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基于视频和BCE-YOLO模型的奶牛采食行为检测研究

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华南农业大学学报 2024年

作者：张立印张姬杨庆璐李玉道于镇伟田富洋于素芳 1.山东农业大学机械与电子工程学院 2.山东农业大学生命科学学院山东农业大学机械与电子工程学院山东农业大学生命科学学院

【目的】动物采食行为是一个重要的动物福利评价指标，本研究旨在解决复杂饲养环境下奶牛采食行为识别精度差、特征提取不充分的问题，实现对奶牛采食行为的自动监控。【方法】本文提出了一种基于改进BCE-YOLO模型的识别方法，该方法通... 详细信息

【目的】动物采食行为是一个重要的动物福利评价指标，本研究旨在解决复杂饲养环境下奶牛采食行为识别精度差、特征提取不充分的问题，实现对奶牛采食行为的自动监控。【方法】本文提出了一种基于改进BCE-YOLO模型的识别方法，该方法通过添加BiFormer、CoT、EMA 3个增强模块，提高YOLOv8模型特征提取的能力，进一步与优于Staple、SiameseRPN算法的Deep SORT算法结合，实现对奶牛采食时头部轨迹的跟踪。在奶牛采食过程的俯视和正视视频中提取10288张图像，按照6：1比例分为训练集和测试集，构建为采食数据集。【结果】改进的BCE-YOLO模型在前方和上方拍摄的数据集上精确度分别为77.73%、76.32%，召回率分别为82.57%、86.33%，平均精度分别为83.70%、76.81%，相较于YOLOv8模型，模型整体性能提升6～8个百分点，Deep SORT算法相比于Staple、SiameseRPN算法，综合性能提高1～4个百分点，并且改进的BCE-YOLO模型与Deep SORT目标跟踪算法结合良好，能对奶牛采食行为进行准确跟踪且有效抑制奶牛ID（Identity document）的变更。【结论】本文提出的方法能有效解决复杂饲养环境下奶牛采食行为识别精度差、特征提取不充分的问题，为实现智能畜牧与精确养殖提供重要参考。

关键词：奶牛采食行为识别优化YOLOv8模型 Deep SORT

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履带式风送喷粉机关键部件设计与试验

石河子大学学报(自然科学版) 2024年

作者：付梦王勇张慧明张斌宋坚利付威 1.海南大学机电工程学院 2.海南大学信息与通信工程学院 3.中国农业大学理学院海南大学机电工程学院海南大学信息与通信工程学院中国农业大学理学院

针对传统的天然橡胶植保存在的作业效率低、施药效果较差、农药利用率低等问题,研制了一种可实现变量施药的高扬程履带式风送喷粉机。通过理论分析各关键部件在喷施药粉过程中的作业机理,开展了喷粉机整机关键部件设计与选型;根据白粉... 详细信息

针对传统的天然橡胶植保存在的作业效率低、施药效果较差、农药利用率低等问题,研制了一种可实现变量施药的高扬程履带式风送喷粉机。通过理论分析各关键部件在喷施药粉过程中的作业机理,开展了喷粉机整机关键部件设计与选型;根据白粉病防治标准和橡胶树个体信息,设计了变量施药控制系统;胶园试验表明,在不同施药量和橡胶树的个体信息存在明显差异的情况下,目标橡胶树冠层的药粉有效利用率分别为46.93%、42.2%和39.72%,目标橡胶树冠层单位面积沉积量变异系数分别为18.77%、24.89%、12.51%,说明橡胶树叶片上、中、下层单位面积沉积量差异不明显,单位面积上药粉沉积较为均匀,施药效果较好。研究结果为天然橡胶树机械化植保作业提供了技术支持。

关键词：天然橡胶病害防治精准施药装置风送喷施技术

大孔树脂纯化香蕉皮缩合单宁的吸附特性分析与工艺优化

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农业工程学报 2024年

作者：盛倩茹王娟华南理工大学食品科学与工程学院华南理工大学食品科学与工程学院

为提高香蕉皮缩合单宁提取物纯度，提升其后续研究与利用价值，该研究采用大孔树脂吸附法纯化香蕉皮缩合单宁，通过比较6种大孔树脂的吸附与解吸性能，筛选出最适宜的树脂型号，并从动力学和热力学的角度分析该树脂对香蕉皮缩合单宁的... 详细信息

为提高香蕉皮缩合单宁提取物纯度，提升其后续研究与利用价值，该研究采用大孔树脂吸附法纯化香蕉皮缩合单宁，通过比较6种大孔树脂的吸附与解吸性能，筛选出最适宜的树脂型号，并从动力学和热力学的角度分析该树脂对香蕉皮缩合单宁的吸附特性，探究其纯化工艺条件。结果表明：HP-20型大孔树脂是纯化香蕉皮缩合单宁的适宜树脂；静态吸附-解吸动力学试验表明HP-20树脂分别在8、5 h内能够完成对香蕉皮缩合单宁的吸附、解吸过程，该吸附过程符合伪二阶动力学方程（R2=0.997 2）;Freundlich热力学模型适用于解释树脂与缩合单宁间的相互作用，这是一种发生在多分子层表面的吸附，模型常数KF与温度成正相关，表明升温利于吸附的进行；热力学参数计算结果为ΔG<0（-9.75、-9.70、-8.83 kJ/mol），ΔH=5.13 kJ/mol，ΔS=47.28 J/mol·K，进一步证明了该过程是自发的、吸热的过程，且物理吸附占据主导作用，无序性有所增加。较佳的纯化参数是上样浓度为6 mg/mL、上样流速为1.5 mL/min、上样量为200 mL、洗脱液乙醇浓度为70%、洗脱流速为1.5 mL/min、洗脱液用量为120 mL。经该条件纯化后，香蕉皮缩合单宁纯度由5.79%提高到68.44%。说明HP-20树脂和优化参数对香蕉皮缩合单宁的纯化效果良好。

关键词：单宁树脂纯化香蕉皮缩合单宁吸附特性

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赵春江院士：智慧农业的发展现状与未来展望

科学大观园 2024年第9期 30-37页

作者：《华南农业大学学报》报社

为探究我国智慧农业未来发展的目标、任务与政策，本文基于系统工程学视角，阐释了智慧农业的概念与内涵，介绍了国外智慧农业相关战略布局与行动计划，分析了我国智慧农业发展现状、特点以及与国际上的差距，提出了我国智慧农业未来发...

为探究我国智慧农业未来发展的目标、任务与政策，本文基于系统工程学视角，阐释了智慧农业的概念与内涵，介绍了国外智慧农业相关战略布局与行动计划，分析了我国智慧农业发展现状、特点以及与国际上的差距，提出了我国智慧农业未来发展目标、重点任务与政策建议。美、德、英、日等国在农业传感器、农业大数据智能、农业智能装备等智慧农业科技领域占据国际前沿；中国在政策引领与规模经营趋势下，常用环境类农业传感器、农业遥感技术、农业无人机、农机北斗导航、农业大数据与智能算法等智慧农业技术研发应用取得了长足进步，部分产品基本实现国产替代。发展智慧农业是“十四五”时期乃至2035年我国农业高质量发展的重要内容，针对我国农田地块细碎化、农业机械化水平不高、农村基础设施薄弱、智慧农业技术有效供给不足、政策体系与市场机制不健全等问题，未来智慧农业的发展亟须在技术攻关、应用示范、政策试验和社会试验等方面共同发力。

关键词：

来源：博看期刊

Cr(VI)及Ni(II)在偏碱性土壤中的共运移及稳定化

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农业环境科学学报 2024年

作者：石枝巧丁嘉雯吴丽雯丁竹红南京工业大学环境科学与工程学院南京工业大学环境科学与工程学院

本文通过动态柱试验研究重金属含氧酸根阴离子Cr（VI）和重金属阳离子Ni（II）在偏碱性土壤中的运移与稳定及其稳定的形态。共运移实验表明，Cr（VI）和Ni（II）对入流液流速、水化学条件的变化的响应不同，如不同流速、pH几乎不影响Cr... 详细信息

本文通过动态柱试验研究重金属含氧酸根阴离子Cr（VI）和重金属阳离子Ni（II）在偏碱性土壤中的运移与稳定及其稳定的形态。共运移实验表明，Cr（VI）和Ni（II）对入流液流速、水化学条件的变化的响应不同，如不同流速、pH几乎不影响Cr（VI）的穿透量，而Ni（II）在0.05 mL·min-1流速下的穿透明显低于0.2 mL·min-1，且其穿透量随pH升高而降低；较细土壤粒径及较低流速条件下pH对Ni（II）的穿透具有更明显的影响。3种稳定剂存在下的穿透实验及界面过程实验表明，腐植酸、磁铁矿以及零价铁存在下可以稳定土壤孔隙水中两种金属，但腐植酸和磁铁矿的反应速率较慢，而零价铁的反应速率较快，200 h内零价铁可以使溶液中Cr（VI）及Ni（II）几乎全部去除；土壤介质本身的性质、孔隙水pH以及反应接触时间是影响两种重金属离子穿透与滞留的关键因素。联合处理的穿透实验中，腐植酸+磁铁矿组含氧阴离子Cr（VI）以及金属阳离子Ni（II）大部分转化为非易移动的形态；腐植酸+零价铁的复合处理，具有较高反应效率，能够同时稳定Cr（VI）及Ni（II），将其几乎完全转变为非易移动的形态。尽管土壤偏碱性，腐植酸+零价铁的复合处理中Cr（VI）绝大部分转变为Cr（III），土柱深层Cr（VI）含量低于6%。

关键词： Cr(VI) Ni(II) 共运移土壤稳定形态

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基于光学遥感自适应偏移追踪技术的滑坡监测

广东工业大学学报 2024年

作者：谭晴吴希文王华邝健明 1.广东工业大学信息工程学院 2.广东工业大学大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室 3.广东工业大学土木与交通工程学院 4.华南农业大学资源环境学院

传统偏移跟踪方法主要依赖规则匹配窗口的归一化互相关(Normalized Cross Correlation, NCC)操作。然而，在光学遥感影像分析中，规则窗口内往往存在如水体、阴影、云层等干扰因素的像素。当应用于滑坡监测时，这些干扰因素可能会导致... 详细信息

传统偏移跟踪方法主要依赖规则匹配窗口的归一化互相关(Normalized Cross Correlation, NCC)操作。然而，在光学遥感影像分析中，规则窗口内往往存在如水体、阴影、云层等干扰因素的像素。当应用于滑坡监测时，这些干扰因素可能会导致偏移估计出现错误。为了解决这个问题，本文提出了一种自适应偏移跟踪算法。在偏移估计前，先进行预处理，识别出研究区域中水体、阴影、云层等干扰因素的位置，并生成相应的水体、阴影、云层掩膜。然后在偏移估计过程中，通过干扰因素的掩膜找出互相关窗口中干扰因素的位置，并在计算时排除互相关窗口内的干扰因素像素，以此来提高偏移估计的准确性和可靠性。通过在白格滑坡的实验验证，证明了该方法能显著提高偏移跟踪的准确性和可靠性。

关键词：光学遥感归一化互相关白格滑坡自适应偏移跟踪

盾构隧洞斜螺栓接头在不均匀沉降作用下的受力分析

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：刘闯齐慧君杰德尔别克·马迪尼叶提 1.国电南京自动化股份有限公司 2.河海大学水利水电学院 3.新疆农业大学水利与土木工程学院新疆农业大学水利与土木工程学院国电南京自动化股份有限公司河海大学水利水电学院

With the construction of water transfer projects， shield tunnels have been widely used. Long distance water transfer tunnels inevitably traverse sections of poor geology and potential uneven settlement may occur in shield tunnels under non-uniform geology. As the main load-bearing structure， the current assembled outer lining mainly uses diagonal bolted joints. A reasonable modelling of the diagonal bolted joints and an analysis of their mechanical behavior under uneven settlement is of great importance for the analysis of the longitudinal stability of tunnels. In this paper， the mechanical performance of inclined bolted joints under the action of external forces is investigated. The distribution of axial force and bending moment of the inclined bolts under different operating conditions is studied， the bolts are simulated using the generalized displacement method of buried beams， and a numerical simulation method is established considering the interpolation of the corner displacement. By comparing the finite element analysis results with the test results， it is concluded that the interpolation of the corner displacement of the bolt has a significant influence on the numerical simulation， and it will generate a certain bending stress under uneven settlement， which provides a reference for engineering design.

关键词：盾构隧洞不均匀沉降装配式外衬斜螺栓受力分析

基于代谢组学探究牛至精油对绵羊直肠粪便代谢物的影响

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草业科学 2024年

作者：宋淑珍刘立山周瑞 1.甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所 2.西北民族大学生命与工程学院甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所西北民族大学生命与工程学院

本试验旨在研究饲喂牛至精油对绵羊粪便代谢物的影响。选择体重接近[（20.00±1.27）kg]的萨福克与小尾寒羊杂交公羔12只，随机分为2组，每组6只羊。分别为对照组、牛至精油组。对照组饲喂基础饲粮，牛至精油组饲喂基础饲粮+7 g·d-1·... 详细信息

本试验旨在研究饲喂牛至精油对绵羊粪便代谢物的影响。选择体重接近[（20.00±1.27）kg]的萨福克与小尾寒羊杂交公羔12只，随机分为2组，每组6只羊。分别为对照组、牛至精油组。对照组饲喂基础饲粮，牛至精油组饲喂基础饲粮+7 g·d-1·只-1牛至精油。预试期10 d，正式期72 d。试验期结束后，采集直肠粪便进行液相色谱-串联质谱法（liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS）非靶向代谢组学技术筛选差异代谢物。结果表明：1)两组试验羊的粪便中正、负离子模式共筛选出甲基-2，3-O-二烯丙基-4，6-O-亚苄基-alpha-D-吡喃甘露糖苷、二十二碳-4，7，10，13，16-五烯酸酯、甲基胍、腺嘌呤、18：1碳链溶血磷脂酰乙醇胺、N-乙酰-D-神经氨酸、环己烷羧酸、4-甲氧基苯乙酸、DL-多巴、胸腺嘧啶、去甲氧基姜黄素、5’-甲基硫代腺苷、间羟基苯甲酸等15种差异代谢物（∣LogFC∣>1，P1），且与对照组相比，牛至精油组的差异代谢物全部上调。2)差异代谢物KEGG通路富集到萜类和类固醇的合成，微生物代谢，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的合成，半胱氨酸和蛋氨酸代谢、芳香族化合物的降解等6条通路（Impact>0.1），分别归属于脂质代谢，消化道微生物代谢和氨基酸代谢。这表明，牛至精油可能参与育肥羊脂质代谢、有机物代谢和氨基酸代谢，通过调节代谢途径发挥其在羊养殖中的健康维护作用。

关键词：牛至精油羊微生物代谢氨基酸代谢

SnSb-LiTiO复合负极材料低温高倍率储锂特性研究

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储能科学与技术 2024年

作者：马国政陈金伟熊兴宇杨振忠周钢胡仁宗 1.广东省先进储能材料重点实验室华南理工大学材料科学与工程学院 2.东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东省先进储能材料重点实验室华南理工大学材料科学与工程学院东莞理工学院生态环境与建筑工程学院

低温环境下，锂离子电池的性能明显下降，严重限制了其在寒冷地区的应用推广。尤其是，商业化的石墨负极材料锂离子扩散较慢且嵌锂电位低，易出现析锂风险而使锂离子电池的低温充电能力差。相比之下，Sn基负极材料具有较高的储锂容量和... 详细信息

低温环境下，锂离子电池的性能明显下降，严重限制了其在寒冷地区的应用推广。尤其是，商业化的石墨负极材料锂离子扩散较慢且嵌锂电位低，易出现析锂风险而使锂离子电池的低温充电能力差。相比之下，Sn基负极材料具有较高的储锂容量和适中的嵌锂电位，具有良好的低温应用前景。本文通过球磨方法，将SnSb与Li4Ti5O12（LTO）进行复合，制备出了系列SnSb-Li4Ti5O12复合负极材料。实验结果表明，当LTO含量为30wt%时，复合负极材料能兼顾高容量，同时具备良好的常、低温循环稳定性和高倍率储锂能力。在30 ℃下，以0.2 A g-1循环300次后比容量为536 mAh g-1，容量保持率接近90%；即使在20 A g-1（34 C）的高倍率下比容量仍有280 mAh g-1。并且在-30 ℃下，以0.2 A g-1循环100次后稳定容量为413 mAh g-1，1.0 A g-1倍率下能保持适中嵌锂电位，嵌锂容量也可达其常温容量的61%。研究结果表明，LTO复合后SnSb的物相结构能够在循环过程中保持完整，保证了其低温条件下高倍率脱锂过程的循环稳定性。这项工作展现了SnSb-Li4Ti5O12复合负极材料的低温应用潜力，为构建具有低温快速充电能力的锂离子电池提供材料基础。

关键词：锂离子电池低温合金负极倍率性能