摘要：针对现有农田土地平整中地形测量精度低、作业效率不高等问题,提出农田地形快速测量方法。该方法基于RTK-GNSS定位技术动态获取农田边界和内部离散点三维数据,利用三角形线性插值法建立数字高程模型并生成地形图,采用校正后的航迹法计算农田面积,并利用最小二乘法拟合农田坡面方程计算农田坡度和平整度等地势信息。在此基础上开发设计集成采集终端和数据处理软件,并与美国FieldLevelⅡ系统进行农田地形测量对比试验。试验结果表明,本系统具有较高定位精度、稳定性和作业效率;与FieldLevelⅡ系统测量数据相比,本系统综合相对平均误差率为8.19%,能够满足农田土地精细平整地形快速测量的要求。

摘要：在近红外光谱分析中,异常样本的存在会影响所建预测模型的性能.为了剔除异常样本,提高预测模型的预测能力,首先提出并证明了XY距离关系定理;在此基础上,设计了一种新型的基于XY变量联合的ODXY异常样本剔除算法.本次研究对102个羊肉样本的近红外光谱及其含水率进行了测定,在此样本集上分别采用常用的马氏距离剔除法、蒙特卡洛采样法和本文提出的ODXY算法对异常样品进行判别和剔除,并用剔除后的样本建立偏最小二乘预测模型;然后采用预测均方差RMSEP和决定系数R^2来检验模型的性能;最后,通过重新分配训练集和验证集检验算法的泛化能力.实验结果表明,在利用ODXY算法剔除预测样本的基础上建立的预测模型性能最佳,且具有更好的泛化能力.

摘要：在生态环境遥感评价系统构建过程中,以业务为核心的开发模式导致了多种业务模型与系统耦合度高、模型复用困难的问题。API库本身的开发平台限制导致了系统多平台调用能力欠缺。同时,在遥感大数据量计算的背景下,系统更是难以应对多用户的并发请求,广区域覆盖度计算造成了长延时和系统资源高占用的问题。针对以上模型复用、多平台调用、模型并发处理和大数据量计算4个问题,提出了基于SOA和Open Stack的生态环境遥感评价模型库,在模型复用和多平台调用问题方面,采用Web服务对生态环境遥感评价常用的20种专题算法模型进行统一封装、部署和并发调优;在模型并发处理和大数据量计算方面,采用Open Stack对多个服务进行动态负载均衡和任务分配。此外,还分析了模型库构建过程中核心的模型元数据接口设计和模型封装的实际问题,并提出了设计思路。最后,以三江源地区为例进行评价生产,证明了系统的可行性。

摘要：改进土壤样品前处理工艺,探讨利用微波炉、离心机、高速漩涡振荡器替代干燥箱、摇床等传统装置的可行性。单因素试验筛选微波时间、振荡时间、离心速率及离心时间的优选调控水平,进而设计正交试验进行方差分析,确定土样快速前处理优选工艺参数。59个土样检测试验结果表明,在微波时间9 min、振荡时间40 s、离心转速1 000 r/min、离心时间60 s条件下,电极法与光学法检测值之间不存在统计差异,平均相对误差为7.48%,绝对误差的绝对值范围为0.14~22.92 mg/L,均方根误差为7.91 mg/L,快速前处理工艺处理时间小于15 min,可满足土壤硝态氮快速测量准确性及时效性要求。

摘要：为实现农机自动导航控制,兼顾系统成本和作业效率,对农机自动导航控制决策方法进行了研究,并设计开发了一种导航软件系统。首先,系统根据获取的农田边界、农田形状及作业需求进行路径规划。其次,采用简化二轮车运动学模型,采用模糊控制进行导航决策控制,模糊控制器的输入参数为农机横向偏差和航向偏差,输出参数为前轮转角信息。最后,导航系统根据转角信息,由PLC控制器控制方向盘转动,从而实现导航控制。导航软件采用模块化设计思想,由串口数据通讯、数据分析与处理、数据与图形显示和数据存储4个模块构成,基于C++/MFC语言编写实现。系统还可在导航结束后,对导航偏差数据进行保存,便于试验后进行误差分析。试验结果表明:农机自动导航控制决策方法可以实现较好的控制精度,软件系统界面友好、通讯稳定、功能较为齐全,满足农机田间自动导航作业的需求。

摘要：为了实现对多机协同导航作业的实时远程监控,设计了基于Web-GIS的多机协同作业远程监控平台。该平台主要包括数据收发、数据存储、数据查询、数据显示和数据分析模块。其中,数据收发模块采用Socket技术实时接收多机位置和航姿等作业信息,并可以向车载终端发送远程控制命令。数据存储模块负责将接收到的作业信息存储到相应的SQL Server数据表中。数据查询模块用于多机作业历史信息的查询,并以表格的形式将查询结果呈现在网页中。数据显示模块结合Web-GIS技术,通过与百度地图服务器进行实时交互,实现多机作业轨迹的可视化显示。数据分析模块实时分析处理多机位置和航姿信息,对各农机进行决策分析和任务调度,从而实现多机协同作业。试验结果表明:平台具有良好的稳定性,能够实时显示多机作业轨迹和作业信息,并可以实现多机任务调度,从而满足多机协同作业需求。

摘要：为实现多个农机在农田环境中自主导航协同作业,设计了基于TD-LTE的多机协同导航通信系统。该系统由导航定位传感器、无线通信模块、车载控制终端和远程通信软件组成,其中:传感器包含GNSS接收机、惯性测量单元(IMU)和角度传感器,用于获取每台农机的地理位置、自身姿态和车辆转向角信息。无线通信模块采用4G DTU作为系统通信设备,与车载终端串口相连,实现RS232串口转TD-LTE网络功能。4G DTU经配置软件配置好串口参数等信息后,连接目的服务器IP地址和端口号,将车载传感器采集的数据按设计好的通信协议经TD-LTE网络传输到远程服务器的通信软件中。车载控制终端采用工控机(IPC),实现农机自动导航控制与人机交互。远程通信软件应用Socket网络编程开发了数据接收显示与数据发送的功能模块。系统对每台农机的状态信息实时上传的同时也可以接收远程服务器端对多台农机的协同控制命令,对于软件界面中显示的在线农机,可以根据优先级有选择的进行通信。以4台雷沃欧豹拖拉机为试验平台,每台农机状态信息的发送频率为5 Hz,进行了系统稳定性试验测试,丢包率均为0.1%,且均无延迟,系统具有较高的可靠性与实时性。

摘要：近年来随着遥感数据的爆炸性增长,快速、稳定的自动化影像正射校正成为遥感大数据处理的重要环节。该文在分析GF-1遥感大数据组织方式与元数据特征的基础上,将有理多项式模型正反变换与数字高程数据提取结合,设计实现自动化正射校正系统,并以提高正射校正计算效率与稳定性为目标,研究待校正影像对应数字高程数据快速提取方法,待校正影像分块读取策略等关键问题。在此基础上针对20景覆盖不同地形区域GF-1 8 m多光谱正射校正影像选择均匀分布的检查点,以Google Earth影像中同名点坐标为真值,分析校正误差及收敛情况,试验结果 X(纬线方向)方向和Y(经线方向)方向最大误差均小于16.863 m,距离误差小于23 m,并且92.25%的检查点误差小于16 m(2个像元)。该文提出的自动化正射校正方案在山地地形与平原地形均表现出良好的校正精度与稳定性。

摘要：为解决我国农业信息服务平台利用率低、农民自主获取信息能力差的问题,本研究在对农业信息化技术发展现状和农户的实际需求分析的基础上,构建了农户兴趣模型,利用信息推送技术设计实现了个性化农业信息推送系统。该系统可构建动态用户兴趣模型并对其实时更新,实现了有效、准确的农业信息推送。

摘要：为降低田间振动干扰对谷物产量检测精度的影响,同时增加测产系统的实用性,设计了一种基于CAN总线技术、无线通信技术以及计算机网络技术的新型谷物智能测产系统。系统包括车载子系统和远程监测子系统2个部分,实现了谷物产量的现场监测、产量图绘制、远程监控与收获作业管理等功能。车载部分设计了弧形冲量传感器,提出了机械减振和双板差分方法来降低收割机振动对谷物流量测量的影响,采用数字阈值滤波的方法来提高谷物产量的测量精度,并建立了总产量和单位面积产量的数学模型。田间动态试验结果表明双板回归差分方式滤除干扰的效果优于直接差分,其最大测产误差为8.03%,测产平均误差为3.27%,最大测产误差比直接差分方式降低了7.12个百分点,最后绘制了试验地块的产量分布图。另外,系统的远程监控部分开发了界面友好的收获作业管理系统,实现了谷物产量的远程监测与管理。系统总体运行性能良好,满足了测产需要。