AGRIS - 

2024

Doria, A.B.

Computer vision is widely used in precision agriculture to lessen the human tasks and errors brought about by human limitations. One of the tedious parts of agriculture experiments in phenotyping tasks specifically in trichome counting which is used for developing eggplant varieties resistant to pests. To address this problem, an Eggplant Trichome Detection model is developed using the YOLOv4 tool to automate the detection and counting of trichomes in microscopic images. Applications for labeling and training were also created to help researcher develop their own detection model based on the availability of the images. Different images datasets with specific groups of trichomes were created to experiment with various image-pre-processing techniques namely the Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization (CLAHE) and Gamma correction to come up with a better trichome detection model. Using the Mean Average Precision (MaP) calculation in measuring the performance of the detection, gamma-corrected images got the highest precision at 85.71% at 50% intersection over union (IoU) threshold while the non-pre-processed images had the highest precision at 92.19% on 30% IoU. On the other hand, CLACHE got the lowest precision at 67.52% and 72.59% under the 50% and 30% IoU threshold respectively. On the other hand, an average of 0.18 seconds is allotted to analyze a certain image using the built software as compared to 30 to 120 seconds for manual counting and detection.

Show more [+]

Less [-]

University of the Philippines at Los Baños - Philippines

2023

Hermoso, R.S.

University of the Philippines at Los Baños - Philippines

2022

Abesamis, R.A. | Balingit, R. | de Castro, R. | Aguila, R.N. | Cabiguin, M. | Villagracia, J. | Susmeña, M. | Montemar, M.N.T. | Yocor, A.

Monitoring changes in fish density and biomass inside marine protected areas (MPAs) through fish visual census (FVC) can determine if MPAs are achieving their goal of promoting fish population recovery. Simplified FVC methods have been developed for citizen scientists to enable them to monitor fish populations in MPAs. However, MPA monitoring programs led by local stakeholders remain rare and difficult to sustain due to technical barriers related to FVC data management. A novel online app called MPA-FishMApp was described and evaluated which was developed to help stakeholders of MPAs that protect coral reefs in the Philippines efficiently store, analyze, and visualize FVC data. MPA-FishMApp is coupled to a simplified FVC method wherein the observer records only 21 reef fish species groups during surveys. The app provides a simple data entry interface, cloud storage, and algorithms to estimate fish density and biomass. Spatial and temporal trends in fish density and biomass can be instantaneously visualized in the app based on relative importance to fisheries. Field testing suggested that the MPA-FishMApp methodology (simplified FVC and app) is sensitive enough to detect qualitative patterns showing differences in density and biomass that may develop between MPAs and fished sites, especially in fishes that are highly important to fisheries. However, users must have sufficient training and experience in simplified FVC to produce reliable data. MPA-FishMApp may help reverse the lack of monitoring in MPAs across the Philippines and offers an accessible, transparent, and auditable venue for collaboration between citizen scientists and professional scientists.

Show more [+]

Less [-]

University of the Philippines at Los Baños - Philippines

2022

Mahe, Frédéric | Czech, Lucas | Stamatakis, Alexandros | Quince, Christopher | de Vargas, Colomban | Dunthorn, Micah | Rognes, Torbjørn

Motivation: Previously we presented swarm, an open-source amplicon clustering programme that produces fine-scale molecular operational taxonomic units (OTUs) that are free of arbitrary global clustering thresholds. Here, we present swarm v3 to address issues of contemporary datasets that are growing towards tera-byte sizes. Results: When compared with previous swarm versions, swarm v3 has modernized C++ source code, reduced memory footprint by up to 50%, optimized CPU-usage and multithreading (more than 7 times faster with default parameters), and it has been extensively tested for its robustness and logic.

Show more [+]

Less [-]

Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement - France

2022

Kirsanov, V.V. | Pavkin, D.Yu. | Dovlatov, I.M. | Zhmylev, V.A.

Цифровая трансформация сельского хозяйства и животноводства предполагает наряду с созданием датчиков физиологического состояния КРС разработку модульных радиотехнических цифровых устройств приема-передачи информации. Разработанный модуль базовой станции осуществляет прием-передачу сигналов с датчиков-болюсов, расположенных в рубце животного, по 3 основным параметрам: кислотность, pH; температура; двигательная активность. Модуль БС состоит из 2-х частей, соединенных между собой кабелями: мини-компьютера Raspberry Pi 4, выполняющего функцию устройства управления, и внешнего модуля передачи данных, включающего в себя приемопередатчик для связи с датчиками-болюсами, установленными на животных и GSM-модуль для выхода в Интернет и связи с сервером. Анализ данных основных параметров позволяет по соответствующим корреляционным зависимостям с помощью разработанного программного обеспечения контролировать физиологическое состояние животных. Разработана принципиальная электрическая и структурная схемы модуля передачи данных, входящего в состав базовой станции. Также представлена блок-схема логической структуры программного обеспечения базовой станции. Разработана программа испытаний, включающая в себя проверку уровней сигналов в помещениях различного типа с использованием имитаторов – датчиков-болюсов. Испытания показали, что измеренный в рассматриваемых помещениях уровень сигнала на различных высотах не превышает минимально допустимый уровень сигнала –70 дБ. Результаты проведенных испытаний позволили установить относительно равномерное распределение уровня сигнала в помещении и повышение неоднородности его в углах, что позволяет найти компромисс между параметрами системы и сделать необходимые расчеты для прогнозирования работы всего комплекса. | The digital transformation of agriculture and animal husbandry, in particular, involves, along with the creation of sensors for the physiological state of cattle, the development of modular radio-technical digital devices for receiving and transmitting data. The developed module of the base station receives and transmits signals from bolus sensors located in the animal's rumen according to 3 main parameters (acidity, pH; temperature; motor activity). The base station module consists of 2 parts connected by cables: a Raspberry Pi 4 minicomputer, which acts as a control device, and an external data transmission module, which includes a transceiver for communication with bolus sensors mounted on animals and a GSM module for Internet access and communication with the server. An analysis of these basic parameters makes it possible to monitor the physiological state of animals using the developed software according to the corresponding correlation relationships. There has been developed a basic electrical and structural diagrams of the data transmission module as part of the base station. Also, there is presented a block diagram of the logical structure of the base station software. A test program has been developed that includes checking signal levels in various types of rooms using sensor simulators-boluses. Tests have shown that the signal level measured in the rooms under consideration at various heights does not exceed the minimal permissible signal level of 70 dB. The experimental results have established a relatively uniform signal level distribution in the room and increased heterogeneity in the corners, which makes it possible to find a compromise between the system parameters and make the necessary calculations to predict the performance of the entire complex.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Firsov, N.M. | Malitskij, R.B. | Morozov, A.E. | Panin, I.A. | Popov, A.S.

Существует проблема проведения мониторинга состояния лесного фонда, в частности процесса лесовосстановления после рубок и лесных пожаров. Существующие способы мониторинга трудозатраты, имеют высокую стоимость и не всегда дают достаточно высокую эффективность. Это осложняет планирование и правильное назначение лесоводственных мероприятий, что в конечном счёте ведёт к снижению качества лесного фонда. По мнению многих исследователей, развитие космического мониторинга может решить проблему. Данный вид мониторинга является наименее изученным. В данном исследовании, на основании космических снимков и программы Land Viewer предпринята попытка анализа за состоянием насаждений после лесных пожаров в северо-восточной части Ханты-Мансийского автономного округа – Югры (Западно-Сибирский северо-таежный равнинный лесной район). Установлено, что использование программы Land Viewer позволяет определить не только границы и площадь не покрытых лесной растительностью площадей (гари, вырубки и др.), но и осуществлять мониторинг за состоянием древостоев на пройденных лесными пожарами площадях, следить за динамикой лесовосстановления на вырубках и гарях. Особо следует отметить, что выполнение мониторинга с использованием программы Land Viewer, не требует натурных обследований. Последнее особенно важно в труднодоступных малоосвоенных районах. Использование программы Land Viewer для мониторинга состояния древостоев и лесовосстановления обеспечит объективное планирование лесовосстановительных и лесохозяйственных мероприятий. Позволит своевременно обнаруживать очаги усыхания древостоев и планировать мероприятия по улучшению санитарного состояния. Данные о видовом составе формирующихся молодняков позволяют дать объективную оценку площади лесного фонда, установить необходимость проведения мероприятий по лесовосстановлению и уходу за лесом. Отмечается экономическая эффективность широкого использования программы Land Viewer для мониторинга в лесном хозяйстве. | There is a problem of monitoring the state of forest resource, in particular the process of reforestation after logging and forest fires. The existing monitoring methods are labour-consuming, have a high cost, and do not always give a sufficiently high efficiency. This complicates the planning and proper appointment of forestry activities, which ultimately leads to a decrease in the quality of the forest resource. In the many researchers' opinion, the development of space monitoring can solve the problem. This type of monitoring is the least studied. In this study, on the base of the satellite images and the Land Viewer program, an attempt was made to analyze the state of plantings after forest fires in the northeastern part of the Khanty-Mansiisk autonomous district Jugra (West Siberian North taiga plain forest district). It has been established that the use the Land Viewer program makes possible to establish not only the boundaries and area of lands not covered by with forest vegetation (burned forests, logged areas, etc.) but also to monitor the condition of stands on the areas covered by forest fires, to observe the dynamics of reforestation in logged areas and burned areas. It should especially be noted that monitoring using the Land Viewer program doesn't require on-site survey. The latter is especially important in remote and sparsely populated areas. The Land Viewer program used for monitoring the condition of forest stands and reforestation will ensure objective planning of reforestation and forest management. It will allow timely detection of drying foci of stands and plan measures to improve the sanitary condition. Data on the species composition of young stands being formed make it possible to give an objective assessment of the forest resource area, to establish the need for reforestation and forest care activities. The economic efficiency of the widespread use of the Land Viewer program for monitoring in forestry is noted.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Кirejcheva, L.V. | Timoshkin, A.D. | Avetisyan, A.L.

Presented is an automated information and communication system (AICS) for the Non-Chernozem zone of the Russian Federation. The system allows quickly receiving information about its external and internal parameters and, with the help of the user, responding to changes occurring in the agroecosystem, assessing its energy state and productivity. The purpose of automation is related to the necessity to intensify the use of agricultural lands in the Non-Chernozem zone, including the involvement of unused lands in circulation, the development of innovative and adaptive technologies for increasing crop yields, soil fertility and improving the potential of agricultural production. While creating AICS QGIS was used as a user-friendly geographic information system (GIS) and Microsoft Excel tables. This provides a possibility of replenishing, storing, and processing initial data and assessing the actual and potential productivity of farmland, making decisions on the choose of the appropriate reclamation and cultivation measures to increase crop yields and soil fertility, and the sustainability of agricultural land use. The system was tested on a specific agricultural facility of one company located in the Moscow Region. The use of the automated system has shown that the soil of the object under consideration has agrochemical indicators above the average for the Moscow region and the actual productivity is 2.19 vs 1.57 t grain units/ha on average for the region. However, due to accurate regulation of agrochemical parameters, the production potential can be increased up to 3.45 t grain units/ha. | Представлена автоматизированная информационно-коммуникационная система (АИКС) для Нечерноземной зоны РФ. Система позволяет оперативно получать информацию о ее внешних и внутренних параметрах и с помощью пользователя реагировать на изменения, происходящие в агроэкосистеме, оценивать ее энергетическое состояние и продуктивность. Цель автоматизации связана с необходимостью интенсификации использования с.-х. земель Нечерноземной зоны, в том числе вовлечения в оборот неиспользуемых земель, разработки инновационно-адаптивных технологий повышения урожайности с.-х. культур, плодородия почвы и наращивания потенциала агропроизводства. При создании АИКС использовались QGIS – дружественная к пользователю географическая информационная система (ГИС, а также расчетные таблицы MicrosoftExcel. Это обеспечивает возможность пополнения, хранения и обработки исходных данных, проведения оценки фактической и потенциальной продуктивности сельхозугодий, принятия решений по выбору необходимых мелиоративных и агротехнических мероприятий для повышения урожайности с.-х. культур и плодородия почвы, а также устойчивости использования с.-х. угодий. Тестирование системы выполнено на конкретном с.-х. объекте, расположенном в одной из компаний Московской области. Использование автоматизированной системы показало, что почва рассматриваемого объекта имеет агрохимические показатели выше средних по Московской области, а фактическая продуктивность составляет 2,19 против 1,57 тз. ед/га в среднем по области. Вместе с тем при точном регулировании агрохимических параметров можно увеличить продукционный потенциал до 3,45 тз. ед/га.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Volkov, K.G. | Ipatov, A.G.

Разработка новых покрытий в области машиностроения и ремонтного производства является долгим, сложным и дорогостоящим процессом. При определении исходных свойств материалов покрытия целесообразным является выполнение предварительных расчетов на прочность и долговечность. Данные меры позволяют в значительной мере снизить дорогостоящие экспериментальные исследования и определить целесообразность дальнейших работ в выбранном направлении. Цель работы - выполнение численного моделирования долговечности тонкого функционального керамического покрытия для рабочей поверхности тарелок клапанов газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. В работе рассмотрен клапан газораспределительного механизма с тонким керамическим защитным покрытием. Расчеты проводились в программной среде ANSYS Mechanical с использованием модуля Static Structural. Результатами расчетов являются напряжения, действующие на клапан и рабочую фаску, в частности, усталостная долговечность покрытия. По полученным данным сделан вывод о целесообразности использования рассматриваемого покрытия. Значение максимальных напряжений в фаске клапана меньше допустимого более чем в 2 раза; деформации покрытия и клапана имеют соизмеримые значения; усталостная долговечность составляет 35 x 10E6 циклов. | The development of new coatings in the field of mechanical engineering and repair activity is a long, complex, and expensive process. When determining the initial properties of the coating materials, it is advisable to perform preliminary calculations for strength and durability. These measures make it possible to reduce the cost of experimental studies and to determine the effectuality of further work in this direction. The purpose of this work is to perform numerical modeling of the durability of a thin functional ceramic coating for the working surface of the valve plates of the gas distribution mechanism of an internal combustion engine. The paper considers the valve of the gas distribution mechanism with a thin ceramic protective coating. Calculations were carried out in the ANSYS Mechanical software environment using the Static Structural module. The results of the calculations are the stresses acting on the valve and the working chamfer, in particular, the fatigue durability of the coating. According to the data obtained, a conclusion is made about the expediency of using the considered coating. The value of the maximum stresses in the valve chamfer is 2 times less than permissible ones; deformations of the coating and the valve have comparable values; fatigue durability is 35 x 10E6 cycles.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Artige, Emmanuelle | Grondin, Cécile | Mineau, Jonathan | Mistou, Michel-Yves | Centre de Biologie pour la Gestion des Populations

International audience | The commercial software BioloMICS allows creating a relational database and deploying an associated website. It was chosen by several BRCs of the RARe to manage their collections. Here, we provide an extensive review of the software’s functionalities, the advantages of the solution and its limits. | Le logiciel commercial Biolomics permet de créer une base de données relationnelle et de déployer un site web associé. Il a été choisi par plusieurs CRB de RARe pour la gestion de leurs collections. Nous faisons ici une revue extensive des fonctionnalités du logiciel, des avantages de la solution et de ses limites.

Show more [+]

Less [-]

Institut national de la recherche agronomique - France

2021

Simbirskikh, E.S. | Racheev, N.O.

Рассмотрены дидактические преимущества и особенности использования иммерсивных технологий типа "Виртуальный конструктор" в практической подготовке бакалавров по направлению "Агроинженерия" для отечественного агропромышленного комплекса. VR-конструкторы – программные продукты, полностью эмулирующие виртуальную среду с обзором 360 градусов, отличительной особенностью которых является максимизация возможностей для взаимодействия с виртуальными объектами в части их изучения перемещения и преобразования системы объектов. Применительно к подготовке агроинженеров такими системами виртуальных объектов могут быть учебные механизмы двигателей, различные системы полива в гидропонных установках или же конкретный почвенный профиль с отдельными его горизонтами. Проведён анализ научной литературы, отражающей практику применения технологий виртуальной реальности в подготовке обучающихся по программам высшего образования. Выяснено отсутствие прецедентов комплексного внедрения VR-технологий в качестве эффективного средства обучения в программы высшего аграрного образования как в России, так и за её пределами. В ходе проведённого эксперимента, основанного на ряде методов экспертных оценок, были выявлены 2 программных VR-продукта типа "VR-конструктор", которые целесообразно внедрить в образовательные программы по подготовке бакалавров-агроинженеров: "3D-картотека почвенных разрезов" и "VR-атлас с.-х. машин". Изучение дидактического потенциала данных программ позволило судить о необходимости смены традиционных ролей преподавателя и обучающегося и дальнейшего научно обоснованного внедрения в программы дисциплин высшего аграрного образования различных уровней VR-конструкторов для подготовки более конкурентоспособных и высококвалифицированных кадров для инновационного агропромышленного комплекса России. | There are discussed the didactic advantages and features of the use of such immersive technologies as "virtual construction kit" in the practical training of BSc students in training area "Agricultural Engineering" for the domestic farm industry. VR- construction kits are software products that fully emulate a virtual environment with a 360 degrees view, the distinctive feature of which is to maximize the possibilities for interacting with virtual objects in terms of their study, movement and transformation of the object system. As applied to the training of agricultural engineers such systems of virtual objects can be represented by properly designed training mechanisms of engines, various irrigation systems in hydroponic installations or a specific soil profile with its individual horizons. There has been conducted an analysis of scientific literature, reflecting the practice of the application of virtual reality technology to be used in the training of university students. The study has revealed the lack of precedents comprehensive introduction of VR technology as an effective learning tool in higher agricultural education in Russia and abroad. After conducting the experiment based on a number of expert assessment methods, two VR software products of the "VR- construction kit" type were identified, which are recommended for implementation in course syllabi for BSc training in agricultural engineering in: "3D-card file of soil sections" and "VR-atlas of agricultural machinery". The study of the didactic potential of these curricula has stated the need to change the traditional roles of the teacher and the student and the necessity for further scientifically-based introduction of university course syllabi of various levels to train more competitive and highly qualified personnel for the innovative agriculture of Russia.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation