现代测绘技术在耕作层土壤剥离中的应用

耕作层土壤剥离是我国保障耕地数量、提高耕地质量的有效途径,而现代测绘技术的应用,不仅能提高项目决策的科学性、合理性,也是工程顺利实施的必要保障。本研究在分析现代测绘技术在耕作层土壤剥离决策阶段和工程实施阶段应用的基础上提出质量保障措施,对开展耕作层土壤剥离测绘工作具有一定的指导意义。     

基于线性规划的耕作层土壤剥离利用空间配置方法研究

以广西壮族自治区宾阳县为例,以待剥离土壤空间分布及回覆利用优先级分析为基础,以村庄为单位划定供需圈,探讨基于线性规划的耕作层土壤剥离利用空间配置方法。结果表明,宾阳县理论可剥离耕作层土壤2.40×106m3,整治需求1.85×107m3,耕作层土壤供给远小于需求,并且在空间上分布不均衡;依据覆土效益优先的原则,确定回覆区优先级,提出剥离耕作层土壤空间配置方案,即城乡建设用地增减挂钩利用5.235 2×104m3、土地开发复垦利用1.446 637×106m3、旱改水利用3.327 38×105m3、高标准基本农田建设利用1.042 804×106m3;利用供需圈及线性规划模型将宾阳县划分为7个供需圈,剥离土壤按回覆优先级从高到低逐步利用,加权平均运距为5 369 m,回覆效益良好,经济成本可接受。以村为单位划定供需圈、线性规划优化土壤剥离利用空间配置的方法,可以优化利用方式、缩短运输距离,进而提高效益与效率,可为其他区域实施耕作层剥离利用工作提供方法借鉴。     

基于土壤分层的木薯块根拔起系统动力学仿真模型

针对土壤采用整体建模方法建模,木薯块根拔起过程动力学仿真精度受限及耕作层表土材料建模参数测定困难的问题,采用物理试验、FEM和光滑粒子流体动力学方法 (Smoothed particle hydrodynamics,SPH)的耦合方法,建立土壤硬度测试系统动力学仿真模型,对木薯种植地耕作层土壤建模材料参数弹性模量进行了反求。同时,建立了基于土壤分层的木薯块根拔起系统动力学仿真模型,且和采用整体建模方法建立的木薯块根拔起系统动力学仿真模型进行了精度比较。结果表明:建模材料参数弹性模量的反求方法有效,基于土壤分层的木薯块根拔起系统动力学仿真模型精度高。     

保护性耕作与传统耕作土壤含水量及土壤硬度对比试验

<正>2003年喀什地区承担农业部保护性耕作项目后,在英吉沙县项目示范区,开展一系列的保护性耕作试验研究工作,收集大量的基础性资料,2006年3月通过了农业部的验收。项目验收后在英吉沙县苏     

单行木薯块根收获机仿生铲的设计与试验

针对目前木薯块根收获机挖掘铲存在入土困难、碎土及排土效果不理想及工作强度不足等问题,基于工程仿生学理论,结合动力学知识,提出并设计了一种模仿犬爪趾形状的仿生铲.基于Design-Expert软件中的试验设计方法,以作业速度、土壤含水率及挖掘铲类型为试验因素,以挖薯率、伤薯率为试验指标,对挖掘铲的工作参数进行试验研究,建...     

基于多层感知器的收获期木薯茎秆识别定位研究

为解决挖拔式木薯收获机械在作业时需要精确定位茎秆的问题,引入机器视觉技术研究木薯茎秆的识别与定位。以木薯茎秆为研究对象,在室内搭建试验平台模拟木薯收获的田间情况,通过该平台采集模拟的田间图片,对图片预处理得到图像中感兴趣区域;然后,分别提取木薯茎秆和杂物的形状与纹理共9维特征,将其融合作为输入参数,在3层多层感知器网络的结构基础上对参数的选择进行研究,利用主成分分析法对样本特征降维分析,通过交叉验证结合网格搜索的方法试验确定参数最优组合,得出主成分数目为6和隐藏层节点数为9时识别效果最优。基于多层感知器网络构建分类器进行识别效果的定位误差试验,并与支持向量机模型进行了对比,结果表明:MLP分类器识别效果较好,成功率最高达92%,误判率为2%,平均定位误差3.2mm,算法平均耗时0.26s。研究结果可为挖拔式木薯收获机的智能化和自动化作业研究提供参考。     

季节性冻融期耕作层土壤温度及土壤冻融特性的试验研究

对季节性冻融期3种地表条件下耕作层土壤温度的变化规律和土壤冻融特性进行了分析研究。结果表明,季节性冻融期不同地表条件下耕作层土壤温度的变化幅度随着土壤深度的增加而减小;地膜覆盖下土壤温度较裸地高1.6~2.6℃,玉米秸秆覆盖下较裸地高1.0~2.8℃;裸地地温与气温的变化趋势一致,二者关系可用二次多项式回归方程表示。土壤自然冻结条件下地表负积温较大,最大冻结速率达2.8 cm/d;地膜覆盖地块土壤初始冻结滞后裸地约30天,土壤冻结快消融过程短,最大冻结速率4.0 cm/d,土壤完全解冻提前裸地14天;玉米秸秆覆盖地块整个冻融过程缓慢且滞后裸地和覆膜地,土壤完全解冻滞后裸地7天。研究成果对冬春作物播种及预防冻害具有现实意义。     

基于圆盘式切割器的木薯茎秆切割试验研究

以收获期木薯茎秆为研究对象,在自行研发的切割试验台上进行木薯茎秆切割试验,通过对刀片刃角、刀盘倾角、切割角、刀盘转速、机器前进速度等因素对最大切割力及功耗等指标进行单因素、多因素试验。试验结果表明:刀片数量对茎秆切割影响不大;最大切割力与刀片刃角、刀盘倾角、切割角、刀盘转速及机器前进速度相关;随着刀片刃角、切割角及机器前进速度的增大,最大切割力增大;随着刀盘倾角及刀盘转速的增大,最大切割力呈减小趋势。     

木薯茎秆茎向力学特性试验研究

为研究木薯茎秆力学特性沿茎秆方向的分布规律,对其进行了压缩、剪切、弯曲试验,以加载方向、茎秆直径为试验因素,以最大承载力为响应指标。结果表明:沿径向加载时,压缩力最大,剪切力次之,弯曲力最小;沿轴向加载时剪切力最小。同时,给出各方向加载情况下受力与茎秆直径的线性方程。     

耕作层土壤在动载作用下的力学特性

利用日本产ＤＴＣ－３０６土壤动态三轴仪对东北地区黑壤土在不同围压和加载速率情况下，测得一组主应力差σ１－σ３与轴向应变ε的关系曲线，并利用所测的曲线对准静态情况下被广泛用于土壤与机具相互作用的有限元分析的Ｄｕｎｃａｎ－Ｃｈａｎｇ双曲线模型进行修正，得出了考虑加载速率影响的修正Ｄｕｎｃａｎ－Ｃｈａｎｇ模型。     

木薯收获过程中机械损伤及减损方法探析

木薯是重要的粮食作物和能源作物,用途广泛,木薯收获机械化技术与装备的研发有效提高木薯生产效率,然而木薯机械化收获过程中造成木薯损伤,是木薯采后易迅速腐烂变质的诱因之一,影响产品品质、限制机械化收获技术的推广应用.机收减损是降低农作物生产环节损耗浪费的重要措施,是我国当前节粮减损的关键环节之一.本文探析了木薯田间机械化收...     

盘山县耕地土壤肥力状况研究

在盘山县采集土壤样品195个,对有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有效硅、有效硫、交换性钙等16项土壤养分指标进行测试分析。结果表明,盘山县土壤氮素严重缺乏,磷素含量中等,钾素含量丰富,中量元素除钙素外基本不缺,微量营养元素硼缺乏,其他很丰富。     

辽宁省耕地棕壤酸度特征的初步研究

采用大田调查采样与室内分析相结合的方法,对辽宁耕地棕壤的酸度特征进行研究。结果表明：辽宁地区不同区域耕地棕壤的pH值之间存在一定的差异性：瓦房店市土壤pH值整体高于其他采样地区,且变化范围较大;清原县和宽甸县的土壤酸度较其他地区低,且变化范围均较小,pH值集中分布;沈阳市土壤pH值变异系数最大,说明沈阳市影响土壤酸度变化的因素较为复杂。对耕地棕壤pH值的影响因素进行分析显示,降雨量对土壤pH值具有一定的影响。降雨量大的地区,土壤淋溶强烈,土壤pH值降低成为土壤酸化的原因之一。     

木薯形态及其收获起拔力分析

为了得到木薯机械化收获中的挖拔零部件的设计参数和木薯全株各种形态特征之间的关系,采用了实地田间抽样的调查统计方法,对木薯关键形态特征(全株重量、根块俯视投影面积,茎秆截面面积)进行了统计分析。以统计数据和相关公式计算为前提,进行数学建模,得出可靠的木薯块根的最大起拔力。结合木薯的主要形态特征和最大起拔力要求,可为挖拔式木薯收获机提供设计参考数据。     

浅谈我国木薯种收机械化技术

阐述了我国木薯种植、收获机械化技术发展的必要性以及发展现状,同时对我国木薯种收机械化技术发展面临的诸多问题做了详细分析,针对性地提出了解决影响木薯种收机械化技术的对策和几点建议。     

冻融期不同时间灌水对土壤水热影响的试验研究

为了揭示冻融期不同时间灌水对土壤水分运移和温度分布的影响,设置了未灌水裸地L0和冻融期7个不同时间灌水地块(即L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7,灌水1次,灌水量225 m3/hm2),跟踪监测冻融期不同地块土壤剖面温度和土壤含水率.结果表明:灌水对0～20 cm的土壤含水率和温度影响显著,不稳定冻结阶段初灌水对...     

辽中县耕地土壤肥力分析

为合理利用土地及保护农田生态平衡,在辽中县不同类型耕地抽取170个土壤样品,进行土壤养分指标的测试与分析。试验结果表明：辽中县耕地土壤有机质含量稍缺,碱解氮和速效钾含量中等,有效磷含量很丰富;中微量元素含量均很高,能够满足作物正常生长需要：耕地总体肥力较高。     

影响木薯机械化收获的生物环境特性

针对木薯原料需求的增长和木薯收获机械化水平的落后状况,提出了发展木薯产业化和研究实用的木薯收获机械的必要性。木薯收获的机械化是实现木薯产业化的瓶颈之一,为了开发实用的木薯收获机械,研究了影响木薯收获的生物特性和生长环境特性。生物特性包括块根特性和茎秆特性;环境特性包括土壤特性、气候特性和种植规格特性等。指出了研究木薯的生物环境特性是研发适合于各种地况的木薯收获机械的前提。