科研产出
农业遥感研究现状与展望
《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：遥感技术具有覆盖面积大、重访周期短、获取成本相对低等优势,对大面积露天农业生产的调查、评价、监测和管理具有独特的作用。从20世纪70年代出现民用资源卫星后,农业成为遥感技术最先投入应用和收益显著的领域。特别是随着高空间、高光谱和高时间分辨率遥感数据的出现,农业遥感技术在长时间序列作物长势动态监测、农作物种类细分、田间精细农业信息获取等关键技术方面得到了突破。但是农业生产的分散性、时空变异性等特点,对当前农业遥感技术的应用还存在诸多挑战。本文简要回顾了农业遥感发展历程以及其应用的理论基础;再从农作物估产、农业资源调查、农业灾害监测和精准农业管理4个领域阐述了国内外相关研究和应用情况。最后提出农业遥感应加强与地面农业观测网技术的结合,推动新一代低空无人机遥感平台的发展,强化多源传感器融合以及农业过程模型与遥感数据同化的研究。
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基于GF-1与Landsat-8多光谱遥感影像的玉米LAI反演比较
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：近年来,中国遥感事业已取得长足进步,高分一号(GF-1)卫星首次实现了中国自主研发的高分辨率对地观测。为探讨国产GF-1卫星影像在农业遥感长势监测中的适应性,以许昌地区为研究对象,选取同期Landsat-8卫星影像,结合地面采样数据LAI,从传感器光谱响应特征、经验回归模型监测精度以及LAI空间一致性等3方面进行2类遥感数据的对比评价。结果表明,GF-1影像近红外、红、蓝波段光谱响应与Landsat-8有差异,与绿波段光谱响应非常吻合,各波段光谱反射率与Landsat-8影像同类光谱间均存在显著线性关系。通过各波段组合多种归一化植被指数,采用经验回归模型反演LAI发现,GF-1影像反演的最优模型为NDVI的指数模型,R2为0.848,Landsat-8影像反演的最优模型为蓝红组合的归一化植被指数(blue-red NDVI,BRNDVI)的指数模型,R2为0.687,2类影像反演LAI与地面实测值均呈现较为一致的线性关系。由许昌地区玉米LAI值空间分布可见,GF-1影像反演的玉米LAI值与Landsat-8影像反演值过渡趋势一致,在许昌西部种植结构复杂地区,GF-1影像以其空间分辨率优势更能凸显LAI分布差异。通过该文研究表明,GF-1卫星的高时间分辨率以及高空间分辨率特征能够代替传统中分辨率数据成为农业遥感长势监测中的重要数据源,该数据在农业遥感其他领域的应用是今后研究的重点。
关键词： 遥感 作物 波长 玉米 GF-1 Landsat-8 叶面积指数
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播期对不同品种类型机插稻生长特性的影响
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨河南省稻-麦两熟区播期对不同品种类型机插稻生长特性的影响,在豫南稻区罗山,以生产上主推的常规中熟中粳、常规和杂交迟熟中粳、常规早熟晚粳和迟熟中籼5个类型品种为材料,通过分期播种试验,对不同品种类型毯苗机插水稻的产量及其构成因素、茎蘖数、干物质量及群体生长率等方面进行了系统的比较研究。结果表明:1)在试验设置的播期范围内,不同品种机插稻平均产量在播期间和品种类型间差异达极显著(P<0.01),即随着播期的推迟呈极显著下降(P<0.01),第Ⅰ播期(5月11日,10.60 t/hm2)较第Ⅱ(5月16日)-Ⅵ(6月5日)播期分别增产2.15%~28.81%;杂交迟熟中粳产量(10.44 t/hm2)极显著高于其他4种品种类型(P<0.01),较其他类型品种分别增产9.20%~17.53%。同一品种类型,除了中熟中粳的产量在第Ⅱ播期(5月16日)最高,随后呈显著递减趋势外,其他4种类型品种机插稻的产量均是随着播期的推迟呈极显著下降趋势(P<0.01),但品种类型间下降幅度不同。2)在产量构成因素中,除结实率在年份间差异不显著、在播期间和品种类型间差异极显著外,其他产量构成因素在年份间、播期间和品种类型间差异均达极显著(P<0.01)。同一类型品种,除中熟中粳的结实率随播期推迟呈先略升后明显下降趋势外,其他类型品种的穗数、每穗颖花数、总颖花量、结实率和千粒质量等产量构成因素均是随播期的推迟呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)下降趋势;在播期影响下,每穗颖花数和结实率的变化较大,穗数和千粒质量的变化较小;且对产量影响大小为每穗颖花数>结实率>穗数>千粒质量;相关分析表明,产量与每穗粒数、总颖花量和结实率呈显著或极显著正相关,与穗数和千粒质量呈负相关;总颖花量与每穗粒数呈极显著正相关,与穗数呈负相关。进一步通径分析表明,对产量的贡献率最大的是群体颖花量,最小的是千粒质量,对群体颖花量的贡献率较大的是每穗颖花数,较小的是穗数。3)随着播期的推迟,不同品种类型水稻的茎蘖数在拔节期呈明显的递增趋势,在抽穗期和成熟期呈明显的下降趋势;单茎和群体干物质量、群体生长率在主要生育时期均呈逐渐下降趋势;成穗率和收获指数均呈逐渐下降趋势;但品种类型间和播期间下降幅度不同。综合机插稻高产及生育安全性考虑,豫南稻区首选杂交迟熟中粳"穗大粒多"型品种,适宜播期可推迟到5月25日。该研究结果为河南省豫南稻区机插水稻高产高效生产及配套品种的科学选用提供参考。
关键词： 栽培 播种 机械化 播期 机插稻 产量 群体生长率
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不同生态区播期对机插水稻产量、生育期及温光利用的影响
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了明确河南省不同生态区稻-麦两熟制机插条件下,播期对不同品种类型水稻产量、生育期及温光利用的影响,以常规中熟中粳、常规和杂交迟熟中粳、常规早熟晚粳和迟熟中籼为材料,采用毯状小苗机插栽培方式,在豫南罗山、豫中新蔡、豫北原阳3个试点,通过分期播种试验,研究播期对不同品种类型水稻产量、生育期及温光源利用的影响。在试验设置的播期范围内,除了中熟中粳的产量在罗山和新蔡点是5月16日(第Ⅱ期)最高、在原阳点是5月11日(第Ⅰ期)最高外,常规和杂交迟熟中粳、常规早熟晚粳和迟熟中籼4种品种类型水稻的产量在各点均是5月11日(第Ⅰ期)最高,且随着播期的推迟呈逐渐下降趋势,但品种类型间和试点间下降的差异显著性不同。随着播期的推迟,同一试点品种类型间的产量差异呈逐渐增大趋势,杂交迟熟中粳的产量在各试点均是最高,且在每一期均极显著高于其他品种类型(P<0.01)。随着播期的推迟,不同品种类型水稻的拔节期、抽穗期和成熟期相应推迟,全生育期呈极显著缩短趋势(P<0.01);不同品种类型水稻全生育期的积温、日照时数及温光利用率均呈极显著的减少趋势(P<0.01);生育期的缩短主要表现在播种-拔节期的营养生长阶段。在河南省不同生态区稻麦两熟机插条件下,豫南稻区首选杂交和常规迟熟中粳,其次是早熟晚粳,适宜播期均为5月11日-5月25日;豫北沿黄稻区首选杂交迟熟中粳和中熟中粳,其次是常规迟熟中粳,适宜播期均为5月11日-5月21日。该研究结果为河南省不同生态区水稻生产机械化高产栽培及配套品种的科学选用与布局提供参考。
关键词： 播种 温度 栽培 机插稻 播期 生育期 温光利用 产量
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保水剂用量对农田生态系统碳足迹的影响
《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用田间试验,对不同保水剂用量条件下冬小麦碳吸收、碳排放、碳成本、碳效率及碳净汇等进行了研究。结果表明:农业生产过程中虽然保水剂和各种农资投入会产生一定的碳足迹,但其同时促进了作物生长,提高了作物的干物质量,从而显著提高碳吸收,降低碳成本,提高碳效率和碳净汇。各处理中60 kg/hm2保水剂用量的碳成本最低,较对照减少了25.6%,而其碳效率和碳净汇最大,较对照分别提高了35.3%和30.6%。施用保水剂提高了冬小麦的水分利用效率,且以60 kg/hm2保水剂用量效果最佳。相关性分析表明水分利用效率与碳吸收、碳效率和碳净汇呈显著正相关,而与碳成本呈极显著负相关。
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适宜热烫条件保持双孢蘑菇片品质和颜色
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为保持双孢蘑菇片的品质和颜色,采用85、90、95和100℃的热水分别对双孢蘑菇片进行不同时间的热烫处理,以未经热烫的双孢蘑菇片为对照,测定其干片抗坏血酸和总酚含量、抗氧化活性及其颜色的变化。结果表明:热烫后双孢蘑菇片的抗坏血酸和总酚含量分别损失66.67%~93.33%和12.33%~59.49%,抗氧化活性减弱16.86%~42.75%;与未热烫样品相比,热烫可使双孢蘑菇片亮度L值下降11.23%~30.63%,而色度变化不大,但总色差从10.12±0.55增到22.86±0.21。综合考虑热烫温度和时间对双孢蘑菇片抗坏血酸、总酚、抗氧化活性和颜色的影响,确定双孢蘑菇片的较佳热烫条件为85~95℃温度下处理1~2 min,在此条件下能较好的保持双孢蘑菇片的营养品质和颜色。
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多种潮土有机质高光谱预测模型的对比分析
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了对比不同方法建模效果的差异,筛选潮土有机质高光谱最佳预测模型,该研究采集国家潮土土壤肥力与肥料效益长期监测站不同施肥处理耕层土样83份,采用25种光谱预处理方法(15种单一预处理方法,10种预处理方法相加算法)结合3种建模方法(多元线性回归、偏最小二乘回归、支持向量机回归),构建不同的潮土有机质高光谱预测模型。对比模型预测结果表明,最佳光谱建模方法是偏最小二乘回归法,该方法结合多种预处理方法均获得了较高的模型预测精度和可靠性,25个检验模型的平均决定系数、均方根误差值RMSEv和相对分析误差RPD值分别为0.913、1.264 g/kg和3.299。使用预处理方法相加算法能更好地提升模型精度,相比使用单一预处理方法,3种建模方法的检验模型平均决定系数分别提高了0.049、0.033和0.071,RMSEv分别降低了0.318、0.204和0.528 g/kg,RPD值分别提高了0.530、0.307和1.144。先用多元散射校正法再进行5个平滑点数的一阶导数预处理在3种建模方法中表现均较好(平均决定系数=0.934,平均RMSEv=1.17 g/kg,平均RPD=3.59),可作为潮土有机质预测模型的通用预处理方法。偏最小二乘回归模型结合最大值标准化预处理所建模型(决定系数=0.948,RMSEv=0.972 g/kg,RPD=4.276)精度高、可靠性强,且建模过程数据运算更为简便,是筛选出的最佳潮土有机质高光谱预测模型。该研究结果对潮土有机质高光谱预测建模有一定的指导作用,并为筛选最佳高光谱预测模型提供技术参考。
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长期不同施肥措施下潮土冬小麦农田基础地力演变分析
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：农田基础地力提升对于减施肥料和作物稳产高产有着重大现实意义,该文依托潮土长期定位试验,采用DSSAT(decision support system for agro-technology transfer)模型分析了长期不同施肥条件下冬小麦农田基础地力的演变规律及其影响因素。结果表明,不同施肥显著影响冬小麦的农田基础地力产量,18a连续施用氮磷钾化肥(NPK)、NPK配施有机肥(NPKM)、高量NPK配施有机肥(1.5NPKM)和NPK配施秸秆还田(NPKS)的农田基础地力均得到提升,其基础地力产量分别增加了721、1033、2108和1306kg/hm2,增长率分别为29.6%、42.4%、86.6%和53.7%,平均每年提高1.6%、2.4%、4.8%和3.0%,其中以1.5NPKM处理更能有效提高冬小麦农田基础地力产量。1991-2008年冬小麦的基础地力贡献率在36.5%～70.9%,各处理18a年均基础地力贡献率分别为42.5%、59.9%、58.9%和52.5%,大小顺序为NPKM>1.5NPKM>NPKS>NPK,说明有机肥或秸秆与化肥配施比单施化肥更能有效提高农田基础地力产量及地力贡献率。基础地力贡献率与土壤全钾、全磷含量无显著相关性,与土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均达到了极显著相关,其中有机碳和全氮与基础地力贡献率相关度最高,说明土壤有机碳和全氮是潮土区基础地力的主要影响因素,是潮土区基础地力的主要评价指标。
功能化聚苯乙烯共聚荧光微球的制备与表征
《高分子材料科学与工程 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：以烯丙基罗丹明B为荧光染料,采用分散聚合法制备了粒径均一的聚苯乙烯共聚荧光微球,并通过磺化反应,在荧光微球表面引入功能基——磺酸基。环境扫描电子显微镜和荧光显微镜观察表明,产物微球具有良好的单分散性,荧光性能好且稳定;电导率测定表明,微球表面磺酸基的含量较高,约为90μmol/g;荧光和紫外-可见分光光度计表明,聚合在聚苯乙烯共聚荧光微球中的烯丙基罗丹明B具有和烯丙基罗丹明B一致的性质,并证实磺酸基聚苯乙烯共聚荧光微球和烯丙基罗丹明B在乙醇中具有不同的荧光光谱。
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利用计算机断层扫描技术研究土壤改良措施下土壤孔隙
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明不同土壤结构改良措施(秸秆覆盖、免耕、有机肥、保水剂)对土壤孔隙特征及分布的影响,采用计算机断层(computed tomography,CT)扫描法定量分析了土壤孔隙的数目、孔隙度及孔隙在土壤剖面上的分布特征。结果表明:不同措施均提高了土壤总孔隙数、大孔隙数及0.13~1.0 mm孔隙数,且其孔隙度也相应提高。同时孔隙成圆率也得到了改善。各处理中以有机肥和免耕处理效果较佳,其次为保水剂和秸秆覆盖,对照最低。此外,不同措施显著提高了土壤的田间持水量和>0.25 mm水稳性团聚体含量,降低了土壤容重,且各处理中,仍以有机肥和免耕处理效果最佳,其田间持水量分别较对照提高了15.9%和16.4%,而土壤容重较对照降低了6.8%和8.8%。相关分析表明:田间持水量、容重和>0.25 mm水稳性团聚体含量与土壤总孔隙度和大孔隙度呈显著或极显著正相关;而土壤容重对于总孔隙度和大孔隙度及孔隙成圆率呈显著负相关。
关键词： 土壤 秸秆 土壤水分 土壤改良 CT扫描 土壤孔隙 定量分析
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