检索结果-南通市图书馆

基于双光谱技术的高温紫外胁迫下小麦多糖反演模型研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2023年第9期43卷 2705-2709页

作者：张郡赫于海业党敬民吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130022

小麦是我国的主要粮食作物之一,对国民经济发展具有显著的影响。然而,高温与紫外线胁迫导致其产量大幅下降。胁迫发生时,细胞壁内多糖物质会发生不同程度的转变。作为此类多糖重要组成成分的果胶,在决定细胞间孔隙度、识别病菌、维持结... 详细信息

小麦是我国的主要粮食作物之一,对国民经济发展具有显著的影响。然而,高温与紫外线胁迫导致其产量大幅下降。胁迫发生时,细胞壁内多糖物质会发生不同程度的转变。作为此类多糖重要组成成分的果胶,在决定细胞间孔隙度、识别病菌、维持结构完整等方面扮演着重要角色。当前,常见的果胶检测方法有重量法、滴定法、酸提取法等,这些方法多为有损检测,测定步骤繁琐,样本损耗量大。近年来,光谱检测因其检测速度快、分辨率高、实时性强等优点,在植物生理信息检测领域得到了广泛应用。因此,研究采用光谱检测果胶含量。以济麦22为研究对象,采取水培方式,通过调控人工气候培养箱温度及紫外线灯辐照强度对小麦生长过程中遇到的高温及紫外线胁迫环境进行模拟;在小麦分蘖期,分别采集叶片高光谱数据与叶绿素荧光光谱数据,测定叶片果胶含量,通过小波分析方法对两种原始光谱数据进行平滑与降噪处理,采用相关系数分析法得到两种光谱数据与果胶含量相关系数最高的重合波段(620,651),取该波段内两光谱数据平均值,重塑双光谱曲线;按照3∶1比例划分训练集和验证集,采用PLS最小二乘法分别建立高光谱反演果胶模型、荧光光谱反演果胶模型及双光谱反演果胶模型。结果表明:双光谱模型反演的小麦叶片果胶含量效果较好,对应模型的训练集与验证集相关系数分别为0.9449及0.9445。该研究有助于探究逆境胁迫下小麦细胞壁内多糖物质响应情况,并为大田作物所处胁迫环境和程度的预测及种植环境的精准管控提供参考和帮助。

关键词：小麦光谱技术果胶高温胁迫紫外线胁迫模型预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于数字化农机装备的青贮饲料可追溯系统

吉林大学学报（工学版） 2022年第1期52卷 242-252页

作者：王国伟朱庆辉于海业黄东岩吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022

为了实现青贮饲料生产全过程信息化可追溯,研制了基于数字化农机装备的移动式物联网信息采集终端和基于ZigBee的青贮窖信息监测终端,利用多传感器采集了种植过程播种量、施肥量、施药量、植物生长量;贮制过程温湿度、氧气浓度、二氧化... 详细信息

为了实现青贮饲料生产全过程信息化可追溯,研制了基于数字化农机装备的移动式物联网信息采集终端和基于ZigBee的青贮窖信息监测终端,利用多传感器采集了种植过程播种量、施肥量、施药量、植物生长量;贮制过程温湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度、pH值,并将双终端植于青贮饲料可追溯平台底层,结合HACCP体系实现青贮饲料从种植地到青贮窖内发酵信息的全过程信息化采集与监测预警。该平台基于B/S架构开发,采用JAVA语言在.NET框架上开发,数据库采用SQL Server 2016,服务器采用的是阿里云2核4G和腾讯云2核4G。使用二维码作为标签信息,实现了青贮饲料生产供应链上全过程信息可追溯,同时系统具有质量安全预警机制,确保青贮饲料安全可靠。在统一数据库下开发了基于微信小程序的追溯平台,拓展了消费者溯源途径。系统试验于吉林省某青贮饲料生产企业,结果表明该系统能有效采集青贮玉米种植过程信息和青贮窖内贮制信息,物料损失率降至8%~10%。

关键词：农业工程溯源系统数据采集青贮饲料传感器

基于DEM-CFD耦合的辅助充种气吸式大豆高速精密排种器设计与试验

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

吉林大学学报（工学版） 2022年第5期52卷 1208-1221页

作者：王国伟夏晓蒙朱庆辉于海业黄东岩吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022

针对气吸式大豆排种器高速作业时气压依赖性高、功耗大的问题,基于Magicsem型气吸式排种器,设计了一种能够在较低负压下完成高速排种的气吸式大豆高速精密排种器。通过Ansys Fluent对排种器气流场进行仿真,研究排种器结构对气压均匀性... 详细信息

针对气吸式大豆排种器高速作业时气压依赖性高、功耗大的问题,基于Magicsem型气吸式排种器,设计了一种能够在较低负压下完成高速排种的气吸式大豆高速精密排种器。通过Ansys Fluent对排种器气流场进行仿真,研究排种器结构对气压均匀性的影响。通过EDEM仿真排种器无负压状态下的充种性能。通过DEM-CFD耦合分析不同充种层高度对排种器充种效果的影响。根据仿真试验优化的结构参数加工排种器,并进行排种器的台架试验。台架对比试验表明,本文设计的排种器吸种临界真空度相比于Magicsem型排种器减少5%~25%;充种层高度对排种性能影响的验证试验结果与仿真试验结果一致;优化后的排种器在前进速度为8 km/h、负压为4 kPa时,排种合格率为95.04%,漏播率为3.05%,重播率为1.91%,满足大豆精密播种要求。

关键词：农业工程大豆气吸式排种器结构辅助仿真分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于仿生优化算法的水稻叶绿素含量反演模型

光谱学与光谱分析 2023年第1期43卷 93-99页

作者：李晓凯于海业于跃王洪健张蕾张昕隋媛媛吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130022

用光谱信息精准、高效地检测水稻叶片叶绿素含量,对诊断和优化水稻叶片氮素营养、开发和优化稻田氮素追肥系统、监测和评价水稻病虫害具有重要的实际意义。针对单纯采用机器学习模型反演水稻叶片叶绿素含量模型精确性和稳定性差的问题,... 详细信息

用光谱信息精准、高效地检测水稻叶片叶绿素含量,对诊断和优化水稻叶片氮素营养、开发和优化稻田氮素追肥系统、监测和评价水稻病虫害具有重要的实际意义。针对单纯采用机器学习模型反演水稻叶片叶绿素含量模型精确性和稳定性差的问题,以粳稻吉粳88为研究对象,通过网格试验获得分蘖期等关键生育期的叶片表型高光谱数据和相对叶绿素含量。选取核极限学习机(KELM)为基础建模模型,提出了一种先依据基础KELM建模效果选择预处理方法后,再利用仿生优化算法对所选预处理组合所对应的KELM模型的训练过程进行优化的新思路,以提高模型预测精度。首先,对光谱数据的各类预处理方法展开研究,通过对4类预处理方法进行全排列组合共得到72种预处理组合。利用连续投影算法(SPA)选择特征波段输入KELM模型以筛选较优预处理组合。依据建模效果,预处理组合CWT+MMS,CWT+MSC+SG+SS和CWT+SS所对应KELM的测试集决定系数(R^(2)_(p))较高,分别为0.850,0.835和0.828。其次,为使KELM模型在保证稳定性和泛化性的前提下性能达到最优,引入哈里斯鹰优化算法(HHO),通过模拟鹰群在捕食时的合作行为和追逐策略,自动最优调节上述三种KELM模型参数,使得HHO-KELM模型R^(2)_(p)分别为0.957,0.867和0.858,模型精度得到有效提升,最高提升10.7%。通过研究,证明了HHO算法优化机器学习模型反演水稻叶片叶绿素含量的可行性,为东北粳稻叶绿素含量的测定和评估提供了有力的参考和借鉴。

关键词：哈里斯鹰优化算法核极限学习机高光谱叶绿素含量

基于参数优化支持向量机的林下参净光合速率预测模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2011年第5期31卷 1414-1418页

作者：武海巍于海业张蕾吉林大学工程仿生教育部重点实验室吉林长春130022 北华大学电气信息工程学院吉林吉林市132021

使用K-fold交叉验证方法,通过两种支持向量机函数,四种核函数,grid-search算法,遗传算法,粒子群算法,建立对个体净光合速率预测拟合程度最高和最佳惩罚参数c的支持向量机模型。将可见光光谱组成成分配比关系归为一个P粒子,将叶温、散射... 详细信息

使用K-fold交叉验证方法,通过两种支持向量机函数,四种核函数,grid-search算法,遗传算法,粒子群算法,建立对个体净光合速率预测拟合程度最高和最佳惩罚参数c的支持向量机模型。将可见光光谱组成成分配比关系归为一个P粒子,将叶温、散射辐射、气温等归为一个ε粒子。通过信息粒子化技术对影响个体净光合速率的因子进行降维处理,使得分析光合有效辐射、可见光光谱组成成分和个体净光合速率之间的相关关系成为了可能。试验结果表明,epsilon-SVR-RBF-Genetic Algorithm模型,nu-SVR-linear-grid-search模型和nu-SVR-RBF-Genetic Algorithm模型对光合有效辐射和P粒子组成预测集的拟合程度均达到97%以上,nu-SVR-linear-grid-search模型的惩罚参数c值最小,泛化能力最强,最终采用该模型对光合有效辐射、P粒子和ε粒子组成的预测集进行预测分析,拟合程度达到96%以上。

关键词：可见光光谱支持向量机参数优化信息粒子化

穴盘幼苗机械手取苗基质完整率影响因素试验与分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业工程学报 2015年第14期31卷 65-71页

作者：王跃勇于海业吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130025 长春市农业机械研究院长春130052 吉林大学生物与农业工程学院长春130022

当前国内外移栽机械研究中取苗环节是制约自动移栽机发展的瓶颈,该文试验研究重点是判别拟定的影响因素对穴盘幼苗机械手取苗影响显著与否.测试的影响因素为基质含水率（35%~65%）,取苗执行器的执行结构外形特征（指针形状、压舌板形状... 详细信息

当前国内外移栽机械研究中取苗环节是制约自动移栽机发展的瓶颈,该文试验研究重点是判别拟定的影响因素对穴盘幼苗机械手取苗影响显著与否.测试的影响因素为基质含水率（35%~65%）,取苗执行器的执行结构外形特征（指针形状、压舌板形状、U型形状3种）和作物生长初期幼苗根系对基质抗剪性能提升的效果,并将基质完整率作为试验指标值.通过试验给出夹持力与夹持量的对应关系,明确了各取苗执行器执行结构的最佳夹持量,采用正交试验法得出主次影响因素和优水平.试验结果表明：执行结构外形特征是主要影响因素,并确定U型形状为最佳;基质含水率对取苗结果有一定影响,含水率在50%左右为最佳;在幼苗长出第1对真叶时取苗,幼苗根系对基质抗剪性能提升的效果对取苗影响不大,对最优水平组合做验证试验基质完整率均在 80%以上,样本全都成功移栽到营养钵内.该文为进一步研究和改善穴盘幼苗移栽设备的关键技术点提供参考.

关键词：农业机械机械化移栽穴盘取苗机械手基质完整率影响因素正交试验

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

生菜叶片绿度的高光谱判别方法研究

光谱学与光谱分析 2022年第8期42卷 2557-2564页

作者：郭晶晶于海业刘爽肖飞赵晓漫杨亚平田绍楠张蕾吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130022 吉林农业大学园艺学院吉林长春130118

生菜叶片绿度在作物生理及品质感官评价中具有重要作用。结合目前高光谱检测与分析技术在植物生理信息监测中的应用现状,开展了基于高光谱技术的生菜叶片绿度判别方法研究,以此为叶菜品质感官评价的定量化及基于高光谱技术的多功能生理... 详细信息

生菜叶片绿度在作物生理及品质感官评价中具有重要作用。结合目前高光谱检测与分析技术在植物生理信息监测中的应用现状,开展了基于高光谱技术的生菜叶片绿度判别方法研究,以此为叶菜品质感官评价的定量化及基于高光谱技术的多功能生理信息同步采集装置的开发提供必要的理论支撑。本文以生菜为研究对象,在三种不同光照强度下开展栽培试验。以叶绿素相对含量(SPAD)作为反应绿度的参数,获取生菜整个生命周期中的动态高光谱和SPAD数据,分析了高光谱曲线的变化规律,建立了高光谱与SPAD之间的关系模型。采用Savitzky-Golay卷积平滑(SG)方法对原始高光谱数据进行降噪,平滑后的数据分别与多元散射校正(MSC),标准正态变量变换(SNV)和一阶导数(FD)三种预处理方法组合,采用竞争性自适应重加权取样法(CARS)和提取有效植被指数(VI)两种方法进行敏感波长提取,结合偏最小二乘(PLS)和最小二乘支持向量机(LSSVM)两种方法建模,以决定系数(R^(2))和均方根误差(RMSE)为评价指标,优选出最优绿度判定模型。结果表明:在10,20和30d的生菜全生命周期内,不同光照强度下的高光谱曲线表现出总体变化趋势一致但反射率值不同的特征,在可见光450~680nm范围内,自然光照条件下的生菜高光谱反射率值要高于补光处理条件下的反射率值;而在近红外730~850nm范围内,生菜叶片的高光谱响应特征恰好与可见光范围内相反。基于SG+FD预处理与CARS敏感波长提取方法的组合可实现叶绿素相对含量特征信息的最有效提取,提取的敏感波长占全波长的64.59%,与原始高光谱(1.25%)相比,提取的敏感波长数增加了63.34%。最终确定LSSVM方法为最优建模方法,基于SG+FD+CARS+LSSVM组合方法所建模型为最优生菜绿度判定模型,训练集R_(e)^(2)=0.9207,RMSEC=1.1610,预测集R_(p)^(2)=0.8288,RMSEP=2.4008,模型精度较高,可以实现生菜叶片绿度判别的目的。

关键词：生菜绿度高光谱叶绿素相对含量(SPAD) 预测模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

小麦盐与物理损伤胁迫下果胶高光谱反演模型

光谱学与光谱分析 2022年第9期42卷 2935-2940页

作者：朴兆佳于海业张郡赫周海根刘爽孔丽娟党敬民吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130022

小麦是我国的主要粮食作物,在国民经济发展中具有举足轻重的地位。然而,盐与物理损伤等非生物胁迫,逐渐成为制约小麦产量和品质的重要因素。研究表明,细胞壁是植物细胞直接抵御逆境胁迫的重要防线。盐胁迫下,细胞渗透压增大,质膜的透性... 详细信息

小麦是我国的主要粮食作物,在国民经济发展中具有举足轻重的地位。然而,盐与物理损伤等非生物胁迫,逐渐成为制约小麦产量和品质的重要因素。研究表明,细胞壁是植物细胞直接抵御逆境胁迫的重要防线。盐胁迫下,细胞渗透压增大,质膜的透性会受到一定程度的影响。为了维持细胞的形态和结构,植物细胞壁中的果胶等多糖物质会发生不同程度的转化和改变。物理损伤,会加深植物细胞膜脂过氧化的程度,使膜通透性增大,导致营养物质的流失和降解。受到损伤的部位及其周边细胞还会发生栓化以阻塞病菌的侵入。构成植物细胞壁主要成分且能够反映细胞壁以及膜系统完整性和透过性的果胶,可以作为研究胁迫下植物内部物质响应规律的重要指标。目前,质量法、比色法、液相色谱法等常用的果胶检测方法操作繁琐、实时性不强且对样本损耗较大。亟需一种操作简便、检测速度快、无损的检测方法。将烟农0428小麦作为研究对象,采用水培方式,以向培养液中施加氯化钠(NaCl)溶液和对小麦第一片叶主脉两侧针刺分别模拟盐胁迫和昆虫叮咬造成的物理损伤,并完成小麦叶片果胶及高光谱信息的采集与处理。利用相关分析法筛选光谱敏感波段,将主成分回归(PCR)、偏最小二乘法(PLS)、逐步多元线性回归(SMLR)三种建模方法分别与多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)、一阶导数(FD)、卷积平滑(S-G)、Norris导数滤波(NDF)等预处理技术相结合,建立果胶含量反演模型。最终,选定PLS+SNV+FD+NDF方法建立的模型为最优模型,并对其性能进行了测试。结果表明:果胶含量的预测值与实测值一致性较高,拟合系数(R^(2))和均方根误差(RMSE)分别为0.9976和0.35;预测值重复性较好,相对标准偏差(RSD)为1.2%。该研究以新方法实现小麦果胶的高精度、快速、无损检测,有助于小麦响应逆境胁迫机理的深入探索,并为大田作物胁迫程度预测及种植环境的精准管控提供参考。

关键词：小麦高光谱技术果胶盐胁迫物理损伤模型预测

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

蜻蜓翅膀结构刚度有限元分析

农业机械学报 2012年第1期43卷 224-229,223页

作者：史晓君于海业吉林大学生物与农业工程学院长春130025 吉林省经济管理干部学院机电工程系长春130012

以蜻蜓翅膀为研究对象,应用CAD和有限元分析软件ANSYS建立蜻蜓翅膀的有限元模型,通过静力学分析确定:蜻蜓翅膀脉络结构中主脉为主承力结构,主脉与次脉协调作用,使整体结构更为合理。根据蜻蜓翅膀起皱结构的特点,建立四边形、交错四边形... 详细信息

以蜻蜓翅膀为研究对象,应用CAD和有限元分析软件ANSYS建立蜻蜓翅膀的有限元模型,通过静力学分析确定:蜻蜓翅膀脉络结构中主脉为主承力结构,主脉与次脉协调作用,使整体结构更为合理。根据蜻蜓翅膀起皱结构的特点,建立四边形、交错四边形两种褶皱结构网格模型,分析不同载荷作用下的力学性能。结果表明:相同均布载荷作用下,起皱的高度越大,结构变形量越小;在相同的起皱高度下,随着载荷的增加,变形量也随之增加,但起皱高度越大,随载荷增大的变形量越小,同时四边形网格结构的刚度稍大于交错四边形网格结构;在相同载荷作用下,有膜网格结构的变形量总是小于无膜的网格结构。

关键词：蜻蜓翅膀褶皱结构力学性能刚度有限元