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农田小气候

黑龙江水利 1985年第3期 11-11页

它是指近田面局部小范围内的气候。每一块农田都要受到该地区气候条件的影响。由于局部地势高低、坡面、背阳、水旱田、作物品种、生长阶段的差异,又各有其特殊的小气候状况。它以其热量(湿度)、水分(温度)、光照(日照)、通气(风)等条件... 详细信息

它是指近田面局部小范围内的气候。每一块农田都要受到该地区气候条件的影响。由于局部地势高低、坡面、背阳、水旱田、作物品种、生长阶段的差异,又各有其特殊的小气候状况。它以其热量(湿度)、水分(温度)、光照(日照)、通气(风)等条件,直接影响作物的生长。

关键词：农田小气候田间气候田面水旱田

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农田小气候

新农业 1992年第12期 5-5页

农田小气候是指距农田地面以上数米的近地面空气层中辐射、光照、温度、湿度、二氧化碳、风力等综合状况,以及地表以下1来内土壤中的温度、水分、空气状况.各农业气象因素在时间上和空间上的变化比较剧烈.人工改造农田小气候的措施有灌... 详细信息

农田小气候是指距农田地面以上数米的近地面空气层中辐射、光照、温度、湿度、二氧化碳、风力等综合状况,以及地表以下1来内土壤中的温度、水分、空气状况.各农业气象因素在时间上和空间上的变化比较剧烈.人工改造农田小气候的措施有灌溉、耕作、起垄做畦。

关键词：农田小气候空气状况气象因素空气层指距人工改造综合状况种植方式

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基于GIS的农田小气候环境可视监测系统

农业机械学报 2015年第3期46卷 254-260页

作者：林兰芬王瑞松于鹏华浙江大学计算机科学与技术学院杭州310027

根据农田小气候环境监测的特点,分析了利用多传感器采集的小气候环境参数的时间、空间分布特性。针对小气候环境监测环节中对地理空间分析和数据可视化的具体需求,研究了农业物联网信息感知、物联网资源与地理信息系统(GIS)融合、感知... 详细信息

根据农田小气候环境监测的特点,分析了利用多传感器采集的小气候环境参数的时间、空间分布特性。针对小气候环境监测环节中对地理空间分析和数据可视化的具体需求,研究了农业物联网信息感知、物联网资源与地理信息系统(GIS)融合、感知数据可视化等技术,建立了物联网资源与GIS融合的统一接口规范,并以GIS为基础,设计了多种可视化方法对采集到的多维小气候环境数据进行同步展示和可视分析。在此基础上,研发了Web GIS平台,集成了地理空间分析组件、可视化监测服务组件和基于地理位置的智能移动端应用。实现了基于GIS的农田小气候环境可视监测系统,通过不同终端设备提供可视监测服务,方便农业参与者随时随地掌握农田的小气候环境。

关键词：农田小气候环境监测地理信息系统可视化

不同肥力水平下糜子生长状况及农田小气候特征比较

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应用生态学报 2015年第2期26卷 473-480页

作者：张盼盼周瑜宋慧乔治军王海岗郑殿峰冯佰利旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学陕西杨凌712100 国家杂粮工程技术研究中心/黑龙江八一农垦大学黑龙江大庆163319 安阳市农业科学院河南安阳455000 山西省农业科学院品种资源研究所太原030031

以强抗旱品种陇糜8号和旱敏感品种晋糜4号为材料,采用田间试验和室内分析相结合的方法,研究了旱地不同施肥水平下不同糜子品种开花期至成熟期生长状况、农田小气候特征和光合能力的差异.结果表明:与不施肥处理相比,增施肥料能够降低糜... 详细信息

以强抗旱品种陇糜8号和旱敏感品种晋糜4号为材料,采用田间试验和室内分析相结合的方法,研究了旱地不同施肥水平下不同糜子品种开花期至成熟期生长状况、农田小气候特征和光合能力的差异.结果表明:与不施肥处理相比,增施肥料能够降低糜子群体内冠层温度、株间气温、土壤温度,减少漏光损失,增加株间相对湿度;整个籽粒灌浆期,随着肥力水平的提高,糜子株高、叶绿素相对含量(SPAD)、叶面积指数(LAI)、旗叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度基本呈增加趋势,其中,以高肥处理下的各生长状况指标、光合特性指标最高,分别比不施肥处理高9.2%、15.1%、56.6%、17.8%、24.6%、14.2%、29.7%.与晋糜4号相比,陇糜8号群体内具有较高的植株高度、LAI和SPAD,较低的冠层温度、株间气温、土壤温度、株间光照度,较高的株间相对湿度,表现出冷湿的特点;各光合特性指标下降较慢,从而延长了叶片光合功能期,有利于制造出较多的光合产物.

关键词：糜子农田小气候光合特性施肥水平

气管材质和长度对农田小气候CO_(2)/H_(2)O分析仪读数稳定时间的影响

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中国农业气象 2019年第12期40卷 793-799页

作者：王志伟王萌王秋涛朱晓伟王春山王浩刘连涛保定职业技术学院保定071051 河北农业大学保定071001

CO2和H2O气体浓度是农田小气候的2个重要指标,一般采用CO2/H2O分析仪进行测定,为减少人为干扰,需使用气管将待测区域气体传输至分析器,而气管的材质及其长度会影响CO2/H2O测定时读数稳定所需的时间。本研究采用8种常用材质的气管及5种... 详细信息

CO2和H2O气体浓度是农田小气候的2个重要指标,一般采用CO2/H2O分析仪进行测定,为减少人为干扰,需使用气管将待测区域气体传输至分析器,而气管的材质及其长度会影响CO2/H2O测定时读数稳定所需的时间。本研究采用8种常用材质的气管及5种气管长度进行双因素随机区组试验,以筛选CO2/H2O测定所需的最佳气管材质及长度。结果表明:不同材质气管测定CO2浓度的稳定时间为9.20~11.47s,测定H2O气体浓度的稳定时间为9.67~18.93s。利用主效可加互作可乘(Additive main effects and multi-plicative interaction,AMMI)模型对CO2/H2O气体浓度达到稳定的时间进行方差分析和稳定性分析发现,在CO2浓度观测过程中,气管长度的固定效应导致的变异最大,材质次之,材质与长度互作效应较小;各材质中,CO2读数稳定时间最短的为蠕动泵管;在H2O气体浓度观测过程中,存在显著的材质和长度间的互作效应,其中材质的固定效应导致的变异最大,长度次之,PVC管的读数稳定时间最短。不同材质与不同长度的交互作用不同,每种材质对不同长度都有其特殊的适应性。因此,应根据测定指标,选择稳定时间短的材质和长度,以提高农田CO2和H2O气体浓度的测定效率。

关键词： CO_(2)浓度 H_(2)O气体浓度稳定时间气管材质气管长度农田小气候

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农田小气候自动观测系统温度梯度观测设计

气象科技 2015年第1期43卷 8-14页

作者：李翠娜张雪芬李肖霞张鑫中国气象局气象探测中心北京100081 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

垂直梯度是小气候观测的突出特点,为研究矮杆作物和高杆作物农田小气候合理的梯度观测设计标准,以小麦和玉米为例,对2012年郑州和泰安两地麦田和玉米田气温和裸温垂直梯度变化特征进行分析,结果表明:气温与裸温的垂直梯度变化在时间和... 详细信息

垂直梯度是小气候观测的突出特点,为研究矮杆作物和高杆作物农田小气候合理的梯度观测设计标准,以小麦和玉米为例,对2012年郑州和泰安两地麦田和玉米田气温和裸温垂直梯度变化特征进行分析,结果表明:气温与裸温的垂直梯度变化在时间和空间分布上均有很好的一致性,可利用裸温不同层次间垂直梯度变化特征确定气温传感器合理的安装高度;根据麦田和玉米田裸温垂直梯度变化特征,考虑到温度防辐射罩高度限制,矮杆作物田小气候气温应在距离地表面25cm、50cm和150cm高度附近分别设置观测层次,高杆作物田小气候气温应在距离地表面25cm、50cm、150cm和300cm高度附近设置观测层次。

关键词：农田小气候梯度观测气温裸温

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农田小气候时序数据特征分析与预测

农田小气候时序数据特征分析与预测

作者：闫茂玲山东农业大学

学位级别：硕士

农田小气候是是影响农作物生长发育和产量形成的重要环境条件。本文在“渤海粮仓”项目所构建物联网(Internet of things,Io T)监测系统基础上,以积累的监测时序数据为研究对象,分析农田小气候各变量的动力学特征,研究构建了农田小气候... 详细信息

农田小气候是是影响农作物生长发育和产量形成的重要环境条件。本文在“渤海粮仓”项目所构建物联网(Internet of things,Io T)监测系统基础上,以积累的监测时序数据为研究对象,分析农田小气候各变量的动力学特征,研究构建了农田小气候各变量的短期及长期预测模型。首先,对农田小气候特征进行特征分析,选取空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、光照强度、风速五个影响农作物生长的关键指标作为实验样本,利用R/S检验、功率谱等定性方法分析各变量的长记忆性、周期性及混沌动力学特征;利用最小互信息法计算相空间重构所需的时间延迟τ,并结合CAO方法确定嵌入维数m,实现了农田小气候各变量的相空间重构;利用关联维、Kolmogcorev熵和Lyapunov指数三个混沌特征量定量分析了各个小气候因素监测时序的混沌程度及指数分离趋势。其次,在延时嵌入相空间重构基础上,分析了多步预测情形下混沌神经网络模型的不足,改进以重构矢量连续性为原理的混沌神经网络预测模型,提出一种以重构矢量内部各分量的动力学相关性为依据的基于时间延迟的混沌神经网络模型,该模型在自适应、自学习建模的基础上具有一次重构多步预测的优点,同时提供不同预测时长与预测精度的组合优化方案,在同样的已知数据量的基础上实现更长时间段更精准的预测效果。最后,充分利用改进神经网络模型分析农田小气候各变量的最大预测时长与预测精度。为进一步满足农业小气候更长时间段的趋势预测需求,在改进模型基础上提出了一种基于经验模式分解的多尺度农田小气候预测模型,实现了不同时间尺度下的更长时间段的趋势预测功能,模型预测精度达到90%以上,在一定程度上延长了农田小气候的预报时长。农田小气候时序数据的特征分析与预测模型研究的开展,为人们更好地掌握农田气象环境变动规律及农业气象灾害预警提供了理论与技术支撑。

关键词：农田小气候时间序列混沌系统神经网络混沌预测

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农田小气候数据采集机器人设计

农田小气候数据采集机器人设计

作者：乔新昱河南农业大学

学位级别：硕士

农田小气候是影响农作物生长发育和产量形成最直接的环境要素,对开展作物长势研判、病虫害发生预测与防治等农事活动具有重要意义。针对农田小气候人工和传感器方法采集存在效率低、成本高等问题,本文从智慧农业中作物生长与农田小气候... 详细信息

农田小气候是影响农作物生长发育和产量形成最直接的环境要素,对开展作物长势研判、病虫害发生预测与防治等农事活动具有重要意义。针对农田小气候人工和传感器方法采集存在效率低、成本高等问题,本文从智慧农业中作物生长与农田小气候匹配需求出发,设计了一款农田小气候数据采集机器人,为智慧农业发展和农业科学试验农田小气候数据实时采集提供了载体。主要内容如下:1.分析了农田小气候数据采集平台对机器人的技术需求,确定了机器人设计的技术要求。分析了不同机械臂类型及底盘驱动方式的特点,提出了农田小气候数据采集机器人机械结构总体方案,利用3D建模软件Solid Works对农田小气候数据采集机器人的底盘、机械臂和传感器支撑结构进行了详细设计。2.利用有限元法对机器人机械臂进行了静态力学分析及强度校核,并根据计算结果,对机械臂尺寸进行优化。利用动力学仿真软件ADAMS分别对机械臂的运动过程进行了给定位置驱动函数和力矩驱动函数的动力学仿真,对所设计的机械臂动力学性能进行了评价。3.建立5自由度农田小气候数据采集机器人机械臂三维空间运动学数学模型,利用空间机构运动分析理论,推导了正逆运动位姿和关节转角之间关系公式。基于MATLAB创建了机械臂运动模型,并进行正逆运动学仿真。利用仿真结果,分析了机械臂末端传感器工作空间,验证了所推导的正逆运动计算公式,实现了机械臂的位姿控制。4.根据技术要求,进行了传感器、控制芯片的选型并完成了数据采集及存储单元的硬件电路设计,进行了直流无刷电机选型及CAN通信硬件及其电路设计,完成了农田小气候数据采集机器人数据采集和运动控制硬件系统设计。5.采用PI算法的三环控制,实现了直流无刷电机角度的精确控制。利用MATLAB/Simulink对电机的位置控制进行仿真验证,分析了直流无刷电机位置控制精度以及速度环动态性能。由试参法得到各环的最优参数,利用MATLAB/Simulink生成了ARM所需的C语言代码,为机械臂和履带电机的控制程序的编制提供依据。6.针对农田小气候数据采集机器人试验田作业要求,对控制软件进行了详细设计,给出了机器人机械臂控制软件流程图及底盘控制软件流程图、传感器数据采集软件流程图,并编制了相应的程序。分析与仿真结果表明,本文设计的农田小气候数据采集机器人满足小气候信息采集的要求,为实现智慧农业农田实时管理、调控作物生长环境奠定了基础,具有广泛的实际应用前景。

关键词：农田小气候数据采集机器人 5自由度机械臂三环控制

黄土高原旱作区糜子-绿豆带状种植农田小气候特征与产量效应

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应用生态学报 2018年第10期29卷 3256-3266页

作者：宫香伟李境马洪驰陈光华王孟杨璞高金锋冯佰利西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室陕西杨凌712100 榆林市农业科学研究院陕西榆林719000

基于黄土高原干旱地区生态环境特性,研究了4种糜子(P)-绿豆(M)间作模式下[2∶2(2P2M)、4∶2(4P2M)、4∶4(4P4M)、2∶4(2P4M)]农田小气候特征及产量效应.结果表明:糜子-绿豆间作模式显著增加了生育后期糜子的株高、叶面积指数(LAI)和叶... 详细信息

基于黄土高原干旱地区生态环境特性,研究了4种糜子(P)-绿豆(M)间作模式下[2∶2(2P2M)、4∶2(4P2M)、4∶4(4P4M)、2∶4(2P4M)]农田小气候特征及产量效应.结果表明:糜子-绿豆间作模式显著增加了生育后期糜子的株高、叶面积指数(LAI)和叶绿素含量(SPAD),使其达到最佳的生长状态;由于高位糜子的遮阴,导致矮位绿豆阶段性徒长,株高显著增加,而LAI和SPAD均有所下降.糜子-绿豆间作模式降低了糜子籽粒灌浆过程中的群体上层光照度和空气温度,而相对湿度显著上升.地上部气候环境的变化调控了间作体系地下部的土壤温度,减少了群体的漏光损失,使其表现出冷湿的生态环境.而矮位绿豆较差的通风透光条件形成相对封闭的间作系统,抑制了绿豆植株的生长发育,使其处于间作劣势.与单作相比,2P2M、4P2M、4P4M和2P4M处理的糜子单株穗数、穗长、单株粒重和千粒重分别增加了7.5%~45.0%、2.2%~12.2%、35.4%~94.0%和2.3%~4.7%,产量比单作提高了5.6%~20.7%;间作处理下矮位绿豆的分枝数、单株荚数、单株粒重和百粒重均有不同程度的下降,2P4M间作模式下的绿豆受糜子影响最小,产量比单作降低了34.8%.糜子-绿豆间作存在明显的间作优势,各间作处理下的土地当量比(LER)均大于1,2P4M间作模式下的LER达到最大值(1.86).因此,黄土高原地区糜子-绿豆最佳的间作配比为2P4M.

关键词：糜子/绿豆间作黄土高原旱作区农田小气候产量