mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
风储联合调频下的电力系统频率特性分析

风电高渗透率下,电力系统对风电场频率调节能力提出了技术要求。考虑风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力,提出将储能与风电自身调频手段相结合,参与系统频率调节。利用储能的柔性控制作用,弥补风电机组自身惯性控制时间短和变桨控制响应慢的不足,提高了电力系统频率稳定性。在风电场和储能系统频率特性模型的基础上,建立了风储联合调频下电力系统的频率特性模型,对比分析了风电调频、储能调频和风储联合调频下的电力系统频率特性,以及储能的容量配置需求。算例分析表明,风储联合调频需求的功率和容量仅为储能单独调频的67%和11.1%,降低了储能配置成本,提高了储能参与风电调频的经济可行性。
基于聚类信息的活动轮廓图像分割模型

基于传统Chan-VeSe(CV)模型,结合图像聚类信息,提出一种有效的活动轮廓模型图像分割方法.该方法首先改进CV模型的能量泛函,考虑图像的梯度信息,提高图像分割的精确度.其次在能量泛函中添加图像的聚类信息系数K,并使用图像的聚类信息实现对水平集轮廓曲线的自动初始化.在分割处理彩色图像时,为提高分割效率,对彩色RGB图像的三通道进行加权处理.最后为能量泛函添加正则项,避免水平集的重新初始化,完成对灰度图像及彩色图像的快速精确分割.实验表明该方法的有效性.
大容量级联式电池储能功率调节系统中多脉冲驱动技术研究

出于高压隔离目的,大容量级联式电池储能系统中,一般采用光纤传输驱动脉冲信号。由于H桥单元个数众多,驱动脉冲数量庞大,为减少光纤使用数量,降低系统成本,提高工作可靠性,采用编解码技术,对多路脉冲驱动信号进行编码后通过一条光纤信号进行串行传输成为一种可行的解决方案。首先分析了PWM脉冲信号的产生算法,在此之上提出针对多路PWM脉冲进行编解码的算法,指定通信协议,采用光纤信号进行串行通信,并将该方案成功应用于一台6 kV,600 kW电池储能功率调节系统(PCS)中,实验结果表明采用该编解码方案使用一条光纤即可完成传统多路光纤传输任务,功率调节系统输出与理论分析一致,电压谐波含量低,并网电流正弦度高,验证了所提的脉冲编解码方案的正确性与可行性。
全钒液流电池–超级电容混合储能平抑直驱式风电功率波动研究

为了平抑2 MW直驱式永磁同步风力机组的功率波动,提出了新型的全钒液流电池–超级电容混合储能系统。对基于混合储能的双三电平二极管箝位型永磁同步风电系统进行了分析,然后对全钒液流电池和超级电容的等效电路模型、充放电特性、协调控制策略进行了研究。采用双向DC/DC变换器进行混合储能系统的能量管理,并对其协调控制策略进行了研究。建立了三电平直驱式永磁同步风电系统及混合储能系统的仿真模型,对直驱式风电机组运行特性进行仿真验证。结果表明:采用现场采集风速数据导入仿真模型,在风功率波动较大时,混合储能系统能够平滑风电系统输出功率波动,稳态时风力发电机出力基本稳定在1.25 MW,提高了风电系统的可控性和电网友好性。
不同剂型的氟虫腈制剂对蝇与蜚蠊的杀灭效果及使用剂量研究

目的研究不同剂型的氟虫腈制剂对蝇与蜚蠊的杀灭效果及使用剂量。方法采用国标GB/T 13917.7- 2009《农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价第7部分:饵剂》、GB/T 13917.10-2009《农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价第10部分:模拟现场》、GB/T 13917.1-2009《农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价第1部分:喷射剂》分别对不同剂型的氟虫腈制剂的杀灭效果进行检测并评价,并运用方差分析与t检验对不同浓度、不同成分杀虫剂的杀灭效果进行比较。结果3种不同厂家的2.5%氟虫腈悬浮剂对蜚蠊的药效达到国家A级标准;6种氟虫腈微乳剂对蝇的药效,除1家为不合格产品外,其他均分别达到国家A或B级标准,3%与6%氟虫腈微乳剂浓度组灭蝇效果差异无统计学意义(P>0.05);0.05%氟虫腈灭蟑胶饵达到国家A级标准,与其他成分的灭蟑饵剂的杀灭效果差异亦无统计学意义(P>0.05)。结论氟虫腈杀虫剂灭蝇与蜚蠊效果良好,但在具体使用中,需降低使用浓度。
云南省边境地区埃及伊蚊分布调查

目的了解埃及伊蚊在云南省边境地区的分布,为登革热防控提供科学依据。方法在孳生地捕捞幼虫,对4龄幼虫分类鉴定以观察埃及伊蚊的分布;采用伊蚊布雷图指数和容器指数观察伊蚊幼虫种群密度。结果在边境17个县(市)共调查积水容器159 924个,其中有伊蚊孳生的阳性容器2388个,布雷图指数为3.97,容器指数为1.46;捕捞幼虫7489条,共3种伊蚊,其中埃及伊蚊幼虫3303条,占捕捞总数的44.10%;白纹伊蚊幼虫4119条,占55.00%;圆斑伊蚊幼虫67条,占0.90%;伊蚊幼虫高峰期为5-10月,其中最高峰为7-8月;景洪、勐腊、勐海、盈江、陇川、瑞丽、泸水7个县发现埃及伊蚊的分布。结论云南省边境地区7个县已有埃及伊蚊分布,结果提示该蚊有向周边地区逐渐扩散趋势,应引起相关部门高度重视。
机组资源管理与安全绩效关系研究

为提高飞行安全绩效,基于航线安全审计3要素,并结合我国1988—2003年49起民航飞行事故中机组资源管理缺陷统计分析数据,确定影响机组资源管理的4个要素:机组沟通、工作负荷、机组决策和情景意识。应用结构方程模型(SEM),构建机组资源管理与飞行安全绩效关系假设模型,并选取我国航空公司一线民航飞行人员为研究对象,进行实证研究。结果表明:机组沟通、工作负荷、机组决策、情景意识与安全情境绩效和安全任务绩效显著相关;安全情境绩效与安全任务绩效显著相关。改善机组沟通、提高情景意识、优化机组决策以及均衡工作负荷,均能有效提高飞行安全水平。
高大空间建筑自动喷水灭火技术试验研究

为研究自动喷水灭火技术对高大空间建筑火灾控火性能的影响,按照高大空间公共建筑和厂房的实际火灾场景,开展自动喷水灭火技术全尺寸火灾试验和数值模拟计算。选定的喷头流量系数为K-161,安装高度为18 m,喷水强度分别为20和25 L/(min·m~2)。试验结果显示,在该火灾场景中,第1只喷头在点火后3~4 min动作,喷头开放数为3~4只即能成功控制火势的增长和蔓延,顶板下的最高温度为120℃,距火灾试验模型2.4 m处的最高温度为20℃。数值模拟计算与实体火试验结论基本一致,说明高大空间建筑采用自动喷水灭火系统,能达到很好的控火甚至是灭火效果。
远距离薄煤上保护层开采方案保护有效性论证

为验证薄煤上保护层开采的卸压保护效果,采用相似材料模拟试验,对薄煤保护层开采设计方案进行实验室还原,得到保护层工作面推进过程中支承压力、被保护煤层及保护层底板的应力分布特征。给出被保护层相对保护层开切眼不同位置煤体的受载力学路径、卸压范围,并依据应力保护准则对保护有效性进行判定。依据岩石强度指数及广义胡克定律,计算得到底板导气裂隙带及卸压解吸带的分布范围。以红阳三矿保护层开采方案为例对保护有效性进行前期论证。研究结果表明,采用该保护层开采方案,未起到有效保护作用。
基于多目标粒子群的土地整理项目选址模型

土地整理项目选址实质上是一个多目标空间优化问题,将传统选址方法用于解决多目标土地整理项目选址存在明显不足。该文提出了一种基于多目标粒子群的土地整理项目选址模型,归纳了土地整理项目选址的选址规则,提取3个能够体现土地整理项目选址目的及意义的目标函数,即新增耕地潜力最高、空间分区集中连片、土地适宜性评价指数最高,同时考虑了土地整理项目最小新增耕地率、实施规模2类约束条件,并详细阐述了算法的核心思想、矢量编码策略、状态更新机制等内容,最后选取湖北省嘉鱼县为试验区,验证了模型的可行性和有效性,结果表明通过对目标的权重调控可以得到不同目标偏好的土地整理项目选址方案,该文所构建模型在土地整理实践中具有可操作性,提供的选址方案科学合理,为土地利用规划和土地利用调控管理提供支持。
基于多源信息融合决策的灌区生态环境评价指标优选

针对目前灌区生态环境评价研究中指标选取主观化、未成体系化的困境,该研究提出了一种基于指标多源特征信息融合的优选思路与方法。以关中地区泾惠渠灌区为研究对象,通过构建灌区生态环境概念模型,以"灌区资源"定义因素层,逐级确定了31个指标,初步构建了灌区生态环境评价指标库。采集指标灵敏度、均衡度、独立性这3种特征信息,视为3项证据,进而采用DS(Dempster Shafer)证据理论对该3项证据基本信任分配函数值进行融合,计算该3项证据共同支持作用下的指标可信度,依据可信度高低排序结果,即可从繁复、庞大的指标库中进行指标优选。该研究设置了两种融合思路:①指标全体融合、②先分别剔除3项证据下基本信任分配函数值较低的指标,然后对剩余指标进行融合;并进行对比分析研究,结果表明:第②种思路下的计算会提前剔除某些可信度较高的指标,如盐碱化程度、空气相对湿度指标;按照第①种思路,对指标全体进行信息融合,进而根据可信度排序结果,选取可信度较高的指标作为灌区生态环境评价研究的主评指标,为灌区生态环境健康评价提供了支撑。为其他领域评价研究中指标的优选提供了新的思路和决策方法。
水稻机械化播栽对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响

为探明高产栽培条件下水稻机械化播栽对稻麦两熟农田稻季甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)排放的影响,以超级稻南粳44为材料,于2011年和2012年在麦秸还田和不还田两种条件下对机械直播、机械栽插、常规手栽3种水稻播栽方式的稻田CH_4和N_2O排放量和水稻产量进行了比较研究。结果表明,稻季CH_4和N_2O排放主要集中在水稻生育前中期,移栽至有效分蘖临界叶龄期CH_4累积排放量占稻季总排放量的76.49%~91.13%,有效分蘖临界叶龄期至拔节N_2O累积排放量占稻季总排放量的33.56%~49.41%。麦秸还田显著提高稻季CH_4总排放量(P<0.05)、降低N_2O总排放量(P>0.05),机械栽插的稻季CH_4总排放量较常规手栽略减3.25%~9.50%(P>0.05),机械直播显著低于机械栽插和常规手栽(P<0.05):2011年,麦秸不还田条件下机械直播较机械栽插和常规手栽稻季CH_4分别减排15.69%和18.43%,麦秸还田条件下分别减排14.54%和22.66%;2012年,麦秸不还田条件下机械直播较机械栽插和常规手栽稻季CH_4分别减排26.63%和32.12%,麦秸还田条件下分别减排30.51%和36.75%。机械直播较常规手栽显著增加稻季N_2O总排放量0.16~0.97 kg/hm~2(P<0.05),机械栽插和常规手栽的差异不大(P>0.05)。机械直播的产量水平显著低于常规手栽(P<0.05),减产8.43%~10.79%,机械栽插较常规手栽产量降低1.27%~3.49%(P>0.05)。稻季的全球增温潜势主要由排放CH_4产生,麦秸还田显著提高全球增温潜势(P<0.05),机械直播的全球增温潜势显著小于机械栽插和常规手栽(P<0.05)。麦秸还田条件下,2011年和2012年机械直播的"单位产量的全球增温潜势"较常规手栽分别减少12.02%和28.71%(P<0.05)。上述研究表明,在长江下游稻麦两熟区采用机械直播有利于减少稻季CH_4排放,麦秸还田条件下机械直播替代常规手栽能减少稻田排放CH_4和N_2O产生的综合温室效应。
基于多分类器融合的玉米叶部病害识别

针对单分类器识别的局限性和玉米叶部病害的复杂性,该文提出了一种基于自适应加权的多分类器融合的玉米叶部病害识别方法。首先,对采集的玉米叶部病害图像的病害区域分别提取颜色、颜色共生矩阵和颜色完全局部二值模式3种特征,并相应地构建3个基于支持向量机的单分类器;然后,利用K近邻和聚类分析的方法计算各单分类器的自适应动态权值;最后,通过线性加权的方式进行融合判决,得到最终的分类结果。利用该方法对7种常见的玉米叶部病害图片进行了试验,平均识别率达94.71%。结果表明,其性能优于目前常见的单一特征或特征组合构建的同类分类器及多分类器融合方法。研究结果为其他农作物病害诊断提供了借鉴和参考。
近50年泾河流域降雨-径流关系变化及驱动因素定量分析

为明确变化环境下流域降雨-径流关系变化特征,定量分析影响因素,该文提出利用滑动偏相关系数法诊断泾河流域降雨-径流关系变异情况,与双累积曲线法相互验证,引入Copula函数分析降雨-径流关系变化特征,在此基础上定量计算气候变化和人类活动对径流变化的影响。研究结果表明:泾河流域降雨-径流关系于1996年发生变异,主要由流域内持续增加的用水量以及大规模的水利水保工程致使的径流衰减性变化造成,降雨年际、年内变幅不明显;降雨-径流关系变异后(1997-2010年),相较1960-1996年,相同降雨条件下流域产流能力减弱,年降雨量≥400 mm时,产流量相对减幅达40%以上;降雨、径流联合分布发生明显变化,不同时段相同量级降雨、径流遭遇概率变化显著;1997-2010年与1960-1996年相比,人类活动对径流减少的贡献率达到80.96%,气候变化影响程度仅为19.04%。该研究可为合理进行流域水资源开发利用与水土保持工作等提供科学依据。
基于同态滤波和K均值聚类算法的杨梅图像分割

针对自然环境下光照不均杨梅果实分割效果不理想问题展开研究。应用同态滤波算法对HSV(色调hue,饱和度saturation,亮度value)颜色空间下杨梅图像V分量进行亮度增强,以补偿光线。而后针对彩色杨梅图像的颜色特征,结合Lab(L(亮度Lightness),a(色度chromaticity,+a表示红色,–a表示绿色),b(色度chromaticity,+b表示黄色,–b表示蓝色)颜色空间a、和b分量的特点,应用K均值聚类算法在Lab颜色空间中对彩色杨梅图像进行分割。为了验证该算法的有效性,在100余幅图像中选用15幅因光照不均和生长状态不同而存在不同程度阴影影响的杨梅图像,进行了3组比较试验,先采用K均值聚类算法对光线补偿去除阴影前后的杨梅图像分割结果进行比较;接着,采用基于色差2*R-G-B自适应灰度阈值分割算法和K均值聚类算法2种不同分割算法对去除阴影后的杨梅图像分割结果进行比较;最后,与基于灰度变换法、直方图均衡化方法的图像增强法去除阴影的效果进行对比。试验结果表明,该文算法的分割误差、假阳性率、假阴性率平均值分别为3.78%,0.69%和6.8%,分别比光线补偿前降低了21.01,12.79和21.14个百分点;与基于色差(2*R-G-B)自适应灰度阈值分割算法相比,分割误差、假阳性率、假阴性率这3个指标的性能平均提高了12.93,1.45和7.11个百分点;与基于灰度变换法图像增强法比较表明,分割误差、假阳性率、假阴性率平均值分别降低了32.94 ,6.85和29.65个百分点,与直方图均衡化图像增强法相比,这3个值分别降低了24.92,6.12和33.06个百分点。通过试验结果图的主观判断和评价指标的定量分析,验证了该算法能有效地分割出杨梅目标,保证了杨梅目标在颜色、纹理和形状方面的完整度,研究结果为研究采摘机器人进行杨梅等果实的分割和识别提供参考。
基于转轮进口水流角的贯流水轮机最优工况应用

贯流式水轮机是农村小水电电网中的重要组成部分,其低水头、大流量的特点,易导致电站机组效率低下、出力降低。而贯流式水轮机运行中的最优运行问题很少引起学者关注,目前最优工况的研究仅仅局限于某点或线。该文从转轮水力损失的角度,理论上分析了影响贯流式水轮机效率的翼型阻力损失、端部损失与撞击损失,依据现场实际导叶与桨叶翼型,在定水头、定桨叶方式下,通过改变转轮进口水流角,对转轮进、出口速度三角形进行计算,从能量角度,进行工况优化,得到转轮10°工况下导叶在53.9°~58.8°的最优特性区域,效率可提高约3%~8%。利用数值仿真技术,对其工况做相应的数值仿真,并进行流场分析,在此基础上,进行真机试验,结果与理论分析相符,与数值仿真计算的误差小于2%,采用此方法对电站机组的全工况进行了计算,全工况范围内进行区域工况优化,得到转轮在7°~42°,导叶在0~78°的最优特性曲线,通过一段时间运行,数据显示机组的能量特性与稳定性效果比较理想。
有机物料深耕还田改善石灰性黑钙土化学性质提高玉米产量

为明确不同深耕方式和有机物料配施还田对石灰性黑钙土化学性质影响及持续改土效果,在黑龙江省安达市石灰性黑钙土上开展了深松、秸秆心土还田、秸秆心土还田+鸡粪3种深耕处理对土壤pH值、盐基离子、有效氮、磷、钾和玉米持续增产效果研究,并与常规耕作进行了比较。结果表明:深耕处理可以改变土壤酸碱度及盐基离子浓度,明显降低土壤pH值,降低幅度分别为0.59~0.96,土壤的水溶性钾、水溶性钠、HCO_3~-离子质量分数降低幅度分别为0.9~6.9、79.6~272.1、19.5~46.6 mg/kg,提高水溶性钙离子质量分数,幅度为36.5~125.6 6 mg/kg,土壤pH值与水溶性钠、HCO_3~-离子含量显著正相关,与土壤水溶性钙离子含量呈显著负相关;深耕处理可提高深层土壤有效氮、磷、钾含量,在>20~50 cm土层,各处理土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量高于对照,顺序为秸秆心土还田+鸡粪>秸秆心土还田>深松>对照,其中秸秆心土还田+鸡粪处理对土壤有效氮、磷、钾影响最明显,高于对照幅度分别为13.5~36.0、2.4~4.1、41.2~71.3 mg/kg;深耕可以增加玉米产量,不同深耕技术增产效果不同,秸秆心土还田和秸秆心土还田+鸡粪处理一次改土后,连续3a均表现增产趋势,秸秆心土还田+鸡粪改土后第1年比对照增加47.1%,第2年和第3年分别比对照增产25.2%和24.7%,3a平均比对照增产32.3%,效果显著,秸秆心土还田处理与对照相比增产效果不如秸秆心土还田+鸡粪处理,第1、2和3年增产分别为11.2%、9.8%和18.1%,3a平均增产11.3%,深松处理增产效果在不同年份表现不一致,第1年没有增产,第2年增产6.3%,第3年增产14.3%,3a平均增产6.2%;从土壤化学性质的变化及改土后玉米产量看出,秸秆心土还田+鸡粪处理是比较适合石灰性黑钙土改良的耕作措施。
不同导叶叶片掠角下轴流泵段水力特性分析及试验

考虑到轴流泵叶轮出口导叶进口区域水流复杂,该文在常规设计导叶基础上通过改变导叶叶片前掠和后掠的角度,期望导叶能够尽可能的回收叶轮出口的速度环量,提高轴流泵段的效率。该文采用计算流体动力学软件研究后置导叶在不同的扫掠角度下对轴流泵段水力性能的影响。以常规设计导叶为基础,一共研究计算了6种不同导叶扫掠方案,每种导叶扫掠方案又计算了8个不同流量工况点。根据数值模拟结果,分析了不同导叶扫掠角度对轴流泵段能量特性的影响,对导叶和出水弯管的水力损失进行了定量计算。最后对前掠16°导叶进行了泵段能量性能试验,并结合数值模拟对该文主要结论进行验证分析。研究结果表明:导叶扫掠角度对轴流泵段性能影响主要体现在小流量工况,且导叶叶片前掠效果比后掠好;导叶叶片前掠16°时,整流效果最好,导叶损失和出水弯管损失最小,效率最高;试验数据与数值模拟结果各点误差在3%以内,验证了数值模拟结果的可靠性、准确性。研究结果不仅有助于导叶水力性能的优化设计,同时对提高泵段的效率提供了参考。
稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机喷菌装置的设计及试验

针对秸秆集沟还田模式下稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机开沟埋草作业后,入沟秸秆较难腐解影响田间中期管理的问题,结合该机结构参数和工作特点,设计了喷菌装置与该机集成,对秸秆喷施生物菌促使其快速腐解。试验表明:喷菌装置不影响一体机各功能的正常工作,作业速度为0.27 m/s时喷菌雾滴连续,秸秆表面覆盖率为67.50%,对20 cm层的秸秆穿透率达43.49%,比普通背负式喷雾器分别高出74.9%和347.4%,性能优势明显。观察期内喷菌处理对秸秆的腐解率最佳达74.6%,比未喷菌处理的12.8%提高482.8%。该研究为秸秆集沟还田一体机的适用性和秸秆集沟还田的进一步推广提供参考。
蔬菜移栽机曲柄摆杆式夹苗机构的设计与试验

通过对穴盘苗进行抗压特性试验、试验平台的夹取试验,研究分析了适于夹取式自动取苗机构工作的相关参数组合以及最佳的钵苗含水率状况,为机构设计提供参考依据。该文基于辣椒穴盘苗抗压特性设计了全自动蔬菜移栽机曲柄摆杆式穴盘苗夹苗机构,该机构可与顶出机构配合完成全自动蔬菜移栽取苗和投苗工作。该文完成了曲柄摆杆式夹苗机构主要结构的设计,并对曲柄摆杆式夹苗机构的工作过程进行了力学、运动学分析和仿真,确定了结构和工作参数,即曲柄、连杆、摆杆长度分别为80、236.22、172.5 mm,夹苗爪具有较好的运动特性。曲柄摆杆式夹苗机构性能试验结果表明,夹取爪为金属材质,弹簧劲度系数为90 N/m,钵苗脱落率为0,钵苗破碎率为4.2%,综合取苗成功率可达95.8%,性能指标符合设计要求,夹苗爪"V"形结构设计有效防止穴盘苗在夹取过程中脱落,保证了取苗成功率。试验表明钵苗含水率为60.8%时,钵苗在不同的弹簧劲度系数及夹取爪材质下均有良好的适应性,在该含水率下钵苗的取苗平均成功率为94.4%。该机构从取苗到投苗采用圆弧形工作轨迹,夹苗爪采用八字形轨道与复位弹簧控制其开合,结构简单、性能可靠,无需调整即可适应多种不同尺寸穴盘苗的取苗工作,对不同含水率穴盘苗适应性强,对穴盘苗损伤小,机构成套使用可达到较高工作效率。
基于偏最小二乘回归的土壤有机质含量高光谱估算

为实现基于光谱分析土壤有机质含量的快速测定,该文以江汉平原公安县的土壤为研究对象,进行室内理化分析、光谱测量与处理等一系列工作,在土壤原始光谱反射率(raw spectral reflectance,R)的基础上,提取了其倒数之对数(inverse-log reflectance,LR)、一阶微分(first order differential reflectance,FDR)和连续统去除(continuum removal, CR)3种光谱指标,分析4种不同形式的光谱指标与有机质含量的相关性,对相关系数进行P=0.01水平上的显著性检验来确定显著性波段的范围,并基于全波段(400~2 400 nm)和显著性波段运用偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)建立了该区域土壤有机质高光谱的预测模型,通过模型精度的比较确定最优模型。结果表明,进行CR变换后,光谱曲线的特征吸收带更加明显,相关系数在可见光波段范围内有所提高;基于全波段的PLSR建模效果要优于显著性波段,其中以CR的预测精度最为突出,其模型的决定系数R~2和相对分析误差RPD分别为0.84、2.58;显著性波段的PLSR模型与全波段对比在模型精度方面虽有一定差距,但从模型的复杂程度来比较,具有模型简单、运算量小、变量更少的特点;最后,综合比较了全波段和显著性波段4种光谱指标的反演精度,发现CR-PLSR模型的建模和预测的效果比R-PLSR、LR-PLSR、FDR-PLSR模型都要显著。该研究可为将CR-PLSR高光谱反演模型用于该区域土肥信息的遥感监测提供参考。
温室聚光光伏/温差联合发电系统的设计与性能试验

为解决温室常规能源供电能耗大及太阳能供电模式利用效率低的问题,该文根据温室特点设计了CPC(compound parabolic concentrator)型聚光光伏/温差联合发电系统,利用CPC型聚光器进行聚光,建立光伏、温差联合发电模式,采用扁平热管作为传热元件,利用水对流给系统冷却。为测试温室聚光光伏/温差联合发电系统性能,对系统的能量转换进行了分析,分析不同光辐射强度、冷却水流量对系统的影响。同时搭建了系统的试验平台,对水冷扁平热管型CPC-PV/TE联合发电系统(compound parabolic concentrator-photovoltaic/thermoelectric hybrid power generation system,CPC-PV/TE)进行试验研究,结果表明,系统联合发电效率大于单独一种发电方式的效率,实现能源的梯级利用。在CPC-PV/TE联合发电系统瞬时性能的试验期间联合效率最大可达到20.06%,发电功率最大值为125.98 W。在全天性能测试期间,CPC-PV/TE联合发电系统全天的发电效率在18.57%以上,CPC-PV/TE联合发电系统发电性能优于已有的联合发电系统,所获得的电能基本满足寒地温室内环境监控系统、照明系统的供电要求。
自走式甘蓝收获机的设计与试验

针对中国甘蓝收获机械化水平低、缺乏相应甘蓝收获装备的现状,在统计分析主要甘蓝品种物理参数的基础上,设计了一种适合南方田间作业的自走式甘蓝联合收获机。该机型采用单行一次性收获方式,配置有专用动力底盘,收获台架主体包括引拔装置、输送提升装置、切根装置、剥叶装置、收集装置等,动力由液压系统驱动,可一次完成甘蓝的拔取、输送、切根、剥叶、装箱等作业。田间试验表明,该收获机各工作部件工作稳定,表现出了良好的收获效果,收获速度为0.3 m/s时,拔取成功率为86.7%,输送成功率达93.3%,切根合格率为75.0%,剥叶合格率为81.7%,基本满足甘蓝的机械化收获要求。该研究为中国解决甘蓝的机械化收获提供了参考。
穴盘幼苗机械手取苗基质完整率影响因素试验与分析

当前国内外移栽机械研究中取苗环节是制约自动移栽机发展的瓶颈,该文试验研究重点是判别拟定的影响因素对穴盘幼苗机械手取苗影响显著与否。测试的影响因素为基质含水率(35%~65%),取苗执行器的执行结构外形特征(指针形状、压舌板形状、U型形状3种)和作物生长初期幼苗根系对基质抗剪性能提升的效果,并将基质完整率作为试验指标值。通过试验给出夹持力与夹持量的对应关系,明确了各取苗执行器执行结构的最佳夹持量,采用正交试验法得出主次影响因素和优水平。试验结果表明:执行结构外形特征是主要影响因素,并确定U型形状为最佳;基质含水率对取苗结果有一定影响,含水率在50%左右为最佳;在幼苗长出第1对真叶时取苗,幼苗根系对基质抗剪性能提升的效果对取苗影响不大,对最优水平组合做验证试验基质完整率均在80%以上,样本全都成功移栽到营养钵内。该文为进一步研究和改善穴盘幼苗移栽设备的关键技术点提供参考。
基于空间自相关的农村居民点空间格局演变及其分区

农村居民点形态特征是自然地理条件和社会经济发展水平的集中体现,其形态特征空间集聚格局可为农村居民点分区提供基础依据。该文以北京市平谷区为例,基于空间自相关方法,分析平谷区农村居民点的空间格局及其演变特征,测度其空间关联性,获取农村居民点空间形态集聚格局,进而结合村庄定位、相关规划等,提出平谷区农村居民点分区方案。研究结果显示,农村居民点规模、形状、分布均呈显著空间自相关,正相关类型多以组团形式出现,而负相关类型则呈零星分布。不同的自然与社会经济特点区域表现出不同的集聚格局,地形地貌等自然条件控制下的农村居民点规模、形状和分布的集聚区域空间一致性较强,而城市化、工业化等人文过程则降低了其空间一致性。可据此将农村居民点分为5个管理区域,平原区农村居民点管理应注重其用地综合效益的提升,适时调整优化农村居民点用地结构以改善生产生活条件;半山区应因地制宜推行区域统筹的综合管理模式;而山区则应突出村庄特色,完善居民点内基础设施建设,实现农村居民点整合发展。
稻麦玉米秸秆残留还田量定量估算方法及应用

为了解秸秆残留还田是秸秆直接还田的基本形式。该文通过逐步推导,给出了秸秆残留还田量定量估算的系列公式,并将秸秆残留还田量定量估算建立在5个参数的基础上,即农作物平均株高、收割留茬高度、叶部生物量比例、枝叶脱落率和秸秆机械收集损失率;以实地调查为基础,结合对试验数据收集整理,给出了小麦、玉米、水稻三大农作物秸秆残留还田量定量估算的参数体系,并估算出了三大农作物的秸秆残留还田量,分别为7 106.92、4 543.48和6 392.95万t,合计为18 043.35万t,占三大农作物的秸秆总产量的31.13%;三大作物人工收获秸秆残留还田量为1724.47万t,机械收获秸秆残留还田量为16 318.88万t,后者是前者的9.46倍;进而以农作物面积为权重,推算出全国的秸秆残留还田量为25 330.08万t,计算出单位面积耕地的残留还田量为1.87 t/hm~2,与基本还田量的最低需求3.0 t/hm~2相比尚需增加60%以上,与基本还田量的一般需求4.5 t/hm~2相比尚需增加1.41倍。论文最后指出了秸秆残留还田量定量估算需要继续深入开展的主要研究工作:一是开展更广泛的田间实测,进一步提高小麦、玉米、水稻三大农作物秸秆残留还田量定量估算参数的精准度,尤其是收割留茬高度和秸秆机械收集损失率这两大参数的精准度,以便更确切地估算三大农作物的秸秆残留还田量;二是针对棉花、大豆、油菜等主要经济作物进行秸秆残留还田量定量估算研究,建立全国主要粮经作物秸秆残留还田量定量估算的参数体系;三是建立区域性的秸秆残留还田量定量估算的参数体系,逐步实现各区域秸秆残留还田量的定量估算。
油菜联合收获机旋风分离清选系统设计与试验

针对传统油菜联合收获机多采用风筛式清选装置,其整机结构复杂、尺寸庞大,研制了一种适于油菜联合收获的旋风分离清选系统,分析确定了旋风分离筒、输送带式强制喂料装置的结构及其相关参数,采用单因素与二次旋转正交组合试验研究了旋风分离筒吸杂口风速、风量以及强制输送带线速度对油菜籽粒清洁率和损失率的影响,构建了籽粒清洁率、损失率与吸杂口风速、强制输送带线速度之间的回归方程,优化得出了最佳运行参数组合。试验结果表明:吸杂口风速为12~16 m/s,风量为0.375~0.501 m~3/s,强制输送带线速度为1.570~1.884 m/s时,清选性能较好。选择吸杂口风速15.3 m/s、风量0.479 m~3/s、强制输送带线速度1.570 m/s优化组合时,分析计算得出籽粒清洁率为96.98%。田间试验表明:采用取消链耙输送设计的油菜联合收获机能够保证物料喂入顺畅,旋风分离清选系统清洁率为90.21%,损失率为6.54%。该研究结果为旋风分离清选系统的结构优化和油菜联合收获机整机结构的改进提供了参考。
基于模糊顺序形态学的植物叶片脉络边缘提取

植物叶片是作物分类和识别的简单有效方法,叶片的脉络和边缘特征提取是识别叶片的基础步骤。植物叶片图像通常受噪声影响,提取清晰的脉络和边缘比较困难,该文提出了基于模糊顺序形态学的植物叶片脉络边缘特征提取方法。首先,根据像素邻域特性,利用植物叶片脉络边缘及内部区域的差异性,构造了隶属度函数;然后,依据Sugeno模糊模型,定义了能够增大叶片脉络边缘和内部区域差异的模糊规则,进行模糊推理;该文采用了抑制噪声特别有效的顺序形态学边缘检测算子,对图像进行脉络边缘提取,最终得到植物叶片脉络和边缘信息图像。试验结果表明,该文方法克服了自然环境中噪声的影响,提取的植物叶片脉络和边缘更加清晰、定位更加准确。
黄土区小流域土壤容重和饱和导水率的时空动态特征

土壤水力性质是评估降水入渗、径流发生以及土体可蚀性的重要参数。研究小流域尺度土壤水力性质的时空动态特征,对于以小流域为基本单元的黄土高原综合治理具有直接意义,有助于加深对相关生态水文过程的理解。以陕西省神木县六道沟老叶满渠小流域为对象,进行50 m×50 m网格布点(共73个样点),2014年8-10月期间每月测定1次表层土壤容重和饱和导水率,结合经典统计学与地质统计学的方法研究容重和饱和导水率的时空变化规律。结果表明:1)小流域尺度容重的月际变化趋势较为一致,整体呈正态分布规律,饱和导水率的月际变化强烈,呈偏态分布;容重较饱和导水率变化范围较小,变异程度较低;2)小流域尺度容重和饱和导水率在8-10月的半方差可用指数模型进行最优拟合,两者均表现出中等程度的空间依赖性;Kriging插值图表明小流域容重总体差异性较小,而饱和导水率差异显著;8-10月,西坡局部区域、坡顶的容重呈逐月增大趋势,而饱和导水率呈减小趋势;3)Pearson相关性分析表明,8-10月单次测定的容重和饱和导水率之间的相关性不明显;在同一土壤类型下(干润砂质新成土)表现出极显著的负相关关系(P<0.01)。
基于多时相Landsat数据融合的洞庭湖区水稻面积提取

洞庭湖区作为中国重要的商品粮基地,水稻种植面积的变化对国家粮食安全有重要的影响,准确获取水稻面积及其变化显得十分重要。为解决数据缺失问题,该文利用STARFM(spatial and temporal adaptive reflectance fusion model)模型融合高时间分辨率的MODIS数据与中等空间分辨率的Landsat数据,得到时序Landsat NDVI数据,并利用时序Landsat NDVI数据对水稻种植面积进行提取。结果显示,该方法能够有效地提取水稻种植面积,总体分类精度94.52%,Kappa系数为0.9128。水稻分布几乎覆盖整个研究区,水稻种植总面积达7.88×10~5hm~2。双季稻种植面积为7.75×10~5hm~2,主要集中于湖区北部及西北部,且分布较连续。一季稻种植面积为1.3×10~4hm~2,分布相对零散,有小范围集中于湖区中部及西北部。
基于FCS及EPIC模型的未来情境下作物空间竞争模拟

该文模拟了未来2030年气候变化和社会经济情景下东北地区粮食作物玉米、水稻和大豆空间竞争情况,并将竞争结果空间化,以期为相关研究和农业区域布局政策制定提供参考。该文设置A2C1D1(IPCCA2 CO_2排放气候变化情景、农民无打工收益、3种作物政府收购价格翻一番)、A2C1D2(IPCCA2 CO_2排放气候变化情景、农民无打工收益、3种作物政府价格翻二番)、B2C2D1(IPCC B2 CO_2排放气候变化情景、农民无打工收益、3种作物政府收购价格翻一番)和B2C2D2(IPCC B2 CO_2排放气候变化情景、农民无打工收益、3种作物政府价格翻二番)等4种IPCC气体排放气候变化和社会经济混合情景,与2009年3种作物空间竞争结果比较,可以得到如下结论:1)在A2C1D1情景下,玉米面积所占粮食作物农田面积比例由82.3%下降到77.36%,大豆由7.7%上涨至8.93%,水稻则由10%上涨到13.71%,空间上,玉米在小兴安岭与嫩江平原区之间的过渡地带及辽宁省腹地水系较为发达地区的周边地区有所减少,而大豆在小兴安岭与嫩江平原区之间的过渡地带,水稻在辽宁省腹地辽河平原面积相应有所增加;2)在A2C1D2情景下,玉米面积比例由82.3%下降到75.56%, 而大豆由7.7%上涨至9.52%,水稻则由10%上涨至14.92%,空间上,这一情景的变化与A2C1D1非常相似;3)在B2C2D1情景下,玉米所占面积比例由82.3%上升到84.16%,而大豆由7.7%下降至7.27%,水稻由10%则下降到8.57%,空间上,玉米面积在小兴安岭与嫩江平原区之间的过渡地带和辽宁水系较为丰富的腹地地区,大豆种植区在小兴安岭与嫩江平原区之间的过渡地出现萎缩,而水稻在辽宁腹地种植面积逐渐减少,这一现象与A2C1D1和A2C1D2相反;4)在B2收购价格翻两番的情景下,玉米所占面积比例由82.3%下降到80.06%,而大豆由7.7%上升至9.01%,而水稻由10%则上涨到10.93%,空间上分布没有明显变化。从指导实际生产的角度分析,在中国经济发展呈现新常态特征的情况下,2030年B2C2D1和B2C2D2的情景预测可能更加符合实际情况,从农产品相对平衡发展的角度出发,收购价格无差别化提高2倍对于优化农产品布局更加有利。
关中地区玉米临界氮浓度稀释曲线的建立和验证

基于临界氮浓度稀释曲线推导的氮素营养指数既可以诊断出氮素供应不足也可以诊断出氮肥供应过量。该文在整理分析关中平原8 a氮肥大田试验的基础上,分别构建了关中灌区夏玉米和渭北旱塬春玉米的地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,关中玉米地上部临界氮浓度与生物量符合幂函数关系。利用独立试验资料对建立的临界氮稀释曲线模型进行检验,结果表明:该模型能准确诊断该区玉米植株的氮营养状况,施肥量和施肥时期对玉米植株的氮素营养状况影响较大,一般随着施氮量的增加氮素营养指数值会增大,只基施氮肥或前期施氮过多都会使玉米在生长过程中营养失衡。该研究建立的关中地区玉米的临界氮稀释模型为该区玉米氮素营养诊断和优化管理提供了较好的技术途径和理论参考。
液体地膜对滴灌棉花生理特性和产量的影响

为探寻解决干旱区棉田日益严重的"白色污染"问题的途径,明晰液体地膜代替塑料薄膜与滴灌结合对棉花生理特性与产量的影响效果,通过桶栽试验,设置了5种处理(液体地膜1 900 kg/ hm~2,LFD1;液体地膜2 200 kg/hm~2,LFD2;液体地膜2 500 kg/hm~2,LFD3;普通塑膜,PFD;裸地对照,CK),监测和分析了不同处理对滴灌棉花叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、水分利用效率和产量的影响。结果表明,液体地膜覆盖用量的大小对滴灌棉花叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度等生理特性指标和水分利用效率及产量均具有重要影响。随着液体地膜用量的增加,滴灌棉花叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度及产量也不断增加,并与塑料地膜覆盖处理的差距变小。液体地膜覆盖对滴灌棉花生理特性的影响作用效果在棉花生理活动旺盛的生育前期和中期更为显著,随着作物生育期的推进(液体地膜覆盖时间的延长)而逐渐降低。在所有观测时间点,3个液体地膜覆盖处理的滴灌棉花叶片净光合速率均高于CK且与CK具有显著性差异(P<0.05);在不同阶段和同一阶段的不同观测时段不同用量液体地膜处理对棉花叶片净光合速率均具有不同的影响。在棉花生理活动相对旺盛的蕾期6月26日14:00,LFD1、LFD2和LFD3的叶片净光合速率较CK分别提高11.12%、29.76%和40.20%,较PFD分别降低24.96%、12.38%和5.33%;液体地膜覆盖滴灌棉花水分利用效率、单株铃数、单铃质量、产量等指标均高于CK处理(P<0.05),液体地膜用量最大的LFD3处理与PFD处理的水分利用效率、单株铃数、单铃质量、产量均没有显著性差异(P>0.05)。LFD1、LFD2和LFD3较CK分别增产7.10%、11.79%和14.39%。不同用量的液体地膜覆盖处理对于滴灌棉花水分利用效率及产量具有重要影响,液体地膜通过不断对棉花生理特性的影响最终影响到水分利用效率与产量;适量液体地膜(不低于2 500 kg/hm~2)与滴灌结合可以与塑料地膜膜下滴灌棉花具有相当的节水、增产效果(与CK相比),液体地膜具有的可降解、无污染特点将使该技术具有较大的应用潜力。
沟塘组合除涝工程设计方法与应用

鉴于极端降雨事件增加和流域下垫面改变抬高排涝模数对传统沟道除涝工程形成挑战,该文结合塘堰滞涝功能提出了沟塘组合除涝工程技术及其设计方法。基于水文资料缺乏小流域的涝水形成规律,离散设计暴雨历时并假设离散时段内流量过程线符合三角形分布下,采用改进SCS模型和小流域汇流方程推求涝水流量过程线;采用水位-容积关系和堰流公式进行质量平衡演算设计塘堰工程规格。在淮北平原低洼区的农沟和斗沟尺度上组合堰宽分别为0.6和2 m的塘堰工程发现,3、5和10年一遇24 h设计暴雨下涝水流量峰值减少了25%以上,延迟了0.5~1 h,3或5年一遇设计暴雨除涝能力排水沟的除涝标准可分别提高到5或10年一遇。沟塘组合除涝工程为缓解排区和下游区域洪涝压力提供可选方案。
棉花先涝后渍减产规律分析及排水指标确定

为探究棉花多生育期先涝后渍胁迫下的减产规律,于2008-2011年在武汉大学灌溉排水试验场开展了不同涝渍水平、涝渍发生生育期(蕾期、花铃期和吐絮期)和涝渍形式(单涝、单渍和先涝后渍)的测坑试验。分析了2类排水指标的合理性,量化了多生育期先涝后渍胁迫下不同涝渍形式及涝渍发生生育期的减产作用,提出了棉花多生育期先涝后渍排水指标。结果表明:在先涝后渍胁迫下,基于淹水和受渍时间划分的涝渍指标(淹水期间地表及地下累计超标准水深和受渍期间地下累计超标准水深)比基于地表和地下水动态划分的涝渍指标(地表、地下累计超标准水深)更为合理;单渍的减产作用是单涝的0.759倍;先期的涝会增强棉花对后续渍的适应性,先涝后渍胁迫下渍的减产作用是涝的0.293倍;花铃期、蕾期和吐絮期的减产作用之比为1:0760:0.220;多生育期地表及地下累计超标准水位与棉花减产率之间呈极显著的线性关系(R~2=0.629,P<0.001)。研究成果可为多生育期先涝后渍胁迫下棉田排水标准的制定提供参考依据。
膜下滴灌旱作水稻水肥耦合模型及组合方案优化

为了研究膜下滴灌旱作水稻灌溉定额和施肥量对产量的影响。采用通用旋转组合设计试验方法,建立膜下滴灌旱作水稻水肥耦合模型。结果表明,在供试土壤膜下滴灌条件下,灌溉定额、氮、磷与水稻产量之间符合三元二次回归模型,其一次项、二次项及水氮交互项回归系数均达极显著水平,三因素的增产作用大小依次为:灌溉定额>施氮量>施磷量。采用此模型计算的预测产量与实际产量之间呈高度正相关(R~2=0.981),并可由此计算得出目标产量灌溉定额及其施肥量。经模型寻优,得出不同目标产量下的水、氮、磷最佳组合方案,通过2 a验证试验,验证产量与水分生产效率与模型优化组合目标产量和水分生产效率相吻合,此最优组合方案可以为膜下滴灌旱作水稻节水节肥、水肥一体化技术和高效栽培技术提供科学依据和理论支持。
基于激光测距仪的温室机器人道路边缘检测与路径导航

针对温室内移动机器人的应用需求,该文提出了一种应用于温室内移动机器人自主行走的温室道路边缘检测与导航算法。此方法利用激光测距仪获取当前视场内路面、作物及障碍物信息,根据温室路面平整度高于作物冠层外表面的特点,检测道路边缘并生成移动机器人下一采样控制周期的期望航向,然后根据机器人几何与物理模型推算左右驱动轮速度调整指令,使移动机器人保持沿道路行走而不进入作物区中。该算法的有效性在温室移动机器人Walle平台上得到了验证,机器人偏离道路中心线的平均值为–1.2707 cm,均方误差为2.6772。
小麦生产水足迹区域差异及归因分析

用水效率评价是节水农业研究的重点领域之一。作物生产水足迹作为评价作物生产过程中水资源消耗类型、数量以及用水效率的综合指标,为农业水资源管理评价提供了全新的思路。该文基于水足迹理论和量化方法,分析了中国大陆小麦生产水足迹空间分布情况和特征,并对造成水足迹区域差异的因素进行归因分析。结果表明:小麦水足迹的空间分布差异显著,其中西北、西南局部以及华南等地的小麦水足迹较高,而黄淮海、东北东部等地的水足迹较低。新疆绿水足迹比例为11.87%,部分南方省份大于80%,绿水足迹所占比例呈现出从东南沿海向西北内陆递减的空间分布格局。归因分析结果显示除小麦品种差异外,区域农业生产水平和气候条件的差异也是造成小麦水足迹空间差异的主要原因,其中化肥、农业机械投入是影响小麦水足迹的主要农业生产因子,而太阳辐射和降水量是影响小麦水足迹的主要气候因子,该研究结果可为国家制定农业水资源管理策略提供参考。
基于复杂网络模型的黄土模拟流域坡面形态演化

坡面形态演化是坡面系统过程作用的体现,是流域地貌系统研究重要内容之一。该文运用复杂网络方法构建坡面形态空间演化结构,探讨坡面系统演变规律。采用近景摄影测量方法得到模拟黄土坡面的9期地形数据,运用面向对象分割方法,得到了7种坡形类型空间分布图。以坡形为节点,边为坡形之间的空间连接关系,构建坡面空间网络图。研究结果得到坡面网络模型属于无标度网络,具有异配网络特征,其中陡坡是坡面网络的关键节点,控制着网络空间结构。网络演化中双直形坡的平均度下降显著,陡坡节点发育影响着系统输沙量。网络结构熵开始急剧增大,经历平缓增大到稳定状态,依据网络结构熵的变化将网络演化分为发育期、发展期和成熟期3个阶段。降雨强度增大使得坡面网络的结构熵变化显著,加剧了坡面系统演化。研究表明复杂网络框架是研究地貌系统演化一种有效途径。
旋转式农机土槽试验台运行平稳性控制方法及试验验证

为了解决旋转式土槽试验台的槽体和槽内土壤质量较大带来速度不容易控制和调节的问题,建立轮胎摩擦驱动的旋转式土槽试验台的数学模型。根据旋转式土槽交流伺服驱动器的特点设计了模糊控制器,对模糊控制进行优化并进行MATLAB仿真、对比。当交流伺服驱动器初始输入转速为300 r/min时,优化前后土槽在模糊控制策略下输出转速最终都稳定在3 r/min;优化后模糊控制下的土槽输出转速超调量小,最大转速为3.4 r/min,比优化前的3.7减小0.3 r/min,土槽输出转速稳定在3 r/min的时间由优化前的9.0减少到8.0 s,后期无振荡。试验结果表明:当旋转式土槽交流伺服驱动器输入转速320 r/min时,土槽运行稳定性误差由模糊控制的0.034降低到优化模糊控制的0.029,土槽从启动到进入稳定运行的时间由10.1缩短到7.9 s。该研究可提升后续利用该种试验台进行移栽和播种等农业机械试验的精度。
响应面法优化葡萄酒泥酵母甘露聚糖提取工艺条件

目的:优化热水浸提法提取葡萄酒泥酵母甘露聚糖工艺条件。方法:在单因素实验基础上,采用Box-Behnken实验设计,对影响热水浸提甘露聚糖的主要因素进行研究。结果:热水浸提法提取葡萄酒泥酵母甘露聚糖的最佳工艺条件为料液比1:23(g/mL),浸提温度124 ℃,浸提时间5 h,浸提次数3次。在此条件下甘露聚糖得率为14.27%,提取效果最佳。结论:此方法绿色环保,成本低,适宜工业化生产。
流苏花总黄酮超声提取工艺及抗氧化活性研究

研究流苏花中总黄酮超声辅助提取最佳工艺条件,并评价提取总黄酮的抗氧化活性。在单因素实验的基础上,以总黄酮的得率为指标,采用响应面法优化总黄酮超声提取条件;并通过总黄酮清除O_2~-?、DPPH?和?OH及抗脂质体过氧化等的能力来研究其抗氧化活性。流苏花总黄酮的最佳提取工艺条件为:乙醇体积分数为65%,液料比为37:1 mL/g,水浴温度54 ℃,超声时间40 min,在此条件下,总黄酮的得率达到10.736%。流苏花总黄酮对O_2~-?、DPPH?和?OH具有较好的清除作用,具有较好的抗脂质过氧化活性,并与总黄酮的浓度呈一定的量效关系。利用响应面分析法分析结果可靠,得到了流苏花总黄酮超声辅助提取的最佳工艺条件,提取得到的总黄酮具有较好的抗氧化活性。
抗克百威单链抗体的可溶性表达载体的构建及鉴定

为构建克百威(carbofuran,CBF)单链抗体(scFv)可溶性表达载体,实现其在大肠杆菌中的表达。以pCANTAB5E-scFv质粒为模板扩增CBF的重链(VH)及轻链(VL)片段,通过引物设计引入由15个氨基酸组成的连接肽(Gly4Ser)3,经重叠延伸拼接重链及轻链片段,并通过PCR扩增得到scFv基因,再与载体pLIP6/GN连接,转化大肠杆菌BL21,阳性克隆质粒经PCR鉴定并测序。重组菌经0.6 μmol/L异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)及低温诱导表达重组单链抗体,并通过SDS-PAGE和Western blotting对其鉴定。采用ELISA法检测重组单链抗体的抗原结合活性。结果表明重组质粒pLIP6/GN-scFv含有插入片段,scFv与碱性磷酸酶(AP)相连得到重组蛋白的分子量接近78 ku,可被游离的CBF竞争性抑制,IC_(50)值为26.80 ng/mL。这说明成功构建了重组质粒pLIP6/GN-scFv并实现了其在大肠杆菌中的可溶性表达,为研究其在免疫分析方法中的应用奠定了基础。
响应面分析法优化假单胞菌产絮凝剂的培养条件

从油漆废水中分离得到一株具有较高絮凝活性的菌种FL-1,通过16sDNA凝胶电泳图鉴定菌种的种类为门多萨假单胞菌。然后采用单因素实验对培养基进行优化,分别考察了培养基的初始pH、碳氮源及温度对絮凝效果的影响。最后用响应面设计法对这四因素进行优化,得到最佳的培养条件为葡萄糖26.5 g/L,(NH_4)_2SO_4 0.5 g/L,初始pH7.0,温度31 ℃。在此条件下的絮凝率的理论值为96.55%,实验验证值为95.19%。实验值与响应面预测值拟合情况良好,则说明通过响应面实验设计对FL-1培养条件的优化是有效的。
复合酶解裂壶藻渣制备抗氧化肽的工艺研究

以提取油脂后的裂壶藻渣为原料采用蛋白酶进行酶解,以水解度、蛋白回收率及产物抗氧化活性为指标,确定最佳复合酶解工艺。结果表明,在pH为7.5,水解温度为50 ℃,料水比为1:12(w/w),加酶量为0.5%(E/S,w/w)条件下,采用复合蛋白酶与Alcalase 2.4 L复配方式(1:1,w/w)酶解裂壶藻渣6 h后的产物水解效果与抗氧化活性均优于其他单酶或复合酶解产物。在此条件下,酶解产物的水解度为11.15%,蛋白回收率为70.82%,羟自由基半抑制浓度IC_(50)为1.656 mg/mL,还原力为1.417(浓度3 mg/mL),具有较好抗氧化活性。
圈闭资源量计算参数确定方法--以断块型圈闭为例

油气勘探早期阶段,受地质认识和资料控制程度等限制,尤其受地质人员主观认识上的偏差影响,造成资源量计算参数取值过大,长期过高估计圈闭资源量,直接影响勘探部署决策。为使圈闭资源量计算结果更符合客观实际,该文在分析圈闭资源量各参数主要影响因素的基础上,应用中心极限定理、概率分布函数构建等相关原理,对圈闭资源量每个参数按不同情况组合并相乘,得到相应多个不同的资源量参数值,并由最小二乘法在对数坐标上拟合确定一条直线,在经过合理性检验之后,最终确定资源量计算参数值。
建南气田志留系天然气地球化学特征及气源探讨

根据建南气田及邻区的天然气组分、烷烃碳同位素等资料,结合区域烃源岩研究资料,研究了该区志留系天然气的地球化学特征及其气源特征。结果表明,建南气田志留系天然气为干气,非烃气体总含量低且无H_2S气体;烷烃气碳同位素均小于-40‰,属于油型气成因,其母源为腐泥型干酪根。ln(C_1/C_2)-ln(C_2/C_3)相关性表明现今的志留系气藏以原油二次裂解贡献为主。结合该气藏地质特征综合分析认为,建南气田志留系天然气来源于志留系龙马溪组碳质页岩,烷烃气碳同位素局部倒转为同源不同期的天然气混合所致,即晚期原油裂解气与早期干酪根降解气混合。中上扬子区广泛分布且已成熟的志留系龙马溪组页岩预示志留系和石炭系的天然气勘探前景良好。
彭水地区五峰-龙马溪组页岩热演化史及生烃史研究--以PY1井为例

利用盆地模拟软件BasinMod 1-D,选用古地温梯度法,采用镜质体反射率正演法厘定彭水地区各时期构造剥蚀量及古地温梯度。结果表明,该区自晚古生代以来古热流经历了低-高-低的变化过程,其古地温梯度具有相同特征;志留纪-中二叠世古地温梯度平均值约为2.5~3.0 ℃/hm;晚二叠-早白垩世古地温梯度平均值约为3.0~3.5 ℃/hm;早白垩世末期以来,古地温梯度平均值介于2.0~2.5 ℃/hm;加里东期、印支期构造抬升剥蚀量不足500 m,燕山、喜马拉雅运动构造抬升剥蚀量可达4 300 m。成烃史研究表明,彭水地区五峰-龙马溪组页岩早泥盆世进入生油门限,在晚二叠-晚三叠世进入生油高峰,在早侏罗世进入生气期,中侏罗世进入过成熟生干气阶段。后期燕山、喜马拉雅运动,致使地层抬升、剥蚀,研究区页岩气保存条件将成为下一步勘探的研究重点。
胜利探区低渗透油层产液量不足的原因及改造对策

近年来,在胜利探区深层相继发现了累计数亿吨的低渗透控制和预测储量,这些储量多来源于致密砂岩和强胶结碳酸盐岩储集层。由于单井产液量低,一直未能有效实现探明储量的升级。为分析原因,提高产能,利用了部分低渗低产井的含油岩心资料和实验检测数据,将产液量不足的原因与油层复杂的岩性特征、原油性质和工艺配套措施相联系加以分析,确定了低渗透储层产液量不足的内、外因素,即岩石致密结构导致的低溢出量、岩石非均质性导致的油水关系不落实、黏土多样性导致的多敏性并存、含油饱和度不足导致的不饱和间溢以及油藏内油质偏稠导致的流动性偏差等,是油层产液量不足的"内因";压裂实施过程中液相冲击力造成的储集空间内黏土微粒堆挤和酸化过程中酸液与储层性质不配伍形成的副产物(多为沉淀物),使储层渗透性进一步降低,是油层产液量不足的"外因"。针对不同的问题和诱发原理,对部分单井层分别制定了增产改造措施,实施后取得了明显增油效果。
南海琼东南盆地东区天然气成因类型与烃源探讨

根据钻井测试、地震等资料,运用天然气地球化学、成藏综合研究方法,分析了琼东南盆地东部松东凹陷和宝岛凹陷天然气成因及来源。研究表明,研究区天然气主要为油型气,其中松东凹陷北坡的BF13和SF24区中新统天然气为成熟的油型气;宝岛凹陷北缘二号断裂带BF19-2-3井区上渐新统陵水组天然气为高成熟-过成熟油型气,可能混入少量煤型气。该认识有别于以往莺琼盆地报道的典型煤型气。已发现的油型气主要来源于始新统湖相烃源岩,可能部分有崖城组煤系源岩的贡献,推断琼东南盆地除崖城组煤系气源岩之外存在另一套重要的气源岩。松东凹陷和宝岛凹陷下一步重点天然气勘探方向为松东凹陷西北坡和宝岛凹陷北缘二号断裂带。
下扬子区上古生界构造作用与油气保存条件分析

基于中、新生代构造形变对下扬子地区海相地层及上覆盖层的影响,应用整体构造框架下的宏观保存体系评价思路,通过研究构造演化与隆升剥蚀、断裂构造作用、岩浆活动、水文地质条件、盖层的有效性等,对该区上古生界油气宏观保存条件进行了评价。(1)下扬子区上古生界油气保存条件地区差异性明显,具有"南北分带,东西分块"的特点;(2)下扬子区油气保存条件分为3类:句容-黄桥地区、海安凹陷中北部为Ⅰ类(有利)保存区;苏北盆地(东台-大丰地区、射阳地区、宝应-金湖南地区、姜堰-海安地区)、苏皖南地区(无为地区、望江-潜山地区、句容-常州地区)为Ⅱ类(较有利)保存区;下扬子其他地区为Ⅲ类(差)保存区。
扬子陆块下古生界页岩气保存条件分析

早古生代扬子陆块主要发育有下寒武统牛蹄塘组与上奥陶-下志留统五峰-龙马溪组2套富有机质页岩。受多期造山与多期成盆事件影响,2套页岩在经历广西、印支、燕山与喜马拉雅4期造山事件改造后,上扬子区及中扬子西部改造相对较弱、变形叠加期次最少(2~3期),页岩气保存条件最好、页岩气含量最高、最有资源前景;中扬子东部及下扬子区西部改造强度与变形叠加期次其次(3~4期),页岩气保存条件相对较差、页岩气含量相对较高、资源前景较好;下扬子区东部及扬子陆块周缘山前改造最强、变形叠加期次最多(4期),页岩气保存条件最差、页岩气含量较低、资源前景有限;陆块内部总体以残留复向斜区页岩气保存条件最好。
三塘湖盆地马朗凹陷石炭系火山岩系烃源岩识别与预测

对三塘湖盆地马朗凹陷主要探井的岩心进行了观察、取样,明确了烃源岩区别于火山岩尤其是凝灰岩的测井响应特征,并通过地质背景与实际井震对比分析,以火山岩与烃源岩的共生关系为依据,通过数学计算模型预测了本区石炭系各主要源岩层系的烃源岩分布。研究结果表明,本区火山岩系共发育两大类烃源岩赋存型式,在火山岩与烃源岩之间存在4种共生关系,测井-地震响应特征明显。石炭系哈尔加乌组和卡拉岗组火山岩与烃源岩的接触关系不同,分属2种不同的火山岩系烃源岩赋存型式,适用于不同的烃源岩厚度数学预测模型。烃源岩分布预测结果表明,卡拉岗组火山岩为陆上喷发,烃源岩空间上与火山岩相隔、独立、正常沉积,分布相对局限;哈尔加乌组火山岩为水下喷发,烃源岩分布广泛但在火山口之间形成多个次级厚度中心,平面分布非均质性较强。
国内外高速铁路钢轨性能对比研究

为进一步提升我国高速铁路钢轨的性能,对比分析法国、德国、日本和我国高速铁路钢轨的技术标准、生产设备和工艺,以及试样的理化性能、几何尺寸和平直度等。结果表明:我国高速铁路钢轨的技术标准已跻身世界先进行列,钢轨的生产设备和工艺也已达到国际先进水平;国内外高速铁路钢轨的有害元素、氢氧氮含量、脱碳层、非金属夹杂物、硬度等均大致相当;我国U75VG钢轨的抗拉强度略高,而断后伸长率、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率略低,但均满足技术标准的要求;建议在非金属夹杂物、脱碳层深度、残余应力、轨端平直度等方面进一步提升我国生产高速铁路钢轨的工艺技术水平,并深入开展高速铁路钢轨成分优化、非金属夹杂物控制技术等方面的研究。
基于多级金字塔卷积神经网络的快速特征表示方法

由于在大尺度图像中卷积滤波的过程速度过慢,导致卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)参数调节困难、训练时间过长。针对这一问题,通过对传统卷积神经网络(traditional convolution neural network, TCNN)的改进,提出一种快速有效的多级金字塔卷积神经网络(multi-level pyramid CNN,MLPCNN)。这一网络使用权值共享的方法将低级的滤波权值共享到高级,保证CNN的训练只在较小尺寸的图像块上进行,加快了训练速度。实验表明,在特征维数比较低的情况下,MLPCNN提取到的特征比传统的特征提取方法更加有效,在Caltech101数据库上,MLPCNN识别率达到81.32%,而且训练速度较TCNN提高了约2.5倍。
基于隐Markov模型的多节点融合决策并发故障诊断

为了能够有效地检测出无线传感器网络中的故障节点,并对故障节点进行准确的诊断,提出一种基于隐Markov模型的多节点融合决策并发故障诊断算法。该算法采用有向图的知识构建网络节点的连接图,通过节点连接图来判定网络节点是否发生了故障,并采用隐Markov模型对故障节点状态进行预测,从而排除由于节点剩余能量不足而导致的误判。而在故障节点的诊断上,考虑到多种故障原因使得诊断方法复杂化,因此采用了多节点融合决策的故障节点诊断方法。该方法采用故障节点与其相邻节点之间同时进行故障验证,具有更低的运算量和准确度。实验仿真表明,该故障诊断方法在节点故障状态的正确划分率、误判率以及算法运行速度上都达到了较好的效果。
不平衡样本集分类算法研究

支持向量机在处理不平衡数据集时,对少类样本的分类效果很不理想。传统的处理方法尽管能够提高少类样本的分类准确率,但多类样本的分类准确率却大幅度下降。综合考虑样本间的相对距离和密集程度,提出了一种欠采样方法。基于UCI标准数据集的仿真实验结果表明,提出的算法不仅可以提高少类样本的分类准确率,而且将多类样本的分类准确率的损失降到最低。