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  • 2021年 第33卷 第1期
    • 主       编:吴文斌
    • 创刊时间:1989年
    • 出版周期:双月刊
    • 国内刊号:11-4922/S
    • 国际刊号:1672-0423
    • 主管单位:中华人民共和国农业农村部
    • 主办单位:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
    • 出版单位:《中国农业信息》 编辑部
  • 出版日期:2021-02-25

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    2021年 第33卷 第1期
    刊出日期:2021-02-25
      
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  • 温彩运,陆苗※,宋茜,程锐,张士博
    2021.33(1):1-16[摘要(30)][PDF(43.07 M)]   HTML[HTML]

    【目的】准确的作物空间分布是农业估产、作物长势和病虫害防控等农业遥感监测的重 要基础信息。选择合适的特征和分类器对作物空间信息的提取有重要意义。【方法】文章基于 北安市的Landsat 8时间序列数据探究了特征提取和分类器选择对作物分类的影响。首先,基 于Google Earth Engine(GEE) 平台提取光谱、植被指数、纹理和物候时序特征;其次,将不 同特征及其组合输入最小距离法(Minimum Distance Classification,MDC)、朴素贝叶斯 (Na?ve Bayes,NB)、K最近邻法(K-Nearest Neighbor,KNN)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM) 和随机森林(Random Forest,RF) 5种分类器比较精度;最后,计算分离性 指数(Separability Index,SI) 评估特征对识别作物的贡献度,辅助验证分类器的分类结 果。【结果】研究结果表明:(1) 4类特征中光谱特征分类精度最高,3种特征组合中光谱+植 被指数精度最高,但相较于光谱特征精度提仅提高0.6%,说明时序光谱特征足以得到较好的 作物分类结果,提取的其他特征对精度提升作用不明显;(2) 通过比较5种分类器的精度均值 和标准差,性能最好的是RF,其次是SVM,MDC的性能最差;(3) 在特征分离性方面,光谱 特征最好,其次是植被指数、物候和纹理特征。【结论】光谱时序特征结合RF分类器效率最 高,能得到较好的作物识别效果。文章能为作物分类特征提取和分类器选择提供参考和依据。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210101

  • 王小燕,黄 平※,张治会,刘卫东,蒋梓淳,柳 健,刘忠友
    2021.33(1):17-27[摘要(17)][PDF(516.85 M)]   HTML[HTML]

    【目的】为探究四川省农村土地流转规律和特点,助力四川省乡村振兴。【方法】以 四川省绵阳市游仙区典型乡镇为研究对象,结合多源数据,运用地面调查和GIS 分析法, 分析四川省农村土地流转现状。【结果】研究区域土地流转呈现以下规律和特点:(1)流 转水田较多,旱地次之,水浇地最少;(2)按土地流转业主类型分,农业企业流转面积最 多,占总流转面积的49.4%,种植大户次之,家庭农场最少;(3)按流转土地用途分,种粮 占流转总面积的45.5%,其次是水果种植,再次是中药材等特色种植;(4)土地流转与土 地的客观条件呈高度正相关。土地区位交通影响因子最大,流转规模在空间上离城区由近 及远依次递减;其次是水利和地形地貌条件,水利又成为主要因子,水利条件越好,土地 流转规模相对较大;从地形地貌看,除特色种养之外,流转规模从平坝到丘区、山区递减。 【结论】持续改善四川省丘区、山区乡村水利、交通等基础设施为首要条件,培育龙头企业、 种养大户等新型农业经营主体,实现适度规模特色种养,以保障国家粮食安全,助力乡村振 兴,加快四川省农业农村现代化建设。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210102

  • 张文利,陈开臻,刘鈺昕,段玉林,郭 威,史 云※
    2021.33(1):28-36[摘要(26)][PDF(514.83 M)]   HTML[HTML]

    【目的】随着计算机视觉和智慧农业的快速发展,果实检测技术已成为研究热点。然 而在果园实际应用场景中,存在模型计算量大、目标果实尺度小的问题,导致模型难以在边 缘设备上实时运行且小目标果实检测精度低,因此文章通过改进Yolov3 模型,设计并实现 一种轻量化小目标果实检测模型RegNet-Yolov3,能够在边缘设备上实时运行并实现高精度 果实检测。【方法】该模型通过构建轻量化特征提取网络,有效降低模型参数计算量,满足 在边缘设备上实时运行要求;并针对柑橘果实小尺度特点,通过添加浅层网络检测分支优 化模型小目标检测性能,提升检测精度。【结果】将模型部署在边缘设备Jetson TX2 nano 上 进行测试,模型mAP 值和网络推理速度分别为96.0% 和122 ms,均优于原先Yolov3 网络测 试结果。【结论】实验结果表明,该研究模型能够实现在保持较高检测精度下,在边缘设备 Jetson TX2 nano 上实时运行,满足果园作业平台果实检测工作。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210103

  • 陈秀生,薛志原,唐怀壮,李孟威,张同帅,吕国栋
    2021.33(1):37-45[摘要(9)][PDF(512.10 M)]   HTML[HTML]

    【目的】为了研究拨禾轮辐盘的振动,验证拨禾轮辐盘是否会与割台其他部位产生共 振。【方法】文章对4LZ-8 稻麦收获机拨禾轮结构进行设计,并通过试验得出拨禾轮的最佳 拨禾速比λ,计算得出拨禾轮转速;对拨禾轮受振动影响最严重的拨禾轮辐盘部分进行模 态分析,通过线性摄动模态分析得出拨禾轮辐盘的振动频率和振型,并通过约束模态分析与 其进行对比,验证线性摄动模态分析的准确性。【结果】通过试验得出拨禾轮的最佳拨禾速 比λ=1.6,计算得出拨禾轮转速n=42.2(r/min)。对拨禾轮辐盘进行线性摄动模态分析,得 到6 阶模态频率为6.646 2~64.258 Hz,并得出拨禾轮辐盘的各阶振型。通过约束模态分析得 到6 阶模态频率为13.609~71.052 Hz,并与线性摄动模态分析所得到的振型进行对比,发现 模态振型都与相对应的线性摄动模态相同,只有固有频率大于线性摄动模态,表明线性摄动 模态分析正确。【结论】通过对拨禾轮辐盘的模态分析与割台其他部分激励进行分析,得出 4LZ-8 稻麦联合收获机拨禾轮辐盘不会发生共振。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210104

  • 陈豪杰,聂 艳※,刘新华,刘 斌,张 辉
    2021.33(1):46-55[摘要(15)][PDF(54.06 M)]   HTML[HTML]

    【目的】科学预测阿克苏河流域的胡杨潜在适生区并划分为不同等级,为阿克苏河流 域胡杨的物种可持续发展提供参考。【方法】文章实地调查获取胡杨的实际生长样点后,借 助最大熵模型(Maximum Entropy Model,MaxEnt)和地理信息技术预测阿克苏河流域胡杨潜 在适生区,分析了环境因子与胡杨生长的响应关系。【结果】对初步确定的气候、土壤、地 形等28 个环境因子进行贡献率分析和共线性诊断,筛选出了影响胡杨潜在分布的12 个主要 限制因子;利用MaxEnt 软件,经受试者工作特征曲线检验模型精度后,预测了胡杨的潜在 适生区范围,高适宜区和中适宜区的面积约为3 838.28 km2,主要分布在阿克苏河流域东北 方向温宿县五团场南部边缘、省道207 途径的多浪水库周边地区、流域南侧阿瓦提县丰收三 场周边、阿拉尔市十二团场南部边缘和十六团场南部边缘,这4 个区域是胡杨潜在适生重点 保护区域;等温性(Bio3)、最暖月最高温度(Bio5)、最干季度平均温度(Bio9)、年降水 量(Bio12)、上层土壤可交换性钠盐含量(ESP)、和海拔(DEM)是主要影响胡杨分布的 环境因子。【结论】研究结果可为流域天然植被保护恢复、生态输水工程实施提供技术支持。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210105

  • 任艳敏,李淑华,胡兆云,刘 玉※
    2021.33(1):56-64[摘要(18)][PDF(55.22 M)]   HTML[HTML]

    【目的】研究台地区农村居民点空间布局与优化策略,为台地区农村居民点整治提供 方法参考。【方法】文章在区分地貌类型的基础上,构建了基于发展基础、资源禀赋、生活 便利和生态环境的居民点综合影响力评价模型,并以屯昌县为例提出了农村居民点的空间 布局与优化策略。【结果】(1)屯昌县农村居民点综合影响力空间分布不均衡:高级别居民 点多分布在台地平原区,生产生活条件良好,属重点发展区;而低级别居民点多零散分布 于山地丘陵区,发展潜力较小;(2)综合考虑居民点影响力以及地形地貌与图斑面积,屯 昌县1734 个居民点被分为城镇化型、重点发展型、规模控制型和迁村并点型4 种优化类型; (3)基于加权Voronoi 图生成了77 个重点发展型居民点的势力影响范围,确定了迁村并点型 居民点的搬迁方向。【结论】基于台地区特殊的地貌类型,提出了农村居民点空间布局与优 化策略,服务于区域农村居民点整治与规划。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210106

  • 温彩运,陆苗※,宋茜,程锐,张士博
    2021.33(1):1-16[摘要(30)][PDF(43.07 M)]   HTML[HTML]

    【目的】准确的作物空间分布是农业估产、作物长势和病虫害防控等农业遥感监测的重 要基础信息。选择合适的特征和分类器对作物空间信息的提取有重要意义。【方法】文章基于 北安市的Landsat 8时间序列数据探究了特征提取和分类器选择对作物分类的影响。首先,基 于Google Earth Engine(GEE) 平台提取光谱、植被指数、纹理和物候时序特征;其次,将不 同特征及其组合输入最小距离法(Minimum Distance Classification,MDC)、朴素贝叶斯 (Na?ve Bayes,NB)、K最近邻法(K-Nearest Neighbor,KNN)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM) 和随机森林(Random Forest,RF) 5种分类器比较精度;最后,计算分离性 指数(Separability Index,SI) 评估特征对识别作物的贡献度,辅助验证分类器的分类结 果。【结果】研究结果表明:(1) 4类特征中光谱特征分类精度最高,3种特征组合中光谱+植 被指数精度最高,但相较于光谱特征精度提仅提高0.6%,说明时序光谱特征足以得到较好的 作物分类结果,提取的其他特征对精度提升作用不明显;(2) 通过比较5种分类器的精度均值 和标准差,性能最好的是RF,其次是SVM,MDC的性能最差;(3) 在特征分离性方面,光谱 特征最好,其次是植被指数、物候和纹理特征。【结论】光谱时序特征结合RF分类器效率最 高,能得到较好的作物识别效果。文章能为作物分类特征提取和分类器选择提供参考和依据。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210101

  • 王小燕,黄 平※,张治会,刘卫东,蒋梓淳,柳 健,刘忠友
    2021.33(1):17-27[摘要(17)][PDF(516.85 M)]   HTML[HTML]

    【目的】为探究四川省农村土地流转规律和特点,助力四川省乡村振兴。【方法】以 四川省绵阳市游仙区典型乡镇为研究对象,结合多源数据,运用地面调查和GIS 分析法, 分析四川省农村土地流转现状。【结果】研究区域土地流转呈现以下规律和特点:(1)流 转水田较多,旱地次之,水浇地最少;(2)按土地流转业主类型分,农业企业流转面积最 多,占总流转面积的49.4%,种植大户次之,家庭农场最少;(3)按流转土地用途分,种粮 占流转总面积的45.5%,其次是水果种植,再次是中药材等特色种植;(4)土地流转与土 地的客观条件呈高度正相关。土地区位交通影响因子最大,流转规模在空间上离城区由近 及远依次递减;其次是水利和地形地貌条件,水利又成为主要因子,水利条件越好,土地 流转规模相对较大;从地形地貌看,除特色种养之外,流转规模从平坝到丘区、山区递减。 【结论】持续改善四川省丘区、山区乡村水利、交通等基础设施为首要条件,培育龙头企业、 种养大户等新型农业经营主体,实现适度规模特色种养,以保障国家粮食安全,助力乡村振 兴,加快四川省农业农村现代化建设。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210102

  • 张文利,陈开臻,刘鈺昕,段玉林,郭 威,史 云※
    2021.33(1):28-36[摘要(26)][PDF(514.83 M)]   HTML[HTML]

    【目的】随着计算机视觉和智慧农业的快速发展,果实检测技术已成为研究热点。然 而在果园实际应用场景中,存在模型计算量大、目标果实尺度小的问题,导致模型难以在边 缘设备上实时运行且小目标果实检测精度低,因此文章通过改进Yolov3 模型,设计并实现 一种轻量化小目标果实检测模型RegNet-Yolov3,能够在边缘设备上实时运行并实现高精度 果实检测。【方法】该模型通过构建轻量化特征提取网络,有效降低模型参数计算量,满足 在边缘设备上实时运行要求;并针对柑橘果实小尺度特点,通过添加浅层网络检测分支优 化模型小目标检测性能,提升检测精度。【结果】将模型部署在边缘设备Jetson TX2 nano 上 进行测试,模型mAP 值和网络推理速度分别为96.0% 和122 ms,均优于原先Yolov3 网络测 试结果。【结论】实验结果表明,该研究模型能够实现在保持较高检测精度下,在边缘设备 Jetson TX2 nano 上实时运行,满足果园作业平台果实检测工作。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210103

  • 陈秀生,薛志原,唐怀壮,李孟威,张同帅,吕国栋
    2021.33(1):37-45[摘要(9)][PDF(512.10 M)]   HTML[HTML]

    【目的】为了研究拨禾轮辐盘的振动,验证拨禾轮辐盘是否会与割台其他部位产生共 振。【方法】文章对4LZ-8 稻麦收获机拨禾轮结构进行设计,并通过试验得出拨禾轮的最佳 拨禾速比λ,计算得出拨禾轮转速;对拨禾轮受振动影响最严重的拨禾轮辐盘部分进行模 态分析,通过线性摄动模态分析得出拨禾轮辐盘的振动频率和振型,并通过约束模态分析与 其进行对比,验证线性摄动模态分析的准确性。【结果】通过试验得出拨禾轮的最佳拨禾速 比λ=1.6,计算得出拨禾轮转速n=42.2(r/min)。对拨禾轮辐盘进行线性摄动模态分析,得 到6 阶模态频率为6.646 2~64.258 Hz,并得出拨禾轮辐盘的各阶振型。通过约束模态分析得 到6 阶模态频率为13.609~71.052 Hz,并与线性摄动模态分析所得到的振型进行对比,发现 模态振型都与相对应的线性摄动模态相同,只有固有频率大于线性摄动模态,表明线性摄动 模态分析正确。【结论】通过对拨禾轮辐盘的模态分析与割台其他部分激励进行分析,得出 4LZ-8 稻麦联合收获机拨禾轮辐盘不会发生共振。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210104

  • 陈豪杰,聂 艳※,刘新华,刘 斌,张 辉
    2021.33(1):46-55[摘要(15)][PDF(54.06 M)]   HTML[HTML]

    【目的】科学预测阿克苏河流域的胡杨潜在适生区并划分为不同等级,为阿克苏河流 域胡杨的物种可持续发展提供参考。【方法】文章实地调查获取胡杨的实际生长样点后,借 助最大熵模型(Maximum Entropy Model,MaxEnt)和地理信息技术预测阿克苏河流域胡杨潜 在适生区,分析了环境因子与胡杨生长的响应关系。【结果】对初步确定的气候、土壤、地 形等28 个环境因子进行贡献率分析和共线性诊断,筛选出了影响胡杨潜在分布的12 个主要 限制因子;利用MaxEnt 软件,经受试者工作特征曲线检验模型精度后,预测了胡杨的潜在 适生区范围,高适宜区和中适宜区的面积约为3 838.28 km2,主要分布在阿克苏河流域东北 方向温宿县五团场南部边缘、省道207 途径的多浪水库周边地区、流域南侧阿瓦提县丰收三 场周边、阿拉尔市十二团场南部边缘和十六团场南部边缘,这4 个区域是胡杨潜在适生重点 保护区域;等温性(Bio3)、最暖月最高温度(Bio5)、最干季度平均温度(Bio9)、年降水 量(Bio12)、上层土壤可交换性钠盐含量(ESP)、和海拔(DEM)是主要影响胡杨分布的 环境因子。【结论】研究结果可为流域天然植被保护恢复、生态输水工程实施提供技术支持。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210105

  • 任艳敏,李淑华,胡兆云,刘 玉※
    2021.33(1):56-64[摘要(18)][PDF(55.22 M)]   HTML[HTML]

    【目的】研究台地区农村居民点空间布局与优化策略,为台地区农村居民点整治提供 方法参考。【方法】文章在区分地貌类型的基础上,构建了基于发展基础、资源禀赋、生活 便利和生态环境的居民点综合影响力评价模型,并以屯昌县为例提出了农村居民点的空间 布局与优化策略。【结果】(1)屯昌县农村居民点综合影响力空间分布不均衡:高级别居民 点多分布在台地平原区,生产生活条件良好,属重点发展区;而低级别居民点多零散分布 于山地丘陵区,发展潜力较小;(2)综合考虑居民点影响力以及地形地貌与图斑面积,屯 昌县1734 个居民点被分为城镇化型、重点发展型、规模控制型和迁村并点型4 种优化类型; (3)基于加权Voronoi 图生成了77 个重点发展型居民点的势力影响范围,确定了迁村并点型 居民点的搬迁方向。【结论】基于台地区特殊的地貌类型,提出了农村居民点空间布局与优 化策略,服务于区域农村居民点整治与规划。
    Doi:10.12105/j.issn.1672-0423.20210106

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