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基于物联网和Deep-LSTM的茶树净光合速率动态预测模型

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农业工程学报 2022年第4期38卷 159-168页

作者：高鹏杨明欣周平孙道宗谢家兴陆健强王卫星华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广州510642 广东省农情信息监测工程技术研究中心广州510642

茶树的光合作用是其基本生理过程之一,快速评估其光合作用速率能够为茶树的水分控制提供重要依据。该研究构建了茶树物联网环境信息监测系统,通过设置100%、85%、70%、55%土壤持水量的4组水分胁迫梯度,实现对茶树生长环境和生理参数的采... 详细信息

茶树的光合作用是其基本生理过程之一,快速评估其光合作用速率能够为茶树的水分控制提供重要依据。该研究构建了茶树物联网环境信息监测系统,通过设置100%、85%、70%、55%土壤持水量的4组水分胁迫梯度,实现对茶树生长环境和生理参数的采集,建立了茶树水分胁迫指数(Crop Water Stress Index,CWSI)模型以量化茶树的水分胁迫程度,并研究茶树净光合作用速率(NetPhotosyntheticRate,Pn)的变化特点。在此基础上,构建了基于物联网和深度长短期记忆(Deep Long Short-term Memory,Deep-LSTM)的茶树净光合作用速率动态预测模型,将不同水分处理下的茶树生长环境参数、冠层温度和CSWI作为输入特征,构建多层LSTM单元形成深度LSTM网络,实现特征提取,并引入全连接层实现降维,对茶树在不同水分胁迫程度下的Pn进行预测,计算模型的均方根误差(RMSE)和决定系数(R^(2))以评估其性能表现,并与经典的反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)模型进行了性能对比。结果表明,茶树物联网环境信息监测系统能够有效获取其环境参数。茶树冠气温差下限与饱和水汽压差的线性方程拟合度为0.866。Deep-LSTM模型对100%、85%、70%、55%土壤持水量的水分处理下的光合作用速率的预测的RMSE分别为0.304、0.280、0.157和0.160μmol/m^(2)·s;其R^(2)分别为0.846、0.875、0.893和0.954,而BPNN模型的RMSE分别为0.980、0.897、0.633、0.417μmol/m^(2)·s,R^(2)分别为0.516、0.355、0.315、0.432,表明Deep-LSTM模型能够有效预测茶树的Pn,同时其性能好于BPNN模型。该研究可为快速评估茶树光合作用速率提供可行的方法,并为利用水分胁迫和光合作用指定茶树亏缺灌溉策略提供数据支持。

关键词：物联网光合作用水分胁迫茶树 CWSI

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浅谈房屋建筑材料质量检测方法及控制措施

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2022年第4期 236-238页

作者：杨明欣重庆市建维工程检测有限公司重庆400020

现如今,经济发展的非常迅速,远远超出了我们的想象,建筑企业面临的竞争力很大,由于建筑企业不断的进步,所以建筑材料质量有所提高,由于建筑企业重视材料质量检测,从而提高了建筑的整体质量。为了使得建筑的整体效果良好,在建筑施工的时... 详细信息

现如今,经济发展的非常迅速,远远超出了我们的想象,建筑企业面临的竞争力很大,由于建筑企业不断的进步,所以建筑材料质量有所提高,由于建筑企业重视材料质量检测,从而提高了建筑的整体质量。为了使得建筑的整体效果良好,在建筑施工的时候,就要加强对工作中的技术和质量进行控制。建筑施工工程已经取得了不小的成果,依然有着材料质量管理上的问题,为了解决这一方面的问题,管理人员一定要加强材料质量管控。

关键词：房屋建筑材料质量检测方法控制措施

基于多光谱和气象参数的菜心水分胁迫指数反演

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农业工程学报 2022年第6期38卷 157-164页

作者：王卫星杨明欣高鹏谢家兴孙道宗曹亚芃骆润玫蓝于洋华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广州510642 广东省农情信息监测工程技术研究中心广州510642

作物水分胁迫指数(Crop Water Stress Index,CWSI)的监测对掌握作物的水分状况、指导灌溉具有重要意义。该研究以菜心为试验对象,测量了不同土壤水分条件下的冠层温度,采集了空气温度、相对湿度、风速、光合有效辐射和4个波段(450、650... 详细信息

作物水分胁迫指数(Crop Water Stress Index,CWSI)的监测对掌握作物的水分状况、指导灌溉具有重要意义。该研究以菜心为试验对象,测量了不同土壤水分条件下的冠层温度,采集了空气温度、相对湿度、风速、光合有效辐射和4个波段(450、650、808、940 nm)的光谱反射图像,并计算了归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、差值植被指数(Difference Vegetation Index,DVI)、再归一化差值植被指数(Re-Difference Vegetation Index,RDVI)和转换型土壤调整指数(Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index,OSAVI)等,通过支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)分别构建了CWSI上基线、CWSI下基线和冠层温度的反演模型。结果表明,菜心在450和650 nm的冠层光谱反射率在0~0.1之间,在808和940 nm的反射率较高,在0.4~0.6之间,当菜心由营养生长阶段进入生殖生长阶段,808和940 nm的反射率有所上升。植被指数能反映菜心的生长状态和植被覆盖度,随着冠层温度的升高,NDVI、DVI、RDVI上升,OSAVI下降;而同一个水分处理组在不同生长期的植被指数有明显的差异,生殖生长期的植被指数变化范围小于营养生长期。结果表明,使用空气温度、相对湿度、风速、光合有效辐射反演CWSI上、下基线具有可行性,决定系数均大于0.75;使用植被指数反演菜心在两个生长期的冠层温度具有较好精度,决定系数均大于0.7。基于反演值计算的CWSI与基于测量值计算的CWSI有较好的相关性,决定系数为0.70;CWSI与气孔导度是负相关的关系,决定系数为0.53。该研究应用气象参数反演CWSI上基线和CWSI下基线,利用植被指数反演冠层温度,基于SVR的模型反演值达到了一定的拟合效果,为实现菜心水分胁迫指数的光谱监测提供支持。

关键词：水分温度菜心气象参数植被指数支持向量回归

基于耦合协同模型的国内高校协同创新体系实证研究

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当代教育理论与实践 2022年第5期14卷 74-83页

作者：杨明欣冯磊河北科技大学经济管理学院河北省石家庄050018

高校学术水平很大程度上取决于科研能力,研究科研绩效对科研发展有着重要意义。引入协同学中的耦合协调度模型对高校协同创新体系的协同效益进行评估。首先,通过高校协同创新体系的演化模型,推演出系统关键变量—“成果”序参量;其次,... 详细信息

高校学术水平很大程度上取决于科研能力,研究科研绩效对科研发展有着重要意义。引入协同学中的耦合协调度模型对高校协同创新体系的协同效益进行评估。首先,通过高校协同创新体系的演化模型,推演出系统关键变量—“成果”序参量;其次,围绕序参量构建了评价指标体系;最后,结合耦合协调度模型和AHP方法计算出系统以及子系统之间的协同度,形成一套完整的评价体系,并以教育部高教司编写的《高等学校科技统计资料汇编》2013—2019年28个省市高校数据为来源,对各区域的校政企三方的协同情况进行实证分析,研究结果对国内高校协同创新的评价体系具有指导性借鉴意义。

关键词：高校协同创新体系序参量耦合协同模型 AHP

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风送式喷雾机噪声测量及降噪分析

农机化研究 2022年第7期44卷 228-233页

作者：赖俊桂占旭锐李震宋淑然孙道宗杨明欣华南农业大学电子工程学院/人工智能学院广州510642 国家柑橘产业技术体系机械研究室广州510642 广东省农情信息监测工程技术研究中心广州510642 广东省山地果园机械创新工程技术研究中心广州510642

为了降低风送式喷雾机的气动噪声,利用声级计和振动噪声分析系统分别对风送式喷雾机的气动噪声和振动噪声情况展开测量,并在风送式喷雾机的流道内铺设降噪材料(丁晴橡胶、泡沫金属铝、泡沫金属镍)研究降低风机噪声效果。试验结果表明:5m... 详细信息

为了降低风送式喷雾机的气动噪声,利用声级计和振动噪声分析系统分别对风送式喷雾机的气动噪声和振动噪声情况展开测量,并在风送式喷雾机的流道内铺设降噪材料(丁晴橡胶、泡沫金属铝、泡沫金属镍)研究降低风机噪声效果。试验结果表明:5mm厚度的泡沫金属铝的降噪效果最好,在各个监测点监测的声压级均比未采取降噪措施时的风机声压级降低2dB。由此证实,通过在风机流道中铺设降噪材料能有效降低噪声。

关键词：风送式喷雾机噪声测量降噪分析泡沫金属

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基于克隆选择粒子群算法的多用户检测

数据采集与处理 2006年第B12期21卷 93-96页

作者：陈永强杨明欣刘俊成都信息工程学院电子基础教学实验中心成都610225

对离散粒子群优化算法(DPSO)进行了改进,提出一种克隆选择粒子群算法(CSDPSO)。该算法提高了离散粒子群优化算法的局部搜索能力,保持了很强的全局搜索能力。本文将该算法应用到多用户检测中,用以解决Verdu提出的最优多用户检测所存在的... 详细信息

对离散粒子群优化算法(DPSO)进行了改进,提出一种克隆选择粒子群算法(CSDPSO)。该算法提高了离散粒子群优化算法的局部搜索能力,保持了很强的全局搜索能力。本文将该算法应用到多用户检测中,用以解决Verdu提出的最优多用户检测所存在的计算量过大无法工程实现的问题。仿真证明,该算法比标准的离散粒子群算法具有更好的搜索能力。基于该算法的多用户检测器比基于DPS0的多用户检测器,无论在误码率性能还是收敛速度方面都有明显改善。

关键词：克隆选择原理多用户检测离散粒子群优化算法码分多址

不同水分处理下柑橘树光合参数对水分及气象因素的响应

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节水灌溉 2022年第6期 90-95页

作者：周平高鹏陈文彬杨明欣丁郑刘欢王卫星华南农业大学电子工程学院/人工智能学院广州510642 广东省农情信息监测工程技术研究中心广州510642

研究不同水分状态下柑橘树光合参数对水分及气象因素的响应,为制定合适的灌溉决策提供参考。以华南地区7年树龄年桔为研究对象,在柑橘树果实成熟期设置三个不同水分处理,每天测量柑橘树叶片蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)... 详细信息

研究不同水分状态下柑橘树光合参数对水分及气象因素的响应,为制定合适的灌溉决策提供参考。以华南地区7年树龄年桔为研究对象,在柑橘树果实成熟期设置三个不同水分处理,每天测量柑橘树叶片蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)等光合参数以及空气温湿度、土壤含水量等柑橘树生长环境信息。结果表明:(1)叶片蒸腾速率、净光合速率与气孔导度的变化趋势具有一致性。当水分充足时,叶片蒸腾速率与气孔导度的变化幅度大致相当,蒸腾速率对气孔导度表现出较强的依赖性;而水分不充足时,叶片蒸腾速率和净光合速率对气孔导度的依赖性下降;(2)在高水状态下,光合有效辐射是影响叶片蒸腾速率和气孔导度的主要气象因素,它们之间的相关性分别为0.590、0.470;中水状态下,空气温度是影响叶片净光合速率的主要因素,相关性达到0.556;低水状态下,空气湿度主要影响净光合速率,风速主要影响气孔导度,相关性分别为0.552、0.463。研究结果可为柑橘树在不同水分状态下采取适当措施从而提高水分利用率提供参考。

关键词：柑橘水分光合参数气象因素

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枯草芽孢杆菌同种相食现象及生防应用

东北农业大学学报 2014年第10期45卷 122-128页

作者：裘娟萍杨明欣浙江工业大学生物工程与环境学院杭州310014

枯草芽孢杆菌分泌的抗菌物质在植物病害防治方面具有重要作用。在芽孢形成初期阶段,枯草芽孢杆菌通过"同种相食"(Cannibalism)推迟芽孢形成:准备形成芽孢的细胞产生并释放细菌毒素skf和sdp,杀死未形成芽孢的同类细胞,死亡细胞释放的营... 详细信息

枯草芽孢杆菌分泌的抗菌物质在植物病害防治方面具有重要作用。在芽孢形成初期阶段,枯草芽孢杆菌通过"同种相食"(Cannibalism)推迟芽孢形成:准备形成芽孢的细胞产生并释放细菌毒素skf和sdp,杀死未形成芽孢的同类细胞,死亡细胞释放的营养可供准备形成芽孢的细胞利用,导致芽孢形成推迟。细菌毒素skf和sdp具有广谱杀菌性。综述"同种相食"的基因调控机制,该过程中新型毒素的产生及免疫机制,"同种相食"生物意义及毒素skf、sdp在生物防治应用前景。对于枯草芽孢杆菌生物防治制剂开发具有实际意义。

关键词：枯草芽孢杆菌同种相食细菌毒素 skf sdp

包含α-CD的光热双重刺激响应水凝胶的制备及控释性能研究

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包含α-CD的光热双重刺激响应水凝胶的制备及控释性能研究

作者：杨明欣江苏大学

学位级别：硕士

水凝胶是一种具有三维网状结构的聚合物材料,由于亲水性基团以及交联结构的存在,使其兼具吸水溶胀并保持原有结构不发生溶解的特性。通过接枝聚合的方式引入不同敏感组分形成的智能水凝胶,能对外界环境刺激例如光、温度、pH等作出响应... 详细信息

水凝胶是一种具有三维网状结构的聚合物材料,由于亲水性基团以及交联结构的存在,使其兼具吸水溶胀并保持原有结构不发生溶解的特性。通过接枝聚合的方式引入不同敏感组分形成的智能水凝胶,能对外界环境刺激例如光、温度、pH等作出响应性行为,不同类型的刺激响应体系都有各自的特点和优势。其中,温度敏感型水凝胶由于能在不同温度刺激下通过溶胀/收缩的体积响应性变化来有效的负载和释放药物分子,因此在药物控释方面得到了广泛的研究和发展。近年来,将环糊精和偶氮苯（Azo）组成的具有主-客体识别作用的光控超分子体系引入到水凝胶中所形成的光敏感型水凝胶,由于在安全性和精准可控性等方面的显著优势,逐渐引起了各国研究学者的关注。本课题研究的目的是制备出一种包含α-环糊精（α-CD）的光热双重刺激响应水凝胶并对其控释性能进行研究。温敏组分选用聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）,其聚合物网络在最低临界相变温度（LCST）上下发生可逆性的溶胀/收缩的体积变化,从而能够对环境中的药物分子进行有效的吸附和释放。光敏组分选用α-CD和Azo组成的具有主-客体识别作用的光控超分子体系。环糊精空腔在增加药物分子的负载位点的同时,利用α-CD对顺式/反式Azo的选择性包结作用,采用紫外光（365nm）和可见光（430nm）作为照射光源,通过实现两者间可逆性的组合/解离变化,控制α-CD空腔的“开关”,以达到控制药物分子在α-CD空腔中发生游离/固定的状态转变的目的。结合温敏和光敏响应机制的双重优点制备出的智能水凝胶,通过两种敏感体系之间的响应性配合,在增大药物负载量的基础上,实现对药物分子释放模式的实时调控。本文首先通过接枝聚合的方法将改性后的光敏组分和温敏组分引入到聚合物网络,成功制备出包含α-CD的光热双重刺激响应水凝胶（PNIPAM-Azo/α-CD）。利用红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、元素分析（EA）和综合热分析（TG-DSC）等多种测试方法对中间体和水凝胶进行分析和表征。同时对水凝胶光敏组分中的Azo基团的可逆光异构效应和光异构速率进行测试,对温敏组分的溶胀/去溶胀效果能进行了检测。并研究了交联剂、N-异丙基丙烯酰胺两者含量配比对水凝胶溶胀/去溶胀性能的影响。结果显示,光敏组分和温敏组分接枝到水凝胶中后分别具有良好的光刺激响应和温度刺激响应效果,能够通过光刺激实现Azo基团的光异构化,以及通过温度刺激实现水凝胶聚合物网络的溶胀/收缩的响应行为。最后以亚甲基蓝（MB）模拟药物分子,考察了水凝胶在不同温度（20/37℃）和不同波长光照（365/430nm）下的载药和释药行为。结果表明,水凝胶聚合物网络中的Azo基团与α-CD在光照刺激下发生的复合/解离行为能够对MB分子的负载和释放进行调控。当环境温度高于LCST时,PNIPAM-Azo/α-CD发生快速的体积收缩,实现了对MB分子的脉冲式释放,而后由于聚合物网络继续塌陷,网孔缩小,表面形成致密层,最终阻碍了MB分子的释放。当环境温度低于LCST时,聚合物网络吸水溶胀,有利于MB分子的游离释放。综合结果表明,在结合光刺激响应和温度刺激响应体系的PNIPAM-Azo/α-CD水凝胶中,光敏组分和温敏组分接枝到水凝胶中后能够通过光照刺激实现α-CD对Azo基团和MB分子的选择性识别和包结作用,以及通过温度刺激实现水凝胶聚合物网络的溶胀/收缩的响应行为,综合表现出良好的药物储存和控释性能。最后利用Ritger-Peppas方程对水凝胶释药机理进行了研究,结果表明MB的主导释放机理为non-Fickian扩散机理。

关键词：光敏感性温度敏感性 α-环糊精水凝胶药物释放