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期刊信息/Journal information
农业机械学报
中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
农业机械学报

中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院

任露泉

月刊

1000-1298

njxb@caams.org.cn

010-64882610，64882231

100083

北京德外北沙滩1号6信箱

农业机械学报/Journal Transactions of the Chinese Society for Agricultural MachineryCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由中国科协主管、中国农业机械学会和中国农业机械化科学研究院主办的国家级学术期刊，农业工程类中文核心期刊，美国工程信息公司（EI）收录期刊。主要刊登农业机械、农业工程、农用动力和能源、农产品及食品加工机械、农机化以及有关边缘学科的基础理论、设计制造、材料工艺、测试仪器与手段的研究成果及发展动向,反映学科最新研究成果和学术水平。同时还将及时提供中国农业机械学会举办的国内外学术活动信息，可供农机乃至机械行业中、高级技术人员、大专院校师生及科研单位的有关人员阅读参考。
正式出版
收录年代

    华东稻麦轮作区立旋自走电驱动式定角度清秸机设计与试验

    史乃煜陈海涛叶俊宏王星...
    127-137页
    查看更多>>摘要：传统卧旋式清秸装置动土量较大,且湿黏土壤抛起时易黏附在机器上,导致作业质量下降、油耗增加,影响装置作业稳定性,针对这一问题,设计一种立旋式定角度清秸机,通过结构设计与分析实现清秸刀齿恒定角度作业,避免秸秆二次带回种床,通过对清秸刀齿切土迹距分析确定装置关键结构参数,应用三因素三水平正交试验方法,以作业速度、迹距系数和入土深度为试验因素,清秸率和单位面积作业功耗为试验评价指标,对影响清秸机作业性能的相关参数进行试验与优化.试验结果表明,当参数组合为作业速度4～8 km/h、迹距系数2和入土深度10 mm时,清秸率不小于89.7％、单位面积作业功耗不大于1.84 W.h/m2,整个作业过程均未发生土壤黏附现象.研究结果可突破湿黏土壤环境下播种装备作业局限,为稻麦轮作全程机械化提供技术支撑.

    稻麦轮作区稻秸清秸机立旋式定角度清秸电动自走式

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    香蕉秸秆粉碎抛撒还田机仿生刀片设计与试验

    张喜瑞倪世雷刘俊孝胡旭航...
    138-151,160页
    查看更多>>摘要：为解决海南省香蕉秸秆粉碎机作业过程中粉碎效果差和抛撒不均匀等问题,设计了一款具有良好秸秆粉碎性能的仿生锯齿粉碎尖刀还田机.将仿生学原理应用到粉碎刀片设计中,仿蓝鲨牙齿锯齿轮廓设计了一款仿生锯齿粉碎尖刀,通过仿真验证了仿生锯齿尖刀对香蕉秸秆的切割能力,并设计了仿生锯齿尖刀与传统粉碎刀混合使用,制定了试验方案并进行整机仿真与田间试验.利用Fluent软件研究了香蕉秸秆粉碎还田机作业过程中粉碎刀轴转速、粉碎室离地高度和粉碎刀刀尖与机壳距离等参数对粉碎室内不同位置的压力场、速度场的影响.仿真结果表明,当刀轴转速为2 000 r/min时,粉碎室喂入特性最佳;粉碎室离地高度越大,秸秆喂入特性越好,但过高或过低的离地高度会导致粉碎室内秸秆流动性降低;增加粉碎刀刀尖与机壳间隙会导致秸秆抛撒情况产生不良影响.仿真试验和田间试验结果表明,仿生锯齿尖刀与传统粉碎刀混合使用,可在保证秸秆捡拾能力同时,提高整机粉碎合格率和抛撒均匀度.

    香蕉秸秆粉碎还田仿生刀片流场特性

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    淡水鱼圈养模式气送式投饲系统设计与试验

    孔宪锐张卿李洪波牛智有...
    152-160页
    查看更多>>摘要：由于传统淡水鱼池塘养殖存在废物过量堆积、水体污染严重等问题,以及中国对水产品需求的增加,工厂化循环水养殖、集装箱、圈养模式等高质量、高产量、集约化的新型淡水鱼养殖模式逐渐得到应用.针对新型淡水鱼养殖模式存在投饲劳动强度大、自动化程度低等问题,设计了一款气送式自动投饲系统,实现了定向、定时和定量投饲功能.设计了特定的四通装置和三通装置以保证饲料的定向输送;基于计算流体力学和离散单元法(Computational fluid dynamics-Discrete element method,CFD-DEM)耦合技术,初步确定了满足投饲要求的投饲速度并由此确定了风机型号;开发了以Arduino Mega 2560单片机为核心处理器的投饲控制系统,通过时钟模块实时获取当前时间信息,通过称量传感器实时获取料仓内物料质量信息,通过蓝牙传输预计投饲区域、投饲时间和投饲质量,从而实现定向定时定量投饲;最后试制样机并进行了性能试验,两种工况下投饲的实际投饲距离与仿真结果误差分别为5.74％和9.54％,定向、定时和定量投饲可以准确实现,控制系统响应时间小于1 s,定量投饲最大误差为5.37％.研究结果表明,自动投饲系统结构可靠、控制系统精度较高,满足自动投饲要求.

    淡水鱼圈养模式气送式投饲系统定时定量定向送料CFD-DEM

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    高接低栽式差速变姿态行星轮系栽植机构设计与试验

    辛亮孙铭翼李泽泽朱轩卫...
    161-169,265页
    查看更多>>摘要：针对目前旱地蔬菜钵苗移栽机大多适用于大株距(大于260 mm)移栽且投接苗与栽植位置作业高度差大、移栽性能不佳等问题,本文提出一种高接低栽式差速变姿态行星轮系栽植机构.根据中小株距蔬菜钵苗移栽农艺指导与机构设计要求,解析双行星架差速行星轮系栽植机构工作原理并建立其运动学理论模型;结合所提出优化目标构建目标函数,开发了基于Matlab GUI的栽植机构计算机辅助分析优化设计软件,通过人机交互方式获得1组较优的机构设计参数组合.通过三维建模与装配以及ADAMS软件虚拟仿真,初步验证了机构正确性与合理性.开展栽植机构物理样机试制与试验台架系统开发研究,通过空转试验测试,验证了栽植机构实际作业轨迹、姿态与虚拟仿真及理论设计的一致性;开展栽植机构接苗与栽植性能试验,试验结果表明,栽植机构在接苗与栽植各项试验指标均较为优秀,能够满足栽植机构预期设计要求与旱地移栽机械标准,验证了该机构的可行性与实用性.

    蔬菜钵苗移栽栽植机构双行星架差速行星轮系非圆齿轮优化设计

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    基于Doehlert Matrix的全贯流泵装置定转子进出流间隙优化设计

    刘健峰奚望陆伟刚陆雯...
    170-180页
    查看更多>>摘要：全贯流泵是一种新型的机电-水泵一体式贯流泵,然而其在运行时存在定转子间隙回流,扰乱了叶轮内的流场分布,导致泵装置产生能量损失、压力波动和噪声等问题,影响泵站的正常运行.通过数值模拟和模型试验研究全贯流泵装置定转子间隙流的水力特性,结合Doehlert Matrix设计-响应面优化法对其定转子进、出流间隙结构进行优化设计,揭示全贯流泵装置定转子进、出流间隙结构对泵装置性能的影响机理,并得到最终优化的折角式定转子进、出流间隙结构方案为:外侧延伸段长度t1为4.921r,外侧收缩段长度x1为0.624r,内侧延伸段长度t2为3.655r,内侧收缩段长度x2为1.6r(r为定转子间隙宽度),使得全贯流泵装置扬程和效率分别提升约10.3％和5.2％.

    全贯流泵定转子间隙流DoehlertMatrix设计

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    基于迁移学习和非监督分类的制种玉米遥感识别方法

    常婉秋姚宇席晓杰刘哲...
    181-195页
    查看更多>>摘要：作物遥感识别主要基于监督分类方法,对样本的数量、分布要求较高,而农作物样本目视解译困难.为提高已采集样本的利用率,同时降低精细分类中对样本的依赖,本文将迁移学习与非监督分类方法相结合,在源域内构建特征工程,包括:BLUE、GREEN、RED、EDGE1、EDGE2、EDGE3、NIR、SWIR 8 个原始光谱波段,以及 NDVI、EVI、RVI、GNDVI、TVI、DVI、MSAVI、GCVI、RNDVI、NDRE、RRI1、RRI2、MSRRE、CLRE、IRECI、LSWI、GCI、SIPI 18 个植被指数,提取出最能表征制种玉米与大田玉米冠层光谱差异,且在不同的源域内制种玉米之间差异最小的特征,将其作为先验知识用于目标域的分类任务中,再基于K-means进行制种玉米识别和制图.结果表明,在众多特征中,近红外原始波段表现出最强的优势,且在制种玉米母本去雄期后表征效果最好.计算此时间段内NIR的线性回归斜率作为特征,相较于直接基于NIR原始波段特征分类精度有所提升.利用K-means方法对2019年、2020年石河子市和奎屯市的制种玉米分类,2个目标域制种玉米2019年F1值分别为74.35％和64.97％,2020年F1值分别为72.50％和75.69％.本方法通过提取先验知识,引入非监督分类器,有效提高了样本利用率.通过提取波段回归斜率作为特征为原始波段的特征增强提供了思路,同时也为无样本场景下农作物精细分类绘图提供了方法.

    制种玉米遥感识别特征工程K-means非监督算法作物种间精细分类先验知识

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    基于改进AdvSemiSeg的半监督遥感影像作物制图方法

    翟雪东韩文霆马伟童崔欣...
    196-204页
    查看更多>>摘要：作物精准遥感制图对于农业资源调查与管理具有重要意义.深度学习为实现精准高效作物制图提供了技术支持.为了缓解深度学习对标记样本的依赖,本文提出了一种改进AdvSemiSeg的半监督遥感影像作物制图方法.所提方法引入STMF-DeepLabv3+作为对抗学习中的生成网络,通过Swin Transformer(ST)和多尺度特征融合(Multi-scale fusion,MF)模块提高生成网络特征编码能力和语义表达能力,改善遥感影像作物分割效果;此外,在判别网络中引入通道注意力(Efficient channel attention,ECA)模块,对不同通道特征图的表征信息进行自适应学习,增强判别网络对不同通道特征的感知能力.模型训练过程中,判别网络为生成网络提供高质量的伪标签和对抗损失,有效提高生成网络的泛化能力.采用所提方法与几种先进的半监督语义分割方法对内蒙古河套灌区遥感影像种植信息进行提取,本文方法性能最优.

    遥感作物制图半监督学习生成对抗网络多尺度特征融合通道注意力

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    基于PROSAIL模型的青贮玉米叶面积指数反演

    汪彦龙王钧崔婷
    205-213页
    查看更多>>摘要：精准且高效地估算区域内的玉米叶面积指数(LAI),对于田间管理决策、地物产量预测以及实施精准农业具有至关重要的意义.针对多尺度、大范围遥感反演中存在的尺度效应、精度低、普适性差等问题,本文以张掖市民乐县青贮玉米实验田为研究区,选取青贮玉米为研究对象,基于Landsat-8高光谱和Modis多光谱遥感影像,并结合地面实测数据.通过对PROSAIL模型的输入参数进行局部和全局敏感性分析,构建出青贮玉米在多个生育期内的冠层反射率-LAI的查找表和最小寻优代价函数的反演策略,确定研究区域的最佳LAI反演模型,并利用青贮玉米不同生育期内的实测值完成了反演结果的精度验证及线性拟合.结果表明:LAI反演结果总体较好,拟合精度较高,与实测值之间有较强的相关性,拔节期、抽雄期、成熟期最优决定系数R2分别为0.85、0.91、0.90;均方根误差(RMSE)分别为0.35、0.58、0.51.因此,基于多源高光谱遥感数据结合PROSAIL模型的反演策略可为作物参数反演提供新的科学依据和方法.

    青贮玉米叶面积指数PROSAIL模型反演策略高光谱数据

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    基于熵权-模糊综合评价法的无人机多光谱春玉米长势监测模型研究

    赵经华马世骄房城泰
    214-224页
    查看更多>>摘要：为实现春玉米长势的快速监测,实时掌握田间作物的生长状况,本文以新疆维吾尔自治区克拉玛依地区种植的春玉米作为研究对象,利用无人机多光谱影像对春玉米进行长势监测.基于地面采集的春玉米叶片叶绿素含量、叶面积指数、地上部生物量和株高等数据,结合熵权法(EWM)和模糊综合评价法(FCE)建立综合长势指标CGMIEWM和CGMIFCE.通过无人机遥感影像数据构建光谱指数,并利用皮尔逊相关性分析法和方差膨胀因子确定模型最佳输入变量.采用偏最小二乘法(PLS)、随机森林回归(RF)及粒子群算法(PSO)优化RF模型建立春玉米长势反演模型,结合模型精度评价指标,最终确定春玉米空间影像长势分布图.结果表明,以CGMIEWM和CGMIFCE构建综合长势指标的相关性均高于单一长势指标的相关性;利用CGMIFCE长势指标结合PSO-RF模型反演春玉米长势的效果最优,其决定系数(R2)为0.823,均方根误差(RMSE)为0.084％,相对分析误差(RPD)为2.345;研究区春玉米长势集中在生长正常(ZZ)等级,说明全区春玉米长势较为稳定.研究结果可为春玉米的田间管理提供科学依据.

    春玉米熵权法模糊综合评价法综合长势指标多光谱无人机监测

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    考虑光谱变异性的多光谱植被识别最优特征空间构建

    林怡厉朗宇洁高忱...
    225-232页
    查看更多>>摘要：在中低分辨率遥感卫星影像上,植被识别受数据获取条件和不同生长期等因素的影响,会存在端元光谱变异现象,导致植被解混误差较大.提出了一种顾及端元光谱变异性的最佳距离遗传算法(IIDGA),通过自动特征选择方法减小端元类内差异,增大类间差异,构建适用于中等分辨率影像的植被解混最优特征空间,提高Landsat影像的植被识别精度.通过比较传统波段组合、光谱和纹理特征全集与IIDGA优选特征的线性解混模型效果,验证了最优特征选择的重要性.结果显示,特征选择有助于提升解混精度(IIDGA的均方根误差最低,为0.180);同时,通过比较基于IID指数的Filter算法、基于标准GA的Wrapper算法和IIDGA在最优特征自动选取方面的性能,证实了IIDGA在平衡精度与效率方面的优势.

    多光谱遥感植被识别端元光谱差异最佳距离遗传算法自动特征选择算法

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