石山壅羊精细养殖管理平台开发与应用

【目的】为提高壅羊繁殖管理水平和繁育生产效率研究开发了石山壅羊精细养殖管理平台。【方法】文章基于石山壅羊种羊从妊娠、产羔、哺乳到下一个繁殖周期的生产管理工艺,设计了母羊基本信息的数据采集标准规范,建立了壅羊场模型和壅羊个体档案数据库并基于SQL Server 2012数据库及.Net编程技术,设计开发了壅羊种羊从繁殖、哺乳及健康管理等信息化管理平台。【结果】该平台实现了对壅羊繁殖状态、哺乳生产与周转核心数据的远程化数字管理,主要功能包括繁殖性能参数如胎间距、种羊胎次结构、高低产母羊、系谱跟踪及羊只资料卡等在线动态分析与数据导出,发情配种、初检复检、产羔泌乳、淘汰及羔羊断奶等各类生产事件的智能提醒,以及各种繁殖参数的可视化图形统计分析等。【结论】对雍羊繁殖与生产过程数据的分析及挖掘,提升了基础数据的利用价值,更有利于壅羊场管理者的科学决策。     

基于无人机DSM的小麦倒伏识别方法

【目的】小麦倒伏是造成产量和质量下降并且影响农业机械自动化收割的重要原因。基于无人机遥感平台获得的数据能够为小麦倒伏提供及时准确的监测结果,为智慧农业智能化育种、栽培和管理提供科学依据。【方法】基于无人机搭载的消费级相机,获取可见光影像结合生成的DSM数据,采用随机森林的分类方法进行小麦倒伏识别。【结果】基于可见光和DSM数据获得的小麦倒伏分类总体精度为98.41%,Kappa系数为0.97,相较于仅依靠可见光谱信息的分类结果具有显著提升,识别结果也更加可靠,能够显著改善小麦倒伏识别效果。【结论】证明了基于无人机搭载消费级相机获取的DSM数据在农作物倒伏识别中的可行性,提供了一种自动识别小麦倒伏的新思路和新方法。     

管灌区管网用水调控模型研究

【目的】探索管灌区管网用水优化配置方法,有助于减少开关阀门次数、保障管网运行安全。【方法】将管网水动力学模型嵌入到以管网配水时间最小和各节点流量变化最小为目标的管网优化配水模型,通过模型间公共参数的数据交换,构建管网用水配置耦合模型,并采用迭代法对其进行寻优,最终形成管网用水调控模型。【结果】利用该耦合模型可以精准模拟管网各节点的压力流量变化过程,与管灌区目前常用的管网优化配置方法相比,使用耦合模型对管网水资源进行优化配置,在实现管网配水全过程实时监控的同时,使得到的结果更加真实和精细。【结论】该方法的应用实例证明了该模型和算法的有效性;嵌入分布式水动力学模型后,耦合模型无法用传统的规划方法进行求解,迭代求解的迭代格式建立及求解过程比较耗时;该方法为包含分布信息的水资源优化配置问题提供了新的思路。     

基于遥感数据对内蒙古陈旗草畜平衡的评价

【目的】以内蒙古陈巴尔虎旗为对象,评价自实施草原生态保护补助奖励政策后,草畜平衡的效果,为后期继续实施草畜平衡政策提供政策依据,更好地促进草原生态系统良性循环,实现草原畜牧业持续发展。【方法】利用2010—2018年陈旗的遥感数据、地面样方调查数据进行最优估算模型建立,反演地上生物量,并利用牧业统计数据计算草畜平衡状况。【结果】(1)建立幂函数能较好模拟产草量与其对应NDVI值的相关关系;(2)反演草原产草量表明,实施草原生态保护补助奖励机制政策后,草原植被平均产草量持续增加,2018年草原植被平均产草量1 231.76 kg/hm2,往年同期相比处于最高值;(3)内蒙古陈旗2010—2018年的平均草畜平衡指数8.11%,草畜平衡指数在逐年增大,从2010年的欠载6%增加大超载6.17%,2018年接近临界超载。【结论】建议内蒙古陈旗要严格控制牲畜数量,调整牲畜结构,增加牲畜良种率,加强草畜平衡监督管理,使草原生态环境总体逐渐转好,达到草畜良性循环。     

中国黄淮海冬麦区关键生育期——干热风关联特征及 其时空变化分析

【目的】结合冬小麦的生育期，分析其在不同生育期内遭遇干热风的时空变化特征。 【方法】文章利用黄淮海冬麦区地面气象台站记录的逐日气温资料、农业气象台站记录的地 面物候资料以及土壤水分数据，提取出1993—2016 年各气象站点发生在抽穗扬花期、灌浆 前期以及灌浆后期的干热风日。设计干热风强度指标k，使用核密度分析方法，分析冬小 麦在不同生育期内遭遇干热风的时空变化规律。最后结合RCP4.5 和RCP8.5 的排放情景下 模拟的温度数据，分别预测黄淮海冬麦区在2030 年、2050 年干热风发生强度的可能趋势。 【结果】（1）1993—2016 年不同生育期内轻、中、重度年累积干热风日均呈增加趋势，其中 尤以中度干热风的增加趋势最为显著。（2）重度干热风发生在灌浆后期的比例明显大于轻、 中度干热风。随着干热风严重程度的增加，其在生育期内分布比例的年际差异逐渐增大。 （3）不同生育期内干热风多发区的空间范围变化规律一致，均存在向东、向南扩大的趋势。 河北、河南以及山东的交界地区始终是干热风的严重威胁区。（4）预测结果表明，在2030 年、2050 年研究区干热风发生强度有增强趋势、多发区范围略有扩大。【结论】1993—2016 年不同生育期内干热风灾害总体表现为增加趋势。预计在2030 年、2050 年干热风灾害发生 强度及影响范围会进一步增强和扩大。应加强对干热风的预警和防御，并在干热风发生后及 时采取补救措施。     

农业绿色发展数字技术体系内涵及其架构探讨

【目的】农业绿色发展是农业发展观的一场深刻革命，构建农业绿色发展数字技术体 系，是破解农业资源效率低、环境问题突出、数字技术标准缺乏、劳动力紧缺、产业国际竞 争力弱等重大瓶颈问题，实现传统产业向高质量发展转型的紧迫需求。【方法】文章系统总 结了农业绿色化与数字化的发展历程，从内涵、对象和技术三方面厘清了绿色农业、数字农 业和农业绿色发展概念的异同，提出了农业绿色发展数字技术体系架构。【结果】农业绿色 发展数字技术体系以“数字化”和“绿色化”的深度融合为基本思路，通过智能监控、数据 采集、远程传输、智能分析和自动控制，实现农业绿色生产、加工、销售及流通等全环节和 全链条的数字化，形成广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控的数字结构和功能。【结 论】筑牢农业绿色发展的基础性数据支撑、夯实农业绿色发展的数字基础建设、研发农业绿 色发展的关键技术和核心装备、拓展农业绿色发展数字技术典型应用场景、完善农业绿色发 展数字技术的保障体系是“绿水青山就是金山银山”实现路径。农业绿色发展与数字技术的 深度融合是实现农业绿色高质量发展的必然要求。     

温室传感器技术的研究进展与应用展望

【目的】智能温室是设施农业未来的发展趋势，传感技术和物联网技术是智能温室的 基础，分析温室传感器技术的研究进展与应用展望很有意义。【方法】温室传感器根据应用 领域可划分为环境因素传感器和植物体信息传感器，从传感器的精度、特点、适用范围、发 展趋势等方面对两类传感器进行了分析。【结果】环境因素传感器包括光照传感器、空气温 湿度传感器、CO 2 传感器和土壤相关的传感器，植物体信息传感器包括植物温度传感器、植 物水分传感器和植物营养元素传感器。光照传感器以硅光电池使用最广，空气温度传感器中 最具应用前景之一的是半导体 PN 结型温度传感器，空气湿度传感器中的电阻式、电容式感 湿材料都有应用，CO 2 传感器以红外线应用原理为主。在土壤和植物体信息传感器中，光谱 学扮演着越来越重要的角色。【结论】未来温室专用传感器领域会进一步细分，土壤和植物 体信息传感器继续成为未来的研究热点。温室传感器总体上会朝着体积更小、精度更高、非 接触式、实时检测的方向不断发展，传感器的信息融合趋势会愈加明显。传感器和物联网技 术在智能温室发展中将会发挥越来越重要的作用。     

基于文献计量的农业土地资源监测态势分析

【目的】利用文献计量方法,对农业土地资源监测领域研究态势进行定量分析,系统归纳其发展特征及研究热点,为该领域未来的发展方向提供参考。【方法】基于Science Citation Index Expanded(SCIE)数据库,利用Derwent Data Analyzer(DDA)等分析工具,采用计量分析方法,分析1999—2018年农业土地资源监测领域的发展趋势、主要研究力量及研究热点演变趋势等。【结果】(1)1999—2018年,全球该领域论文发表量整体处于上升趋势,2006年之后进入快速增长阶段。其中,美国在该领域发文量位居第2、论文总被引频次位居第1、篇均被引位居第2,占据主导地位。中国在2012年后呈快速发展趋势,发文量及总被引频次位居第3,但篇均被引及发文期刊与其他主要国家/地区仍存在较大差距。(2)该领域发文量排名前5的研究机构中,中国有3个,美国有2个,其中最活跃的机构是中国科学院。但从发表论文的篇均被引情况看,美国科研机构远高于中国。(3)研究内容上,农业土地资源监测领域研究热点逐渐从土地利用变化、土壤水分、氮等方面向生态系统服务、生物多样性、有机碳、镉污染等方向延伸。(4)研究方法上,前期对模型、GIS应用较多,随着技术的发展及数据的多源化,遥感监测成为主导,情景分析及数据同化也成为新的趋势。【结论】目前,美国在该领域具有较强的竞争力,中国虽然后期有较快发展,但其研究竞争力和创新性有待提高。农业土地利用变化、土壤肥力等是农业土地资源监测领域长期关注的研究热点,虽然逐步外延至对土壤污染、生态系统等方向的监测,但其研究相对薄弱。未来可进一步开展多源数据融合技术,提高数据的利用效率。通过发展多尺度、多技术融合的监测方法,提高农业土地资源监测的精度和时效性,同时应加强对农业土地资源利用的生态环境效应监测,确保农业土地系统的可持续发展。     

台地区农村居民点空间布局与优化策略研究

【目的】研究台地区农村居民点空间布局与优化策略,为台地区农村居民点整治提供方法参考。【方法】文章在区分地貌类型的基础上,构建了基于发展基础、资源禀赋、生活便利和生态环境的居民点综合影响力评价模型,并以屯昌县为例提出了农村居民点的空间布局与优化策略。【结果】(1)屯昌县农村居民点综合影响力空间分布不均衡:高级别居民点多分布在台地平原区,生产生活条件良好,属重点发展区;而低级别居民点多零散分布于山地丘陵区,发展潜力较小;(2)综合考虑居民点影响力以及地形地貌与图斑面积,屯昌县1734个居民点被分为城镇化型、重点发展型、规模控制型和迁村并点型4种优化类型;(3)基于加权Voronoi图生成了77个重点发展型居民点的势力影响范围,确定了迁村并点型居民点的搬迁方向。【结论】基于台地区特殊的地貌类型,提出了农村居民点空间布局与优化策略,服务于区域农村居民点整治与规划。     

从地理学观点浅析中西园林

本文对中西园林从地理学观点进行分析认为:古代地理观影响着中西园林的起源形式;地理科学的发展促进了中西园林融合交流;现代中西园林应对地理环境更加重视。