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基于形态指纹特征的耕地遥感监测轻量化大模型构建
1
作者 唐华俊 吴文斌 +12 位作者 余强毅 史云 段玉林 李文娟 钱建平 宋茜 夏浪 李会宾 苏宝峰 范蓓蕾 胡琼 叶剑秋 张帅 《中国农业科学》 北大核心 2026年第1期78-89,共12页
耕地资源及其利用时空动态事关国家粮食安全、资源安全和生态安全。现阶段耕地遥感监测总体沿用了“数据—(模型)—信息”的科学研究范式,注重影像解译与信息提取过程的模型改进与精度提升,面临“信息海量、知识难求、服务受限”的困境... 耕地资源及其利用时空动态事关国家粮食安全、资源安全和生态安全。现阶段耕地遥感监测总体沿用了“数据—(模型)—信息”的科学研究范式,注重影像解译与信息提取过程的模型改进与精度提升,面临“信息海量、知识难求、服务受限”的困境,难以满足耕地保护利用实际需求,亟待提升科学研究成果对国家重大需求的支撑服务效能。人工智能(artificial intelligence,AI)技术加速推动数据主动检索与分析向智能化的知识服务与赋能转变,大型多模态模型在文本、图像、音频、视频等多模态数据处理中的突出优势,能够有效挖掘各类遥感监测信息和提供智能知识服务。本文在系统分析国内外最新研究进展、全面梳理耕地遥感监测应用需求的基础上,总结了通过耕地形态认知其结构与功能的核心特点,进而提出基于形态指纹特征的耕地遥感监测轻量化大模型构建思路。首先,针对不同主体分析需求,将耕地遥感监测应用场景归纳为4个方面,包括耕地数量和利用、高标准农田建设、耕地质量退化、耕地农情动态,明晰不同场景对监测信息和知识服务的差异化要求;其次,从人类认知的视角出发,解析耕地形态蕴含的“精细信息”和“宏观知识”特征,为耕地遥感监测大模型构建提供新的切入点;最后,结合多模态遥感数据与通用大语言模型,构建具备感知、推理、学习与执行能力的耕地遥感监测人工智能体(AI Agent),强化注意力机制,集中并抓住耕地形态重要特征,构建基于形态指纹特征的遥感监测轻量化大模型,实现“精细信息—宏观知识—智慧决策”融合,解决数据信息产品多但可用性知识服务不足的现实困境。 展开更多
关键词 人工智能 耕地遥感监测 应用场景 形态特征 注意力机制 轻量化大模型
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基于改进RT-DETR的叶菜干烧心症状检测方法
2
作者 林开颜 周纪元 +4 位作者 吴军辉 杨学军 陈杰 司慧萍 祝华军 《农业工程学报》 北大核心 2026年第1期201-209,共9页
植物工厂中叶菜常出现干烧心胁迫症状,针对现有方法在症状初期检测性能不佳的问题,该研究提出一种干烧心症状检测模型RT-DETR-TB(real-time detection transformer for tip-burn)。模型采用基于星运算学习范式的StarNet作为主干网络,实... 植物工厂中叶菜常出现干烧心胁迫症状,针对现有方法在症状初期检测性能不佳的问题,该研究提出一种干烧心症状检测模型RT-DETR-TB(real-time detection transformer for tip-burn)。模型采用基于星运算学习范式的StarNet作为主干网络,实现模型轻量化并加速收敛。颈部编码网络中,联合星运算和通道先验注意力(channel prior convolutional attention,CPCA)设计星注意力特征融合模块(star-attention feature fusion,SAFF),以提升多尺度特征融合效果;并设计跨尺度边缘增强模块(cross-scale edge enhance,CSEE),利用浅层边缘特征信息改善小目标检测性能。试验结果表明,RT-DETR-TB的参数量为16.4M,检测速度达58帧/s,平均精度从86.0%提升至88.4%,小目标精度从46.8%提升至50.7%。同时在不同植物工厂光照环境中,模型对比主流检测方法展现出更好的准确性和鲁棒性。该模型能够满足干烧心症状的早期预警需求,为植物工厂自动化生产提供技术支持。 展开更多
关键词 目标检测 模型 干烧心 RT-DETR 植物工厂
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空-谱增强与半监督协同的小样本地块级林果识别
3
作者 杨耘 杨开源 +7 位作者 宁捧月 吉春容 杨贵军 刘艳 程镕杰 高美玲 火红 霍艾迪 《农业工程学报》 北大核心 2026年第1期222-232,共11页
针对传统深度学习方法在小样本下县域尺度的地块级林果种植分布提取精度不高的问题,该研究提出了一种基于空-谱语义特征增强与动态样本扩展的可泛化的地块级林果作物智能识别方法。首先,基于GF-2等高空间分辨率遥感影像,选取迁移学习参... 针对传统深度学习方法在小样本下县域尺度的地块级林果种植分布提取精度不高的问题,该研究提出了一种基于空-谱语义特征增强与动态样本扩展的可泛化的地块级林果作物智能识别方法。首先,基于GF-2等高空间分辨率遥感影像,选取迁移学习参数优化的BsiNet耕地地块分割网络获取耕地地块数据集,并与Sentinel-2A多光谱影像进行空间位置映射,获取各个地块的影像多光谱数据。其次,构建了一种空-谱语义特征增强的轻量化深度可分离卷积残差网络(LiteTransResNet),增强网络对空-谱语义信息这类深层次特征的表达;进而,引入半监督学习策略实现样本标签的动态扩展,减少模型参数训练所需的样本数量,同时提升模型对跨空间域林果作物识别任务的泛化性;最后,设计了一种集成BsiNet分割网络与半监督学习LiteTransResNet模型的地块级林果作物分类识别方法,实现小样本下县域地块级林果种植空间分布制图。以新疆伽师县西梅林果为例,实地外业调查数据与当地农业部门提供的种植面积数据为参考基准对该模型进行了验证。结果表明,在巴仁镇和米夏乡两个区域,该研究提出的半监督学习的LiteTransResNet模型在小样本条件下林果分类准确率达到99.11%和99.46%,显著优于同类方法。进一步利用巴仁镇与米夏乡的西梅样本数据训练,该模型在全县12个乡镇西梅种植面积的估算误差范围在2%~9%,验证了该模型仅利用2个乡镇的小样本数据集可实现全县林果地块级的高精度识别并具有良好的泛化性能。该研究可为大范围林果作物类型调查与监测提供高精度的1 m分辨率的耕地地块数据,以及10 m分辨率的林果作物空间分布信息。 展开更多
关键词 图像分割 泛化性 作物分类 小样本 半监督学习 深度学习 多源遥感 特色林果
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基于高通量测序对干条斑紫菜加工过程的菌群变化分析
4
作者 李娜 江姗 +5 位作者 王联珠 郭莹莹 姚琳 朱文嘉 曲梦 江艳华 《渔业科学进展》 北大核心 2026年第1期199-211,共13页
干条斑紫菜(Porphyra yezoensis)作为烤紫菜的主要原料,其微生物的种类和含量直接影响终产品的食用安全性。为探究干条斑紫菜在加工过程中细菌多样性的变化情况,筛选导致菌落总数超标的优势菌种,本研究对加工过程重点环节中条斑紫菜的... 干条斑紫菜(Porphyra yezoensis)作为烤紫菜的主要原料,其微生物的种类和含量直接影响终产品的食用安全性。为探究干条斑紫菜在加工过程中细菌多样性的变化情况,筛选导致菌落总数超标的优势菌种,本研究对加工过程重点环节中条斑紫菜的菌落总数进行监测,通过高通量测序技术解析总细菌菌群及可培养细菌菌群的变化情况,同时,对优势菌进行菌种鉴定与耐受特性分析。结果显示,条斑紫菜原藻经过清洗后菌落总数下降,干燥处理后样品菌落总数变化不一致,干燥环节杀菌效果不明显;不同海区采收的原藻细菌菌群结构有显著差异,紫菜原藻中总细菌菌群多样性丰富,相对丰度较高的有沃雷氏菌属(Olleya)、海杆菌属(Maribacter)、十八杆菌属(Octadecabacter)、亚硫酸杆菌属(Sulfitobacter)等;经干燥后,样品总细菌菌群多样性降低,以蓝细菌(Cyanobacteria_Chloroplast)为优势菌;可培养优势菌为巨型球菌(Macrococcus)、异常球菌(Deinococcus)、芽孢杆菌(Bacillus)、不动杆菌(Acinetobacter)、金黄杆菌(Chryseobacterium)等;实验分离出导致菌落总数超标的优势菌种为巨型球菌,其对温度耐受性较差,但具有较强的抗干旱能力。本研究揭示了干条斑紫菜细菌总数升高的关键加工环节及加工过程中的细菌菌群变化,探讨了优势菌的耐受特性,为企业加工过程中微生物含量把控提供了依据,也为进一步研发干条斑紫菜菌落总数的控制技术奠定了理论基础。 展开更多
关键词 条斑紫菜 菌落总数 细菌多样性 高通量测序
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基于复杂设施农业环境的多传感器融合建图
5
作者 张三强 钱刚 +4 位作者 虢淇泽 刘微 吴杰 周红宇 胡新宇 《农机化研究》 北大核心 2026年第6期179-187,共9页
针对当前2D激光雷达SLAM系统不适应复杂设施农业环境建图和3D激光雷达成本高昂的问题,基于阿克曼农业机器人平台提出了一种2D激光雷达、视觉RGB-D相机与轮式里程计融合的建图方法,构建了2D激光雷达、RGB-D相机与轮式里程计多传感器融合... 针对当前2D激光雷达SLAM系统不适应复杂设施农业环境建图和3D激光雷达成本高昂的问题,基于阿克曼农业机器人平台提出了一种2D激光雷达、视觉RGB-D相机与轮式里程计融合的建图方法,构建了2D激光雷达、RGB-D相机与轮式里程计多传感器融合建图模型,对视觉-雷达-轮式里程计融合的SLAM建图过程进行了研究分析。在模拟的复杂设施农业环境中进行试验,对提出的建图方法进行了验证。试验结果显示:该方法建立的环境地图为二维平面与三维空间的融合地图,误差最大为2.2%,2D激光雷达建图的地图误差最大为2.9%,RGB-D相机纯视觉建图的地图误差最大为4.4%,融合建图地图的精度高于2D激光雷达与RGB-D相机建图。融合地图中,障碍物长、宽、高的最大误差分别为16.3%、20.9%、12.1%,障碍物质心到建图起始点的距离最大误差为4.5%,均在合理范围内,满足复杂设施农业环境中自动导航的建图要求,有效改善了农业机器人2D激光雷达在复杂设施农业环境下建图的局限性,同时解决了3D激光雷达成本昂贵、不利于农业机器人推广应用的问题,为农业机器人建图与导航研究提供了理论基础与数据支撑。 展开更多
关键词 设施农业 多传感器融合 SLAM 2D激光雷达 RGB-D深度相机 轮式里程计
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基于激光测距的深松作业检测技术
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作者 侯云涛 吴泽全 +4 位作者 蔡晓华 东忠阁 程睿 李源源 祝天宇 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期110-117,共8页
针对激光测距技术在深松作业检测中的应用进行深入研究,提出了一种自适应多门限值误差拟合方法。算法通过自适应调整多个门限值,动态寻找激光飞行时间误差最佳拟合校正方案,能够有效克服回波信号上升沿鉴别时刻因干扰脉冲产生的误差。... 针对激光测距技术在深松作业检测中的应用进行深入研究,提出了一种自适应多门限值误差拟合方法。算法通过自适应调整多个门限值,动态寻找激光飞行时间误差最佳拟合校正方案,能够有效克服回波信号上升沿鉴别时刻因干扰脉冲产生的误差。基于此方法,研发了一款智能化深松作业检测设备,其能够自主进行耕层断面数据的采集和保存,提高数据采集和处理的效率。同时,开展了测距试验,具体方法为:将SICK DL100-22AA2101激光测距仪的测距值作为标准距离,试验距离为1~4 m,取1 m作为步长,基于所研发设备,采用本文方法与双门限值时刻鉴别方法分别对同一距离进行5次测量作为实测距离,比较实测距离的标准差,以及实测距离均值与对应标准距离的误差。采用本文研发设备和人工方式分别对土壤膨松度和扰动系数进行检测,设备检测结果为土壤蓬松度27.0%、土壤扰动系数22.3%,人工方式检测结果为土壤蓬松度27.1%、土壤扰动系数22.7%。试验证明:研发设备在显著提高测量效率的前提下,得到的测量结果与传统人工测量方式几乎没有差异,具有较高的实用性和可靠性。 展开更多
关键词 深松作业检测 激光测距 自适应多门限值误差拟合算法
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基于数字孪生的农田环境智能灌溉技术研究
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作者 戴敏 朱家蓬 +1 位作者 吉鑫 缪宏 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期293-300,共8页
传统农田灌溉系统存在响应滞后、用水效率低等问题,难以满足精准农业的需求。为提高灌溉系统的智能化水平和水资源利用率,同时提供可视化的交互环境,提出了一种基于数字孪生技术的智能灌溉系统,实现农田环境的动态可视化监测与智能决策... 传统农田灌溉系统存在响应滞后、用水效率低等问题,难以满足精准农业的需求。为提高灌溉系统的智能化水平和水资源利用率,同时提供可视化的交互环境,提出了一种基于数字孪生技术的智能灌溉系统,实现农田环境的动态可视化监测与智能决策。系统以树莓派为数据采集与传输核心,采集土壤湿度、气温等关键环境参数,并通过HTTP通信同步至虚拟环境;采用随机森林机器学习算法预测未来土壤湿度,动态调整灌溉策略;结合Unity 3D构建数字孪生环境,实现实时数据交互、灌溉模拟与反馈,并通过阀门精准控制执行灌溉操作;阐述了系统中的数字空间搭建、实时数据交互、灌溉模拟与反馈,以及阀门精准控制等关键技术。试验结果表明:系统能有效提升灌溉响应速度,优化水资源分配,实现精准灌溉。基于数字孪生的可视化模拟提供了直观的反馈,提高了系统的稳定性和适应性。研究证明了数字孪生技术在智能灌溉中应用的可行性和有效性,为精准农业提供了新思路,具有广泛的推广价值。 展开更多
关键词 智能灌溉 精准农业 数字孪生 机器学习 可视化 虚实交互
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基于改进YOLOv8的马铃薯种薯芽眼检测
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作者 郝敏 汤宇翔 +3 位作者 孙建英 曹星泰 王显赫 宋硕 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第2期63-70,共8页
马铃薯芽眼检测是种薯智能化切块过程中的关键技术环节,准确快速的芽眼检测是种薯切块的前提。针对种薯芽眼目标小、表面背景干扰大等问题,融合Shuffle Attention注意力、双向加权特征金字塔网络(BiFPN)、InnerIoU和WiseIoU,提出一种基... 马铃薯芽眼检测是种薯智能化切块过程中的关键技术环节,准确快速的芽眼检测是种薯切块的前提。针对种薯芽眼目标小、表面背景干扰大等问题,融合Shuffle Attention注意力、双向加权特征金字塔网络(BiFPN)、InnerIoU和WiseIoU,提出一种基于YOLOv8n的芽眼检测模型。首先将原模型的颈部网络替换为双向特征金字塔网络BiFPN,增强模型多尺度特征融合能力;之后,在主干网络SPPF的前一层增加Shuffle Attention注意力机制,提升模型的特征提取能力;最后,在损失函数部分,融合InnerIoU和WiseIoU,替换CIoU,加快模型的收敛,提升检测精度。试验表明改进后的YOLOv8网络模型,平均精度均值、精确率和召回率分别为94.1%、92.4%和91.6%,检测速度为151.5帧/s,较原模型提升显著,相比于其他模型精度高、速度快,能够满足实时检测需求,可为马铃薯种薯智能化检测提供参考。 展开更多
关键词 马铃薯种薯 芽眼检测 深度学习 注意力机制 损失函数
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基于遥感土壤湿度数据的分布式水文模型参数联合率定方法
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作者 李致家 邓帆 +1 位作者 张汉辰 李安琪 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
为探究在半干旱小流域引入遥感土壤湿度数据辅助分布式水文模型参数率定的可行性,提出了融合硬数据(流量)与软数据(遥感土壤湿度)的参数联合率定方法。该方法将CLDAS卫星遥感土壤湿度数据应用于Grid-Multi-GA模型中,采用多目标优化框架... 为探究在半干旱小流域引入遥感土壤湿度数据辅助分布式水文模型参数率定的可行性,提出了融合硬数据(流量)与软数据(遥感土壤湿度)的参数联合率定方法。该方法将CLDAS卫星遥感土壤湿度数据应用于Grid-Multi-GA模型中,采用多目标优化框架,以流量模拟的纳什效率系数和土壤湿度时空分布的Spearman相关系数作为双评价指标,通过系统调整权重实现两类指标的动态权衡,最终确定最优权重及其对应的产流和汇流参数组合,同时通过设置参数未率定、仅用流量率定、流量与土壤湿度联合率定3种情景,验证联合率定方法的可行性。宁夏原州流域的实例验证结果表明:流量与土壤湿度联合率定的Grid-Multi-GA模型在小流域中的洪水模拟中,纳什效率系数大于0.7,Spearman相关系数为0.84,明显优于未率定和仅用流量率定的Grid-Multi-GA模型。 展开更多
关键词 半干旱地区 Grid-Multi-GA模型 参数率定 径流模拟 遥感土壤湿度 原州流域
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基于自适应融合CNN—OF特征和LSTM网络的猪攻击行为识别
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作者 陈晨 孙博 +3 位作者 Juan Steibel Janice Siegford 韩俊杰 Tomas Norton 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第2期275-282,共8页
为识别群养猪攻击行为,提出一种基于自适应融合CNN—OF特征和LSTM网络的算法。在两个猪栏中每栏混养8头猪3天,每天收集8 h的视频作为数据集。从猪栏1的3天视频中标记出1200个攻击1 s片段和1200个非攻击1 s片段,选择80%的片段作为训练集... 为识别群养猪攻击行为,提出一种基于自适应融合CNN—OF特征和LSTM网络的算法。在两个猪栏中每栏混养8头猪3天,每天收集8 h的视频作为数据集。从猪栏1的3天视频中标记出1200个攻击1 s片段和1200个非攻击1 s片段,选择80%的片段作为训练集,其余20%作为验证集。从猪栏2的3天视频中标记出1254个攻击1 s片段和85146个非攻击1 s片段作为测试集。首先,采用Horn—Schunck(HS)方法计算光流(OF)的大小和方向角,并根据CNN特征图的维度划分光流方向角的范围。然后,在每个方向角范围内统计光流大小的直方图,通过空间维度变换将直方图转化为特征图。最后,通过权重叠加将此特征图与CNN特征图进行自适应融合并输入LSTM网络以识别攻击。采用VGG16—OF—LSTM、ResNet50—OF—LSTM、InceptionV3—OF—LSTM和Xception—OF—LSTM算法识别猪攻击行为的准确率分别为97.5%、97.8%、98.7%、99.3%。结果表明,CNN—OF—SLTM算法能够识别猪攻击行为。提出的自适应特征融合方法CNN—OF具有一定通用性。 展开更多
关键词 群养猪 攻击识别 卷积神经网络 光流 自适应融合 长短期记忆
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融合无人机多光谱信息的哨兵2号冬小麦叶面积指数估算
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作者 田宏伟 常江 +1 位作者 李翠娜 成林 《中国农业气象》 2026年第1期143-156,共14页
引入多光谱无人机作为过渡尺度,为解决遥感监测模型在叶面积指数(LAI)反演中由点到面的升尺度难题,综合比较Lasso回归、岭回归、高斯过程回归和随机森林回归4种机器学习算法在不同特征组合下对冬小麦叶面积指数(LAI)的模拟精度、空间分... 引入多光谱无人机作为过渡尺度,为解决遥感监测模型在叶面积指数(LAI)反演中由点到面的升尺度难题,综合比较Lasso回归、岭回归、高斯过程回归和随机森林回归4种机器学习算法在不同特征组合下对冬小麦叶面积指数(LAI)的模拟精度、空间分布及数据分布直方图,筛选适用于华北区域冬小麦LAI监测的无人机模型;并利用模型监测结果作为地面样本,构建哨兵2号冬小麦LAI监测模型,结合耕地分布对鹤壁市冬小麦LAI进行动态监测和评估。结果表明:(1)基于无人机多光谱数据构建的4种机器学习算法冬小麦LAI监测模型,模拟精度从高到低依次为Lasso回归、岭回归、高斯过程回归和随机森林回归,最小均方根误差分别为1.472、1.488、1.538和1.582。岭回归的模拟结果在高、低值区表现较均衡,随机森林回归模拟结果存在低值高估和高值低估的现象,Lasso回归模拟结果存在低值高估,高斯过程回归的模拟结果高、低值均低估。高斯过程回归、Lasso回归和岭回归模拟结果直方图符合正态分布特征,随机森林回归的模拟结果离散度较高,因此,18个特征的岭回归为无人机LAI最优监测模型。(2)基于哨兵2号构建的冬小麦LAI监测模型中,4种算法的模拟精度从高到低依次为岭回归、Lasso回归、高斯过程回归和随机森林回归,26个特征的岭回归为最优监测模型。(3)2023年3月28日、4月27日和5月12日,哨兵2号LAI动态监测结果显示鹤壁市耕地LAI平均值分别为2.50、3.22和2.92,监测结果比MODIS产品更精细。 展开更多
关键词 叶面积指数 无人机遥感 机器学习 尺度转换
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土壤盐渍化遥感监测信息提取与处理模型研究进展
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作者 王学琴 汪西原 《安徽农业科学》 2026年第1期18-23,共6页
土壤盐渍化是造成土地荒漠化以及作物产量降低的主要原因之一。遥感监测技术凭借其宏观视角和丰富的信息量为快速实现大面积土壤盐渍化动态监测提供了新途径。通过梳理国内外土壤盐渍化遥感监测研究相关文献,从盐渍化土壤分类、土壤含... 土壤盐渍化是造成土地荒漠化以及作物产量降低的主要原因之一。遥感监测技术凭借其宏观视角和丰富的信息量为快速实现大面积土壤盐渍化动态监测提供了新途径。通过梳理国内外土壤盐渍化遥感监测研究相关文献,从盐渍化土壤分类、土壤含盐量反演及土壤盐渍化动态监测3类应用入手,总结了土壤盐渍化遥感监测信息提取与处理模型的研究进展与标志性成果。结果表明:近年来该领域的研究热点在于通过将卫星、航空、地面不同平台的多源遥感数据与深度学习协同提高土壤盐渍化遥感监测模型的精度;在不同遥感监测模型的构建中,建模因子的选取呈现多元化、综合化趋势;遥感图像与土壤盐度间的尺度效应问题,需协调不同分辨率图像之间的互补性,深入挖掘其内部关系。 展开更多
关键词 土壤盐渍化 信息提取 尺度效应 异质性遥感影像融合 动态监测
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基于开源硬件的智慧农业教具研究
13
作者 郑一强 《中国农机装备》 2026年第1期172-174,共3页
针对当下智慧农业教育存在实践环节薄弱、教学资源缺乏等状况,利用Arduino和Raspberry Pi等开源硬件平台,提出依靠开源硬件构建智慧农业教具的思路,融合物联网传感器技术和模块化课程体系,形成低成本、可扩充的教学实践平台。研究结果显... 针对当下智慧农业教育存在实践环节薄弱、教学资源缺乏等状况,利用Arduino和Raspberry Pi等开源硬件平台,提出依靠开源硬件构建智慧农业教具的思路,融合物联网传感器技术和模块化课程体系,形成低成本、可扩充的教学实践平台。研究结果显示,设计的教具可以提升学生的跨学科实践能力,培养计算思维和创新能力,为智慧农业教育提供了新的范式。教学实验证明了设计教具的有效性,学生在系统设计、数据分析、解决问题等方面的能力均有明显提升,对推进农业教育现代化具有重要意义。 展开更多
关键词 开源硬件 智慧农业 教具设计 物联网 教育创新
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面向变量施肥的无人机遥感与喷施协同控制策略分析与试验
14
作者 张力 《农机使用与维修》 2026年第1期21-25,共5页
近年来,无人机遥感因其低空高分辨率、灵活性强、覆盖效率高等优势,在作物养分诊断中得到广泛应用,与无人机喷施作业的协同融合成为精准农业发展的重要方向。通过系统梳理变量施肥与无人机遥感的理论基础,分析土壤养分差异、作物动态需... 近年来,无人机遥感因其低空高分辨率、灵活性强、覆盖效率高等优势,在作物养分诊断中得到广泛应用,与无人机喷施作业的协同融合成为精准农业发展的重要方向。通过系统梳理变量施肥与无人机遥感的理论基础,分析土壤养分差异、作物动态需求、农户增收压力推动下的施肥需求,提出遥感诊断—处方生成—喷施执行—回查评估的闭环协同控制框架。研究结果表明,所构建的无人机遥感—喷施闭环控制体系能够显著提高施肥一致性(±6.3%),并具备在农业绿色化管理中的推广潜力。 展开更多
关键词 变量施肥 无人机遥感 喷施协同控制 处方图 精准农业
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基于MSP430与DTMF的智慧农业控制系统的设计及实现
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作者 李红丽 《南方农机》 2026年第4期15-18,共4页
【目的】解决当前我国大部分地区农业自动化程度不高的问题,提升农业生产效率,降低资源消耗,保障农产品质量安全。【方法】基于MSP430F149单片机和DTMF信号技术,设计了一套智慧农业控制系统。该系统采用GSM模块作为DTMF信号接收端,不受... 【目的】解决当前我国大部分地区农业自动化程度不高的问题,提升农业生产效率,降低资源消耗,保障农产品质量安全。【方法】基于MSP430F149单片机和DTMF信号技术,设计了一套智慧农业控制系统。该系统采用GSM模块作为DTMF信号接收端,不受距离与地域限制,可实现随时随地的设备控制;引入智能人工指令输入和密码校验的安全监控模块,使用语音方式指导用户进行操作和防止非法攻击,并支持同时控制多个设备。此外,对该系统进行了功能测试、性能测试、兼容性测试,以验证系统是否满足设计要求。【结果】该系统具有适应性强、灵活性高、功耗低、安全性好等特点,可灵活适应多种农业应用场景,实时远程控制农田或温室中的各类农业设备。【结论】该系统应用前景广阔,通过增加设备控制功能、优化用户界面、提升系统智能化水平等,可进一步满足用户不断变化的需求,推动智慧农业的持续发展。 展开更多
关键词 MSP430 DTMF 电话控制 智慧农业
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数智背景下智慧农业微专业人才培养模式构建
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作者 江生泉 林森 《现代农业科技》 2026年第2期217-220,共4页
智慧农业作为农业现代化的重要发展方向,逐渐成为推动农业转型升级、提高农业生产效率和质量的关键力量。基于数智背景,本文阐述了智慧农业微专业人才培养模式构建原则,探讨了智慧农业微专业人才培养模式构建方法,探讨了智慧农业微专业... 智慧农业作为农业现代化的重要发展方向,逐渐成为推动农业转型升级、提高农业生产效率和质量的关键力量。基于数智背景,本文阐述了智慧农业微专业人才培养模式构建原则,探讨了智慧农业微专业人才培养模式构建方法,探讨了智慧农业微专业育人措施,具体包括深化产教融合机制、打造双师型教学团队、强化实训基地建设、创新教学模式、实施赛创融合培养和完善多元评价体系,以期为智慧农业微专业人才培养提供参考。 展开更多
关键词 智慧农业 微专业 人才培养
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面向探地雷达的冬笋智能识别与参数估计方法 被引量：1
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作者 汤延杰 杨为泽 +4 位作者 黄俊达 张婷婷 黄栋 胡启昌 孔祥增 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期136-147,共12页
为解决探地雷达场景下冬笋检测图像背景复杂、关键目标解释困难、自动化程度不足且检测精度有限等问题,提出了一种多层融合处理的B-Scan图像自动化定位提取方案。通过开展多次冬笋场地预填埋试验采集了一批高可用数据,数据集涵盖了不同... 为解决探地雷达场景下冬笋检测图像背景复杂、关键目标解释困难、自动化程度不足且检测精度有限等问题,提出了一种多层融合处理的B-Scan图像自动化定位提取方案。通过开展多次冬笋场地预填埋试验采集了一批高可用数据,数据集涵盖了不同尺寸和位置的雷达图像,为算法的训练和预测提供了丰富的数据支撑。①替换层次更深、提取能力更强的ResNet50替换vgg16主干网络,在提高网络性能的同时兼备更强的目标语义位置信息抽象能力;②为了更好地捕获目标检测任务中的多尺度信息,增强其对小目标的检测能力,引入具备inception并行结构、空洞卷积的D-FEM特征增强模块和RFB-E模块来扩展感受野,有效增强浅层特征并保留了更多的位置边缘纹理信息;③提出了一种上下文交叉的语义特征融合模块,融合浅层细节和深层语义特征的同时兼备上下文信息;④设计了一种针对探地雷达图像数据规律的Otsu累积色差改进算法,有效解决了ROI感兴趣区域内传统分割算法双曲线提取不佳的问题;⑤对CTFP算法拟合后的双曲线进行SG滤波操作,还原笋茎和填埋深度信息。试验结果表明:相较于SSD原检测网络模型,FFR-SSD的均值平均精度由91.23%增至96.06%,提升了4.83个百分点;累积色差改进的OTSU算法也优于直方图加权法、多阈值OTSU法和其它OTSU改进的阈值偏向算法;笋茎参数预测的总相对平均误差为8.24%,深度预测误差为8.90%。本文算法在处理复杂雷达图像和参数获取方面具备一定的推理优势,可为冬笋智能识别和参数预测技术的推广应用奠定坚实的技术基础。 展开更多
关键词 冬笋 智能识别 探地雷达 SSD 特征融合 图像分割
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水培芥蓝茎秆粘弹性参数预测模型研究 被引量：1
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作者 董朝 邓楚恒 +4 位作者 朱仕成 陈杰庆 杨腾 黄润鑫 夏红梅 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期146-155,共10页
为减少末端执行器夹持水培芥蓝过程中造成的损伤,提出一种水培芥蓝夹持部位粘弹性参数快速预测模型。首先以加载力、速度为因素,进行全因素蠕变试验,结果表明:加载力、时间和速度对芥蓝茎秆变形量有显著性影响,变形量和压缩比随加载力... 为减少末端执行器夹持水培芥蓝过程中造成的损伤,提出一种水培芥蓝夹持部位粘弹性参数快速预测模型。首先以加载力、速度为因素,进行全因素蠕变试验,结果表明:加载力、时间和速度对芥蓝茎秆变形量有显著性影响,变形量和压缩比随加载力增加呈上升趋势,随加载速度提高呈下降趋势,得到芥蓝茎秆样本不损伤压缩比小于8.39%的临界条件。构建以加载力、时间和变形量为输入,粘弹性参数E_(1)、E_(2)、η_(1)、η_(2)为输出的GA-BP神经网络预测模型,结果表明:训练集和测试集数据中,E_(1)、E_(2)、η_(2)的拟合系数R^(2)均大于0.9,η_(1)的拟合系数R^(2)均大于0.8,GA-BP神经网络具有较好的预测精度。通过夹持验证试验可知:4棵芥蓝样本最小稳定加载力分别为14.4、12.9、13.4、13.1 N,最大抓取临界力分别为44.1、42.2、38.5、36.5 N,在最小加载力和最大抓取临界力范围内芥蓝均无损伤。由此表明,使用GA-BP神经网络预测粘弹性系数预测模型可靠性高,可为后续水培芥蓝快速无损力度控制系统的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 水培芥蓝 粘弹性参数 蠕变试验 人工神经网络
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基于农机空间运行轨迹的作业面积测量研究
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作者 史扬明 吴华瑞 +2 位作者 缪祎晟 郭威 朱华吉 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期167-173,共7页
为改进农机作业面积的计算方法以提高面积测算的准确性,采用了北斗/GPS接收机来收集农机作业时的空间轨迹数据,并使用传统的折线距离法和缓冲区三角剖分算法计算农机的作业面积;对折线距离法和缓冲区三角剖分算法的计算结果进行赋权操作... 为改进农机作业面积的计算方法以提高面积测算的准确性,采用了北斗/GPS接收机来收集农机作业时的空间轨迹数据,并使用传统的折线距离法和缓冲区三角剖分算法计算农机的作业面积;对折线距离法和缓冲区三角剖分算法的计算结果进行赋权操作,并通过改进的NSGA-Ⅱ算法寻求最优权重组合,以更准确地反映农机的实际作业面积;在NSGA-Ⅱ算法中,引入了自适应参数,并结合Levy飞行策略和随机漫步策略,以优化算法的全局和局部搜索能力。试验结果显示,通过加权计算得到的农机作业面积的相对误差率仅为0.21%~0.34%,相较于传统的折线距离法和缓冲区算法,农机作业面积测算的准确率提高了2.83%,表明该方法在计算农机作业面积方面具有更高的准确度和稳定性,为改进农机作业面积的计算方法提供了新思路。 展开更多
关键词 农机作业面积 折线距离法 缓冲区算法 NSGA-Ⅱ算法 权重 Levy飞行
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遥感技术驱动的作物产量估算方法研究进展
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作者 张伟 王松寒 +7 位作者 和玉璞 杨士红 付萍杰 李庆 徐二帅 夏子龙 王洁 祁苏婷 《南京农业大学学报》 北大核心 2026年第1期1-17,共17页
在极端气候、资源约束等多重挑战背景下,发展高精度、高效率的作物产量估算方法对于保障粮食安全、指导农业政策与管理至关重要。遥感技术凭借其宏观、动态、快速获取作物空间连续信息的优势,已成为推动估产范式变革的核心驱动力。本文... 在极端气候、资源约束等多重挑战背景下,发展高精度、高效率的作物产量估算方法对于保障粮食安全、指导农业政策与管理至关重要。遥感技术凭借其宏观、动态、快速获取作物空间连续信息的优势,已成为推动估产范式变革的核心驱动力。本文系统梳理了遥感驱动的经验、半经验和机理模型等三类主流估产方法的原理、研究进展及特点,深入剖析了当前估产过程在样本、观测数据及模型方面存在的问题,针对性地提出了推广样本采集智能装备与数据共享、深化多源数据协同与尺度转换、融合机理与智能算法及强化不确定性量化等对策,最后展望了作物估产需重点关注的研究方向。本研究可为构建遥感技术驱动的高效稳健作物产量估算技术框架提供技术支撑,旨在为全球粮食安全智能决策与农业可持续发展提供参考。 展开更多
关键词 作物 产量估算 遥感技术 经验模型 半经验模型 机理模型
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