濟性控制策略，對金屬帶—行星齒輪無級變速器進行仿真。仿真結(jié)果表明：在整個UDDS循環(huán)工況下， 金屬帶—行星齒輪無級變速器在低速大轉(zhuǎn)矩時，工作于順時針環(huán)流模式，高速時，工作于無級變速模式，能夠兼顧變速范圍和傳動效率。同時，模式切換時，流過無級變速支路的功率流方向不變，有效避免了系統(tǒng)振動。

摘要:提出了一種能實現(xiàn)空間剛體導引的5—CS空間并聯(lián)機構(gòu)，并給出了綜合該類機構(gòu)時運動缺陷的判定方法。首先使用旋量理論推導5—CS機構(gòu)完整雅可比矩陣的計算公式，并計算機構(gòu)在給定位置的雅可比矩陣行列式的值，如果各位置的雅可比矩陣行列式值的符號發(fā)生變化則機構(gòu)存在缺陷，如果沒有發(fā)生變化則應(yīng)用牛頓迭代法對各給定位置區(qū)間進行機構(gòu)的位置正解分析，以確定在區(qū)間內(nèi)是否存在分支缺陷和回路缺陷。運動缺陷判定過程中會對機構(gòu)在給定的位置區(qū)間內(nèi)運動過程中完整雅可比矩陣的變化情況進行分析，如果存在完整雅可比矩陣行列式為零的位置（即奇異位形），則機構(gòu)存在分支缺陷，如果給定位置在不同回路中，則機構(gòu)存在回路缺陷。運動缺陷判定是機構(gòu)綜合能順利進行的方法基礎(chǔ)。本文還提出了雙驅(qū)動控制方法以解決機構(gòu)的分支缺陷問題。最后舉例說明了5—CS機構(gòu)的運動缺陷判定過程。

摘要:基于方位特征集設(shè)計理論和方法，設(shè)計了一種全由轉(zhuǎn)動副組成的、動平臺能實現(xiàn)空間三平移一轉(zhuǎn)動的無過約束并聯(lián)機器人機構(gòu)，對其進行了拓撲結(jié)構(gòu)特性分析;導出了機構(gòu)位置逆解方程和雅可比矩陣，通過算例和Pro/E的仿真結(jié)果，驗證了模型的正確性;并進一步對該并聯(lián)機構(gòu)作業(yè)空間的幾何性質(zhì)、轉(zhuǎn)動靈活性及奇異軌跡進行了分析。分析表明，該機構(gòu)具有幾何形狀規(guī)則的作業(yè)空間及較好的運動靈活性，但在工作空間內(nèi)具有發(fā)生位形奇異的可能，因此，在運動過程中應(yīng)當避開特殊運動位置以避免奇異位形的發(fā)生。

摘要:激光掃描測量在大尺寸海量點云數(shù)據(jù)采集中具有顯著的優(yōu)勢，針對海量高密度線掃描點云采樣中普遍存在的采樣效率低、曲率適應(yīng)性差的問題，在初始分層聚類建立K鄰域的基礎(chǔ)上，通過分析線狀點云的空間幾何特征，提出了線掃描點云矢量邊對衍生算法，建立了拓撲連接模型;研究了基于線掃描點云特征參數(shù)的局部法矢加權(quán)系數(shù)計算方法，估算了拓撲結(jié)構(gòu)中任意數(shù)據(jù)內(nèi)點的局部法矢;構(gòu)建了以法矢方差為細分準則的非均勻細分模型，實現(xiàn)了對高曲率初始類的非均勻細分。通過試驗驗證了算法的實用性。

摘要:對復雜型面物體的曲面擬合方法進行了研究，通過點云數(shù)據(jù)參數(shù)化、基于免疫遺傳算法（IGA）的自適應(yīng)節(jié)點計算、反求曲線控制頂點、點云數(shù)據(jù)分割以及曲面拼接5個步驟來進行曲面擬合。提出了一種基于免疫遺傳和蟻群的融合算法，將其應(yīng)用于曲面擬合中，利用免疫遺傳算法的全局搜索能力，來提高蟻群的收斂速度。該算法通過免疫遺傳算法的選擇、交叉、變異操作、疫苗接種和疫苗選擇，并將免疫遺傳算法引入到蟻群系統(tǒng)的迭代中，有效地解決了蟻群系統(tǒng)易陷入局部最優(yōu)和易退化的缺點。采用fender、fandisk、bunny、cow 4個實例，對其3D散亂點云分別采用融合算法、遺傳算法（GA）和免疫遺傳算法進行曲面擬合，實驗表明該融合算法具有很好的收斂速度和全局最優(yōu)解的搜索能力，通過該算法所擬合的曲面擬合精度較高，相比GA和IGA算法，其擬合精度分別提高18%和11%以上，可以滿足復雜型面物體的曲面擬合要求。