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25 个结果
  • 简介:摘要 : 目前,针对蜂群发生崩溃式消失现象还缺乏有效观测和分析手段。本研究在分析蜂群行为与检测特征基础上,设计了一种基于物联网技术蜂群特征长期监测系统。该系统采用太阳能供电,融合了多种传感器,能够检测蜂群多个特征(蜂箱内部温度、湿度、蜂群重量、声音和蜜蜂进出量),并利用无线数据同步传输技术将这些数据上传到远程云服务器中。基于该系统,本研究还进行了针对意大利蜜蜂从 2018年秋季到 2020年春季为期 235天长期连续监测试验,记录了蜂群在秋衰期、越冬期和春繁期蜂箱内部温度、湿度、蜂群重量、声音和进出量逐小时细致变化。试验结果表明,在此期间,蜂箱内平均温度呈现从 25℃下降到 -5℃再回升至 15℃抛物线变化,相应进出巢次数也由大约 8万次 /天减少至 0次 /天再增加至 5万次 /天。在越冬期中,蜂群重量呈现出大约 25 g/天线性下降趋势,同时蜂箱内也更为安静,声音频率集中于 0~64 Hz。由此表明,在不干扰蜂群情况下,该监测系统获得特征数据能够有效地揭示蜂群日常活动和趋势变化,可用来研究蜂群行为生物学、探索崩溃式蜂群消失成因以及发展精确化蜜蜂养殖业。

  • 标签: 蜂群监测 智能蜂箱 多特征 智慧农业 物联网技术
  • 简介:摘要 : 针对温室番茄智能化管理需要,研究茎秆、叶片和绿果等 3类相近色目标的波段图像融合方法,以凸显目标与背景亮度差异,提高目标视觉识别效率。根据其各自在 300~1000 nm范围反射光谱特征差异,建立了针对其光谱数据分类 Lasso正则化逻辑回归模型。基于模型稀疏解特征,确定具有较大权值系数 450、 600和 900 nm等 3个波段作为最优成像波段,在此基础上构建了温室番茄植株波段图像在线采集系统。结合最优成像波段下相近色目标图像特征分析,提出了基于 NSGA-II波段图像加权融合方法,以增强特定目标与近色背景物体图像亮度差异。最后通过现场试验对波段图像融合效果进行评估。结果表明,分别以茎秆、叶片和绿果器官作为识别目标,通过多波段图像融合处理后,目标与背景之间图像灰度差异绝对差值相应达到单波段图像 2.02、 8.63和 7.89倍,即被识别目标与其他近色背景亮度差异显著增强,且背景物亮度波动得到抑制。本研究结果可以为农业环境近色目标视觉识别相关研究提供参考。

  • 标签: 农业机器人 番茄植株 相近色目标 光谱特征 图像融合 NSGA-II
  • 作者: 刘守阳 1 2 3* 金时超 5 6 郭庆华 5 6 朱艳 4 Fred Baret1 2 3*
  • 学科: 农业科学 > 农业基础科学
  • 创建时间:2020-06-02
  • 出处:《智慧农业(中英文)》 2020年第1期
  • 机构:1.南京农业大学作物表型组学交叉研究中心,江苏南京 210095; 2.法国农业和环境科学研究院 CAPTE实验室,阿维尼翁 210095,法国; 3.南京农业大学江苏省现代作物生产协同创新中心,江苏南京 210095; 4.南京农业大学国家信息农业工程技术中心 /教育部智慧农业工程研究中心,江苏南京 210095; 5.中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京 100093; 6.中国科学院大学,北京 100049
  • 简介:摘要 : 冠层光截获能力是反映作物品种间差异重要功能性状,高通量表型冠层光截获对提高作物改良效率具有重要意义。本研究以小麦为研究目标,利用数字化植物表型平台( D3P)模拟生成了 100种冠层结构不同小麦品种在 5个生育期三维冠层场景,记录了从原始冠层结构中提取绿色叶面积指数( GAI)、平均倾角( AIA)和散射光截获( FIPARdif)信息作为真实值 ,进一步利用上述三维小麦场景开展了虚拟激光雷达( LiDAR)模拟实验,生成了对应三维点云数据。基于模拟点云数据提取了其高度分位数特征( H)和绿色分数特征( GF)。最后,利用人工神经网络( ANN)算法分别构建了从不同 LiDAR点云特征( H、 GF和 H+GF)输入到 FIPARdif、 GAI和 AIA反演模型。结果表明,对于 GAI、 AIA和 FIPARdif,预测精度从高到低对应点云特征输入为 GF+H > H > GF。由此可见, H特征对提高目标表型特性估算精度起到了重要作用。输入 GF + H特征,在中等测量噪音( 10%)情况下, FIPARdif和 GAI估算均获得了满意精度, R2分别为 0.95和 0.98,而 AIA估算精度( R2=0.20)还有待进一步提升。本研究基于 D3P模拟数据开展,算法实际表现还有待通过田间数据进一步验证。尽管如此,本研究验证了 D3P协助表型算法开发能力,展示了高通量 LiDAR数据在估算田间冠层光截获和冠层结构方面的较高潜力。

  • 标签: 冠层光截获 高通量表型 LiDAR 数字化植物表型平台( D3P) 小麦冠层
  • 简介:摘要 : 水肥一体化自动装备使用能够有效提高水肥资源利用率,但需要在作业前获知作物营养状况及水肥需求量,而通过人工手持测量仪器来获取这些信息,存在着时效性差和劳动强度大等缺点。针对以上问题,本研究以常见作物玉米为研究对象,使用大疆精灵Ⅲ无人机携带 RedEdge-M光谱相机在田间上空采集玉米光谱图像,同时使用 YLS-D系列植株营养测定仪测量玉米植株氮素和水分含量等营养信息,根据这些信息将采集图像分为 3个等级(每个等级共包含 530幅五通道图像,其中 480幅作为训练集, 50幅作为验证集),提出了一种基于卷积神经网络玉米作物营养状况识别方法。并基于 TensorFlow深度学习框架搭建了 ResNet18卷积神经网络模型,通过向模型输入彩色图像数据和五通道光谱图像数据,分别训练出适合于彩色图像和光谱图像玉米植株营养状况等级识别模型。试验结果表明:训练后模型能够识别玉米作物彩色图像和光谱图像,能够输出玉米营养状况等级和 GPS 信息,识别彩色图像模型在验证集正确为 84.7%,识别光谱图像模型在验证集正确为 90.5%,模型训练平均时间为 4.5h,五通道图像识别平均用时为 3.56s。该识别方法可快速无损地获取玉米作物营养状况,为有效提高水肥资源利用率提供了方法和依据。

  • 标签: 智慧农业 卷积神经网络 多光谱图像 玉米作物 营养状况识别
  • 简介:摘要:目前,针对肉牛消化不良治疗方法多种多样。这些方法在不同程度上可以缓解肉牛消化不良症状,提高肉牛消化能力和食欲。然而,由于肉牛消化不良成因复杂多样,单一治疗方法往往难以取得理想效果。因此,本文旨在综合分析和评价各种治疗措施效果,为肉牛消化不良治疗提供更为全面和有效指导。

  • 标签: 肉牛 消化不良 治疗措施
  • 简介:摘要 : 数十年来,遥感技术一直被用作精准农业重要数据采集工具。根据距离地面的高度,遥感平台主要包括卫星、有人驾驶飞机、无人驾驶飞机系统和地面车辆。这些遥感平台上搭载绝大多数传感器是成像传感器,也可以安装激光雷达等其他传感器。近年,卫星成像传感器发展极大地缩小了基于飞机成像传感器在空间、光谱和时间分辨方面的差距。最近几年,作为低成本遥感平台无人机系统出现极大地填补了有人驾驶飞机与地面平台之间间距。有人飞机具有飞行高度灵活、飞行速度快、载荷量大、飞行时间长、飞行限制少以及耐候性强等优势,因此在未来仍将是主要精准农业遥感平台。本文1部分概述了遥感传感器类型和三个主要遥感平台(即卫星、有人驾驶飞机和无人驾驶飞机系统)。接下来两个部分重点介绍用于精准农业有人机载成像系统,包括由安装在农用飞机上消费级相机组成系统,并详细描述了部分定制和商用机载成像系统,包括光谱相机、高光谱相机和热成像相机。第 4部分提供了五个应用实例,说明如何将不同类型遥感图像用于精准农业应用中作物生长评估和作物病虫害管理。最后简要讨论了将不同遥感平台和成像系统用于精准农业上一些挑战和未来努力方向。

  • 标签: 机载成像系统 载人飞机 多光谱图像 高光谱图像 远红外图像 精准农业
  • 简介:<正>各省、自治区、直辖市农业(农林、农牧)厅(局、委):当前,农作物病虫害发生、流行已进入高峰期,正值农药生产、经营和使用旺季。为做好病虫害防治,保证安全生产,减少农药中毒、死亡事故发生。各级农业部门要认真贯彻党中央、国务院领导同志关于安全生产重要指示精神,把农药安全管理工作摆在突出位置,摆上各级领导重要议事日程,切实负起责任,充分调动和发挥农技推广和执法管理部门力量,保证措施到位。一、认真组织一次贯彻执行《农药管理条例》、《农药管理条例实施办法》、《农药

  • 标签: 农药安全 农药管理条例 农作物病虫害 农药生产 农业部门 执法管理
  • 简介:<正>各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团农业(农林、农牧、农牧渔业)厅(局)、化工厅(局)、供销合作社:除草醚是稻田除草剂,我国从60年代开始生产、使用,到80年代成为使用量最大除草剂品种,对防除我国稻田杂草发挥过积极作用。但是,据国外权威机构研究表明,除草醚对试验动物具有致畸、致突变、致癌作用,多数国家已禁止生产、使用。近几年,我

  • 标签: 积极作用 通知 自治区 除草醚 稻田杂草 新疆生产建设兵团
  • 简介:<正>为加强农药管理,逐步削减高毒农药使用,保护人民生命安全和健康,增强我国农产品市场竞争力,经全国农药登记评审委员会审议,我部决定撤销甲胺磷等5种高毒农药混配制剂登记,撤销丁酰肼在花生上登记,强化杀鼠剂管理。现将有关事项公告如下:一、撤销甲胺磷等5种高毒有机磷农药混配制剂登记。自2003年12月31日起,撤销所有含甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷和磷胺5种高毒有机磷农药混配制剂登记(具体名单由农业部农药检定所公布)。自公告之日起,不再批准含以上5种高毒有机磷农药混配制剂和临时登记有效期超过4年单剂续展登记。自2004年6月30日起,不得在市场上销售含以上5种高毒有机磷农药混配制剂。二、撤销丁酰肼在花生上登记。自公告之日起,撤销丁酰肼(比久)在花生上登记,不得在花生上使用含丁酰肼(比久)农药产品。相关农药生产企业在2003年6月1日前到农业部农药检定所换取农药临时登记证。三、自2003年6月1日起,停止批准杀鼠剂分装登记,已批准杀鼠剂分装登记不再批准续展登记。

  • 标签: 产品登记 高毒有机磷 分装登记 续展登记 农药检定所 农药生产企业
  • 简介:<正>各省、自治区、直辖市及计划单列市农业(农牧渔业、农林、农牧)厅(局):茶叶是我国人民重要生活资料,同时又是出口创汇主要农产品。氰戊菊酯于80年代普遍用于茶叶生产中防治害虫,由于其乳油含量和用药量高,在茶叶中残留量明显高于其它菊酯类农药,大量茶叶样品检测结果表明,氰戊菊酯成为我国茶叶中残留检出和超标最高农药之一。目前,一些发达国家和地区对茶叶中农药残留限量规定得非

  • 标签: 氰戊菊酯 农药残留限量 茶叶样 茶树 超标率 用药量
  • 简介:<正>各省、自治区、直辖市及计划单列市农业(农牧渔业、农林、农牧)厅(局),海关总署广东分署、各直属海关:为贯彻实施《农药管理条例》,切实履行联合国粮农组织和环境规划署关于《在国际贸易中对某些危险化学品和农药实行事先知情同意程序国际公约》(PIC),保护生态环境和人民健康,农业部和海关总署决定在我国对进出口农药实施登记证明管理。现将有关事项通知如下:

  • 标签: 进出口 证明管 农药 事先知情同意 登记 海关总署
  • 简介:摘要 : 溶解氧含量测量对水产养殖具有极其重要意义,但目前中国市面上溶解氧传感器存在价格昂贵、不能持续在线测量及更新部件维护困难等问题,难以在水产养殖物联网中大规模推广和发挥作用。本研究基于荧光淬灭原理,利用水中溶解氧浓度与荧光信号相位差关系进行低成本、易维护溶解氧传感器研发。首先利用自制备溶氧敏感膜,经激发光照射后产生红色荧光,该荧光寿命可由溶解氧浓度调节;然后利用光信号敏感器件设计光电转化电路实现光信号感知;再以 STM32F103微处理器作为主控芯片,编写下位机程序实现激发光脉冲产生,利用相敏检波原理以及快速傅里叶变换( FFT)计算激发光与参照光相位差,进而转化为溶解氧浓度,实现溶解氧测量。荧光探测部分与系统主控部分采用分离式设计思想,利用屏蔽排线直接插拔连接,便于传感器探测头拆卸、更换、维护以及实现远距离在线测量。经测试,本溶解氧传感器测量范围是 0~20 mg/L,响应延迟小于 2 s,溶氧敏感膜使用寿命约 1年,可以实时不间断地对溶解氧浓度进行测量。同时,本传感器具有测量方便、制作成本低、体积小等特点,为中国水产养殖低成本溶解氧传感器研发与市场化奠定了良好基础。

  • 标签: 溶解氧传感器 荧光淬灭 水产养殖 STM32微处理器 溶氧敏感膜
  • 简介:摘要 : 准确获取西兰花花球面积和新鲜度是确定其长势关键步骤,本研究通过对深度残差网络 ResNet进行改进得到一种新型西兰花花球分割模型,并通过花球部位黄绿颜色占比判断其新鲜度,实现低成本高效准确地西兰花表型信息提取。主要技术流程包括:( 1)基于地面自动影像获取平台拍摄西兰花花球正射影像并建立原始数据集;( 2)对训练图像进行预处理并输入模型进行分割;( 3)基于颜色信息用粒子群结构 PSO和大津法 Otsu对分割结果进一步进行阈值分割,获取其新鲜度指标。试验结果表明:本研究建立分割模型精度优于传统深度学习模型和基于颜色空间变换和阈值分割模型, 4个评价指标结构相似性指数 (SSIM)、平均精度 (Precision)、平均召回 (Recall)、 F-度量 (F-measure)结果分别为 0.911、 0.897、 0.908和 0.907,相比于传统方法提升了 10%-15%,且对土壤反射波动、冠层阴影、辐射强度变化等干扰具有一定鲁棒性。同时,在分割结果基础上采用 PSO-Otsu法可以实现花球新鲜度快速分析,其精度超过了 0.8。本研究结果实现了西兰花田间多表型参数高通量获取,可以为作物田间长势监测研究提供重要参考。

  • 标签: 深度学习 西兰花表型 机器视觉 自动分级 田间平台
  • 简介:摘要 : 土壤养分作为农业生产重要指标,含量过少会降低农作物产量,过多则会造成环境污染。因此,快速、准确检测土壤养分对于精准施肥和提高作物产量具有重要意义。基于取样和化学分析传统方法能够全面准确地检测土壤养分,但检测过程中土壤取样及预处理过程繁琐、操作复杂、费时费力,不能实现土壤养分原位快速检测。本研究基于调制近红外光谱,提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法,可有效避免土壤反射自然光干扰。该方法使用波长范围 1260~1610 nm 8通道窄带激光二极管作为近红外光源,通过测量 8通道激光光束土壤反射,建立土壤养分中氮( N)关于土壤反射计量模型,实现了 N快速检测。在 74组已知 N含量土壤样品中,选取 54组作为训练集, 20组作为预测集。基于一般线性模型,对训练集中土壤 N含量与土壤反射定量化参数进行训练,筛选显著波段后计量模型 R2达到 0.97。基于建立计量模型,预测集中土壤 N含量预测值与参考值决定系数 R2达到 0.9,结果表明该方法具有土壤养分现场快速检测能力。

  • 标签: 土壤氮素 近红外光谱 近场遥测 锁相放大 光电探测
  • 简介:<正>各省、自治区、直辖市农业(农牧渔业、农林、农牧)厅(局):为了贯彻实施《农药管理条例》和《农药管理条例实施办法》(以下简称《实施办法》),进一步做好农药登记管理工作,现将有关事项通知如下:一、加强农药登记试验管理农药登记试验报告准确性和科学性,是做好农药登记管理工作重要保证。为了提

  • 标签: 试验样品 通知 管理工作 自治区 农药 生产厂家
  • 简介:摘要 : 光是植物进行光合作用主要能量来源,光照好坏直接影响作物产量和品质。本研究针对现有植物补光系统多以功能叶光合能力为基准进行冠层补光,导致冠层新生叶光抑制、株间功能叶位补光不足以及补光位置不能适应作物生长进行动态调整问题,以黄瓜为研究对象,设计了一种基于植株需光差异特性设施黄瓜立体光环境智能调控系统。该系统由智能控制子系统、冠层 -株间 LED补光子系统、冠层 -株间环境监测子系统和补光灯升降子系统组成,通过 ZigBee技术实现各子系统间无线通信。其中冠层 -株间环境监测子系统分别获取冠层和株间环境信息并发送至智能控制子系统,智能控制子系统根据环境实时信息调用冠层调控模型和株间适宜叶位调控模型获得相应调控目标值,并将其下发至冠层 -株间补光灯,实现冠层与株间补光灯动态实时调控。在陕西省泾阳县蔬菜产业综合服务区蔬菜基地分别部署立体补光设备和传统冠层补光设备,并进行系统调控效果验证试验。结果表明,立体补光区黄瓜植株株高和茎粗显著增长,其中相比传统冠层补光区平均株高、茎粗分别增长了 8.03%和 7.24%,相比自然处理区平均株高、茎粗分别增长了 26.51%和 36.03%;在一个月采摘期内,立体补光区相比传统冠层补光区和自然处理区产量分别提升了 0.28和 1.39 kg/m2,经济效益分别增加了 2.82和 4.88 CNY/m2,说明立体光环境调控系统能够提高经济效益,具有应用推广价值。

  • 标签: 设施光环境 ZigBee 黄瓜叶位 立体补光 智能调控 PWM
  • 简介:摘要 : 植被分类是高光谱影像分类中特定应用问题,光谱特征和空间特征是植被分类中常用两类特征,比较这两类特征性能,对实际植被分类应用中选择合适特征类型或两者有效结合具有指导意义。用主成分分析( PCA)提取光谱特征时,常选择前几个主成分( PCs)作为光谱特征,虽然它们包含较大信息量但并不能保证较高类别可分性和分类正确,针对这一问题本研究提出了一种混合特征提取方法,对高光谱影像在 PCA基础上用改进基于分散矩阵特征选择方法选出具有较高类别可分性 PCs用于后续分类。利用一景 AVIRIS高光谱植被影像,从分类精度角度,首先比较了所提出混合特征提取方法和原始 PCA、独立主成分分析( ICA)及线性判别分析( LDA) 3种常用子空间特征提取方法在高光谱影像植被分类中性能。试验结果表明所提出混合特征提取方法在研究中数据集 1和 2上均获得了最高总体分类正确,分别为 82.7%和 86.5%。与原始 PCA相比,本研究提出混合特征提取方法总体分类正确,在数据集 1和 2上分别提高了 1.5%和 2.5%。由此阐明了所提出混合特征提取方法在高光谱植被分类中有效性。对光谱特征和空间特征在高光谱影像植被分类性能比较中,总体上空间特征获得分类正确比光谱特征高,特别是 Gabor特征,在两个数据集上均获得了最高总体分类正确分别为 95.5%和 96.7%。由此表明空间特征较光谱特征在高光谱影像植被分类中更具优势。本研究结果为后续改进空 -谱特征方法及其两者有效结合,进一步提高植被分类正确提供了参考。

  • 标签: 高光谱影像 植被分类 光谱特征 空间特征 混合特征提取方法 分散矩阵 主成分分析
  • 简介:摘要 : 为提高现有苹果目标检测模型在硬件资源受限制条件下性能和适应性,实现在保持较高检测精度同时,减轻模型计算量,降低检测耗时,减少模型计算和存储资源占用目的,本研究通过改进轻量级 MobileNetV3网络,结合关键点预测目标检测网络( CenterNet),构建了用于苹果检测轻量级无锚点深度学习网络模型( M-CenterNet),并通过与 CenterNet和单次多重检测器( Single Shot Multibox Detector, SSD)网络比较了模型检测精度、模型容量和运行速度等方面的综合性能。对模型测试结果表明,本研究模型平均精度、误检和漏检分别为 88.9%、 10.9%和 5.8%;模型体积和帧率分别为 14.2MB和 8.1fps;在不同光照方向、不同远近距离、不同受遮挡程度和不同果实数量等条件下有较好果实检测效果和适应能力。在检测精度相当情况下,所提网络模型体积仅为 CenterNet网络 1/4;相比于 SSD网络,所提网络模型 AP提升了 3.9%,模型体积降低了 84.3%;本网络模型在 CPU环境中运行速度比 CenterNet和 SSD网络提高了近 1倍。研究结果可为非结构环境下果园作业平台轻量化果实目标检测模型研究提供新思路。

  • 标签: 机器视觉 深度学习 轻量级网络 无锚点 苹果检测
  • 简介:摘要 : 水稻叶片叶绿素含量遥感诊断是实现水稻精准施肥核心要素。本研究通过分析寒地水稻关键生育期叶片高光谱反射信息,同时结合 PROSPECT模型叶绿素含量吸收系数,参考借鉴现有高光谱植被指数构造方法和形式,利用相关性分析、连续投影法、遗传算法优化粗糙集属性简约法进行高光谱特征选择,提出了仅含有 695、 507和 465nm 3个高光谱特征波段红边优化指数( ORVI)。与 Index Data Base数据库中其他用于叶绿素含量反演植被指数,包括 ND528,587、 SR440,690、 CARI、 MCARI反演结果进行了对比分析,结果表明: IDB数据库中已有 4种植被指数叶绿素含量反演模型决定系数 R2分别为 0.672、 0.630、 0.595和 0.574; ORVI植被所建立叶绿素含量反演模型决定系数 R2为 0.726,均方根误差 RMSE为 2.68,精度高于其他植被指数,说明了 ORVI在实际应用中,能够作为快速反演水稻叶绿素含量高光谱植被指数。本研究能够为寒地水稻叶绿素含量高光谱遥感诊断及管理决策提供一定客观数据支撑和模型参考。

  • 标签: 植被指数 叶绿素反演 水稻叶片 高光谱遥感 红边优化指数 ORVI
  • 简介:<正>各省(自治区、直辖市)农药检定(管理)所(站):为了调整和优化农药产品结构,确保农产品生产,保障人民群众身体健康,促进环境保护,根据农业部“关于加强农药残留监控工作通知”农农发[2000]12号文件,决定撤销甲基对硫磷和对硫磷(包括混剂)在果树上使用登记。为做好此项工作,现将有关事项通知如下:

  • 标签: 甲基对硫磷 乳油 农药研究 股份有限公司 集团有限公司 农药化工厂