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LA-MC-ICP-MS微区原位Pb同位素的分析精度研究:以两种类型检测器为例
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作者 余红霞 张银慧 +2 位作者 刘希军 吴玲玲 洪路兵 《地球化学》 北大核心 2025年第1期114-125,共12页
根据样品的Pb含量,本研究建立了法拉第杯-离子计数器(FC-IC)和全法拉第杯(FC)两种杯结构模式微区原位分析Pb同位素比值的方法。因^(206)Pb、^(207)Pb和^(208)Pb在两种模式中均采用FC检测器分析,两种模式下^(20y)Pb/^(206)Pb(y=7、8)值... 根据样品的Pb含量,本研究建立了法拉第杯-离子计数器(FC-IC)和全法拉第杯(FC)两种杯结构模式微区原位分析Pb同位素比值的方法。因^(206)Pb、^(207)Pb和^(208)Pb在两种模式中均采用FC检测器分析,两种模式下^(20y)Pb/^(206)Pb(y=7、8)值的相对标准误差(2RSE)一致,仅与信号强度有关。同等信号强度下(IC线性范围内),^(20x)Pb/^(204)Pb(x=6、7、8)值的2RSE在FC-IC杯结构模式优于FC杯结构模式,且两种模式下^(20x)Pb/^(204)Pb值的2RSE差异随^(208)Pb信号强度的增加而减少,最终均趋于约0.06%。FC-IC杯结构模式分析在^(208)Pb信号强度为0.10~0.25 V时,或FC杯结构模式分析在^(208)Pb信号强度>0.50 V时,均可获得较好的Pb同位素比值的精度和准确度。对于Pb含量较高(>40μg/g)或者尺寸较大的样品,优先采用激光大束斑结合FC杯结构模式可获得高精度的Pb同位素比值;对于Pb含量较低(≈10μg/g)或者尺寸有限的样品,FC-IC杯结构模式获得的Pb同位素精度优于FC杯结构模式。利用建立的微区原位Pb同位素分析方法,本研究分析了不同Pb含量标样的Pb同位素组成,分析结果在误差范围内均与参考值一致。 展开更多
关键词 LA-mc-ICP-MS PB含量 原位Pb同位素分析 地质标准样品 法拉第型检测器-离子计数型检测器(FC-IC) 法拉第型检测器(FC)
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基于时步长FFMC模型预测马尾松林地表细小可燃物含水率的适用性分析
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作者 张运林 陈婧怡 项雨萱 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第6期1-8,共8页
【目的】地表细小可燃物是林火发生的关键引燃物质,其含水率的精确预测对火灾预防至关重要。细小可燃物湿度码(Fine fuel moisture code,FFMC)作为典型的半物理模型,被广泛应用于含水率预测。本研究旨在评估直接使用FFMC在预测马尾松林... 【目的】地表细小可燃物是林火发生的关键引燃物质,其含水率的精确预测对火灾预防至关重要。细小可燃物湿度码(Fine fuel moisture code,FFMC)作为典型的半物理模型,被广泛应用于含水率预测。本研究旨在评估直接使用FFMC在预测马尾松林地表细小可燃物含水率中的适用性,并对模型进行改进,以提高预测精度。【方法】以贵州典型的马尾松林下可燃物为研究对象,以小时为步长,在防火期内监测地表可燃物的水分动态变化,对其驱动因子进行分析,计算时步长FFMC值。【结果】1)水分的动态变化主要受气象要素影响,其中气温和风速与其呈显著负相关,相对湿度与其呈显著正相关;2)当马尾松地表细小可燃物含水率低于35%时,直接使用FFMC预测含水率具有较好的适用性,预测的平均绝对误差和相对误差分别为0.88%和4.81%;当含水率超过35%时,直接使用FFMC不适用,平均相对误差高达66.37%;3)选择逐步回归法建立基于FFMC和气象要素的含水率(>35%)预测模型,显著提高了预测精度,改进后的平均绝对误差和相对误差分别为15.81%和21.41%。【结论】本试验验证了基于时步长FFMC预测马尾松地表细小可燃物含水率的适用性,通过改进模型提高了预测效果。研究成果对深入理解森林可燃物水分动态变化机理、支持森林火险预测预报和科学开展森林防火灭火工作具有重要意义。 展开更多
关键词 含水率 马尾松 细小可燃物湿度码 时步长 适用性
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Study on the Relationship between.the Moisture Content of Brown Rice and Milling Characteristics 被引量:3
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作者 BAI Shigang JIA Fuguo NAN Jingfu 《Journal of Northeast Agricultural University(English Edition)》 CAS 2006年第1期78-80,共3页
An experiment about rice milling was made to study on the relationship between the different moisture content of brown rice and the energy consumption, the broken rice rate, the crack rate and the head rice yield. It ... An experiment about rice milling was made to study on the relationship between the different moisture content of brown rice and the energy consumption, the broken rice rate, the crack rate and the head rice yield. It could be concluded that the head rice yield increased at first falls and then along with the raise of moisture content and it could reach the maximum 70.78% when moisture content was 15.5%; the energy consumption of rice milling decreased along with the increase of moisture contents; the broken rice rate fell at first and then increased along with the raise of moisture contents and it could reach the minimum 4.28% when the moisture content was 15.5%. 展开更多
关键词 brown rice moisture content milling characteristics
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Technical Research for Detector of Grain Moisture Content Based on Error Compensation 被引量:1
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作者 Dong Yu-de Yang Xian-long +3 位作者 Ye Fei Pan Kai Jin Xing-chi Shi De-cai 《Journal of Northeast Agricultural University(English Edition)》 CAS 2014年第3期76-83,共8页
According to the existing method including testing the frequency and establishing the relationship between moisture content and frequency, a corresponding instrument was designed. In order to further improve the accur... According to the existing method including testing the frequency and establishing the relationship between moisture content and frequency, a corresponding instrument was designed. In order to further improve the accuracy and rapidity of the system, a new approach to describe the relationship between the measurement error and the temperature was proposed. The error band could be obtained and divided into several parts(based on the range of temperature) to indicate the error value that should compensate the grain moisture content for the changes in temperature. By calculating the error band at the maximum and the minimum operating temperatures, as well as by determining the error compensation value from the error band based on the measurement moisture content, the final effective result was derived. 展开更多
关键词 grain moisture content frequency measurement micro controller unit error compensation mathematical model
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Influence of Moisture Content on the Degradation of Natural Ester Impregnated Paper Insulation
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作者 LI Jian XIANG Junru +2 位作者 ZHANG Zhaotao DU Bin LIU Yu 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1858-1864,共7页
Natural ester is a kind of fire-resistant and environmentally friendly dielectric liquid, which has already been widely used in power transformers. The influence of moisture content on the degradation of natural ester... Natural ester is a kind of fire-resistant and environmentally friendly dielectric liquid, which has already been widely used in power transformers. The influence of moisture content on the degradation of natural ester (camellia oil and FR3 oil) impregnated paper in- sulation was investigated and compared with that of mineral oil impregnated paper in this paper. The initial moisture contents of insulating paper samples were 0.3%, 2% and 4%, respectively. Thermal aging experiment was conducted at 130 °C in hermetical stainless vessels for 80 days. Aging parameters such as the degree of polymerization (DP) of insulating paper, furfural mass concentration in oil and acid number of oil were measured. Chain scissions number (CSN) of aged insulating paper was calculated. The results show that moisture could accele- rate the degradation of both natural ester impregnated paper insulation and mineral oil impregnated paper insulation, while the degradation rate of natural ester impregnated paper insulation is much lower than that of mineral oil impregnated paper insulation. High moisture satura- tion solubility and hydrolysis process of natural ester may be the reason. 展开更多
关键词 浸渍绝缘纸 水分含量 降解率 天然 热老化试验 电力变压器 不锈钢容器
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基于多模态射频信号融合的粮食水分检测 被引量:2
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作者 杨卫东 郭思君 +2 位作者 段珊珊 胡鹏明 单少伟 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第2期132-138,共7页
水分检测是粮食存储和贸易中不可或缺的一环,利用各种射频传感技术可以实现无损、快速地粮食水分检测。然而,现有方案都是基于单一种类射频信号开发的,针对不同射频信号需要训练对应检测模型,人力成本增加。基于此,提出一种融合多模态... 水分检测是粮食存储和贸易中不可或缺的一环,利用各种射频传感技术可以实现无损、快速地粮食水分检测。然而,现有方案都是基于单一种类射频信号开发的,针对不同射频信号需要训练对应检测模型,人力成本增加。基于此,提出一种融合多模态射频信号的粮食水分检测方法RF—Grain。首先,针对多径环境和硬件缺陷引起的噪声问题,提出一种WiFi信道状态信息(CSI)数据预处理方法;其次,提出一种域对抗神经网络模型,用以消除不同类型射频信号提取的粮食水分特征分布差异;最后,设计使用3种不同射频传感技术进行粮食水分检测的试验,以卷积神经网络作为对比,对所提出方法的性能进行评估,并与现有方法进行对比分析。试验表明,所提出方法能够有效检测5种不同含水率的粮食样品,总体准确率为分别为98.87%、96.22%和96.56%,优于传统的卷积神经网络,具有准确率高、泛化性好等优点,为粮食水分无损检测研究提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 粮食 水分含量检测 射频传感 多模态 域对抗神经网络
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基于敏感变量筛选的多光谱土壤含水率反演模型研究 被引量:1
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作者 杨文举 李奋华 +2 位作者 康德奎 段威成 赵文举 《节水灌溉》 北大核心 2025年第6期45-54,共10页
土壤含水率是农田生态系统敏感性的重要表征,为提高近地遥感土壤含水率反演效率和精度,基于无人机多光谱影像数据,提取覆膜耕地、苜蓿和小麦3种地物特征的光谱反射率,通过覆膜干扰消除技术和红边波段特征重构方法优化光谱信息质量。采... 土壤含水率是农田生态系统敏感性的重要表征,为提高近地遥感土壤含水率反演效率和精度,基于无人机多光谱影像数据,提取覆膜耕地、苜蓿和小麦3种地物特征的光谱反射率,通过覆膜干扰消除技术和红边波段特征重构方法优化光谱信息质量。采用变量投影重要性分析(Variable importance in projection,VIP)、灰色关联度分析(Gray relational analysis,GRA)与皮尔逊(Pearson)相关性分析,对5类光谱反射率特征及18个光谱指数进行敏感性评估。在此基础上,分别构建基于反向传播神经网络(BPNN)、支持向量回归(SVR)和随机森林(RF)算法的多场景土壤水分反演框架,通过模型对比验证揭示不同地物覆盖条件下的最优反演机制。结果表明,剔除覆膜背景对模型反演结果有所提升,VIP和GRA筛选后的模型精度明显优于Pearson相关性分析,反演结果波动较小,且敏感变量组反演结果优于全变量组反演结果;在3块样地中,覆膜耕地的BPNN算法相较于SVR和RF算法,展现出更优的非线性解析能力及模型结构稳定性,验证集决定系数R_(v)^(2)达到0.8以上,其结果能较真实反馈土壤含水率,SVR算法则更适用苜蓿、小麦此类植被覆盖度较高的土壤含水率反演;3种样地基于GRA筛选的土壤含水率反演模型精度最高,覆膜耕地GRA-BPNN验证集R_(v)^(2)为0.801、RMSE_(v)为1.25%、MAE_(v)为0.933%,苜蓿样地GRA-SVR验证集R_(v)^(2)达0.799、RMSE_(v)为1.389%、MAE_(v)为1.181%,小麦覆盖地反演结果验证集R_(v)^(2)为0.837、RMSE_(v)为0.711%、MAE_(v)为0.538%。 展开更多
关键词 无人机多光谱 土壤含水率 光谱指数 变量筛选 反演模型
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玉米秸秆压缩特性试验研究
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作者 郭思佳 刘新柱 +6 位作者 刘春山 刘向东 邢蕾 栾积毅 韩平 王海祥 李剑英 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期153-158,共6页
为了更好地利用玉米秸秆这种生物质材料,同时为设计和优化秸秆收获、打捆、切割等装置结构提供一定的技术参数,对寒地玉米秸秆进行了压缩试验。设计了三因素三水平的正交试验,并结合自制试验装置,利用万能试验机、数显鼓风干燥箱等设备... 为了更好地利用玉米秸秆这种生物质材料,同时为设计和优化秸秆收获、打捆、切割等装置结构提供一定的技术参数,对寒地玉米秸秆进行了压缩试验。设计了三因素三水平的正交试验,并结合自制试验装置,利用万能试验机、数显鼓风干燥箱等设备对玉米秸秆进行了有节段的径向和轴向压缩试验,测得了基于不同部位、不同速度、不同含水率三因素在不同水平组合下的破坏力的大小,获得因素的显著性影响程度及最优水平组合。试验结果表明:玉米秸秆轴向压缩破坏力为0.726~3.271 kN,R值为0.586~1.527,F值为7.093~38.742;玉米秸秆径向压缩破坏力为0.370~2.297 kN,R值为0.382~0.921,F值为9.096~22.183。分析得出:各因素对试验指标影响极显著的是秸秆部位,加载速度和含水率次之;最优水平组合为秸秆部位为上、加载速度为10 mm/min、含水率为最低,且径向压缩所需破坏力小于轴向压缩所需破坏力。 展开更多
关键词 玉米秸秆 压缩 含水率
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不同含水率花岗岩单轴压缩力学特性及破坏特征研究 被引量:1
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作者 庞建勇 王宇 +1 位作者 巩义鑫 李垂宇 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期81-88,共8页
为探究不同含水率花岗岩受荷作用下的力学特性及破坏特征。针对不同含水率条件下花岗岩开展单轴压缩试验,基于应力—应变曲线,分析了力学弱化特征,从宏观角度探究花岗岩变形破坏模式,通过能量理论计算,得出能量演化规律。研究结果表明:... 为探究不同含水率花岗岩受荷作用下的力学特性及破坏特征。针对不同含水率条件下花岗岩开展单轴压缩试验,基于应力—应变曲线,分析了力学弱化特征,从宏观角度探究花岗岩变形破坏模式,通过能量理论计算,得出能量演化规律。研究结果表明:花岗岩试样应变软化特征明显,且随着含水率增加,峰值应力逐渐减小,非线性增加趋势明显,且伴有局部起伏涨落的趋势;花岗岩试样的抗压强度、弹性模量、脆性指标均随含水率增加而减小,饱和试样与干燥试样相比下降了40.1%、33.8%、61.8%;破坏模式随含水率增加而改变,崩落破坏时剧烈程度逐渐降低,干燥花岗岩呈现脆性劈裂破坏,破坏面以近竖直裂纹为主,低含水率花岗岩的破坏模式为拉—剪复合破坏,花岗岩近竖直裂纹数量减少,倾斜裂纹增多,随含水率增大呈现拉—剪复合破坏减少而剪切破坏增多,饱和岩样以剪切破坏为主,破坏面主要为倾斜破裂面;花岗岩的含水率越大,吸收能量的能力减弱,储能速率降低,但能量耗散现象显著。研究结果可为富水地区硬岩地下工程岩石工程灾害防控提供参考。 展开更多
关键词 花岗岩 单轴压缩 含水率 破坏特征 能量演化
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非均布含水率梯度下圆木构件横截面湿度应力解析模型
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作者 田盼盼 邱洪兴 +1 位作者 韩建红 韩霞 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期144-150,共7页
建立木构件湿度应力解析模型是研究木材干缩开裂规律及其对承载力影响的基础.首先通过木构件横截面应力平衡分析建立了含水率梯度下横截面应力分布模型;其次借鉴温度应力弹性解析模型和温—热类比关系,建立了非均布含水率梯度下木构件... 建立木构件湿度应力解析模型是研究木材干缩开裂规律及其对承载力影响的基础.首先通过木构件横截面应力平衡分析建立了含水率梯度下横截面应力分布模型;其次借鉴温度应力弹性解析模型和温—热类比关系,建立了非均布含水率梯度下木构件的平衡条件、物理条件、几何条件和协调方程,得到了木构件横截面切向、径向湿度应力的解析解、开裂临界含水率和切向拉压临界点;最后通过数值模拟方法验证了本文解析解的正确性.以杉木圆柱构件为例,分析了不同参数(含水率差、构件直径、初末含水率值)对木构件横截面径向、切向湿度应力分布的影响.结果表明:木构件横截面湿度应力分布与木构件初末含水率值及构件尺寸大小无关,而主要与含水率差和材料性能有关. 展开更多
关键词 湿度应力 木构件横截面 含水率差 非均布含水率 解析模型
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基于三相孔隙介质模型的地震动传播特性研究
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作者 杨艳霜 闫磊 +4 位作者 张占荣 刘永莉 崔臻 彭剑承 亢兆鹏 《岩土力学》 北大核心 2025年第4期1109-1121,共13页
研究地震动在软土层中的传播特性对建筑物抗震设防具有重要现实意义。根据地震动在离心振动台试验中的衰减特性,将获取的土样重塑成35%、45%、55%含水率的土样并进行常规物理试验。通过宏细观参数对比来设定模型中颗粒之间的团簇形态和... 研究地震动在软土层中的传播特性对建筑物抗震设防具有重要现实意义。根据地震动在离心振动台试验中的衰减特性,将获取的土样重塑成35%、45%、55%含水率的土样并进行常规物理试验。通过宏细观参数对比来设定模型中颗粒之间的团簇形态和颗粒之间黏结的切法向刚度、摩擦系数、泊松比、阻尼比等参数,并引入质量阻尼β_(n)和刚度阻尼k_(n)来限制颗粒的运动状态,调节颗粒运动中的碰撞。依据不同含水率常规物理试验结果修正三相孔隙介质地层模型的细观参量,以研究在地震荷载下不同含水率的软土对峰值加速度传播衰减效应的影响。研究结果表明,在不同地震动条件下,峰值加速度在30m深度段,软硬分层土质中呈现出先缓慢衰减后急剧衰减再回弹上升的变化规律。随着含水率增加,深度30~8m地层内峰值加速度衰减倍率在2.33~2.70区间内增加;而深度8~0m地层对应放大倍率则在1.60~1.23区间内减小。反应谱周期0.2~1.1s对应中低频率范围,加速度值呈现增加趋势,在周期1.1~2.0s内对应的是高频率范围,加速度值普遍呈现减小趋势,这与高频衰减效应一致。通过数值模拟与理论分析对比验证,初步探明了不同含水率条件下地震动在近地表的传播放大规律,为评估地震灾害风险及提升地震防护提供了理论依据。 展开更多
关键词 地震波 放大效应 离散元 峰值加速度 含水率
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基于协同克里金插值的土壤耕作层含水率反演方法 被引量:1
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作者 郭交 朱哲 +2 位作者 项诗雨 邝晓飞 尉鹏亮 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期457-467,共11页
土壤耕作层是作物生长发育的基础,准确监测土壤耕作层含水率并对作物进行精准灌溉能提高作物产量和水资源利用率。为实现高效监测土壤耕作层含水率,提出一种基于协同克里金插值的土壤耕作层含水率反演方法。首先以能够获取土壤表层信息... 土壤耕作层是作物生长发育的基础,准确监测土壤耕作层含水率并对作物进行精准灌溉能提高作物产量和水资源利用率。为实现高效监测土壤耕作层含水率,提出一种基于协同克里金插值的土壤耕作层含水率反演方法。首先以能够获取土壤表层信息的Sentinel-1卫星数据为本文数据源,与具有可靠运算能力的XGBoost(Extreme gradient boosting)模型结合可以高效反演土壤表层含水率;将其大范围土壤含水率反演结果作为协变量,把115个实测土壤耕作层含水率作为主变量,利用土壤表层与耕作层变量间的协同关系,采用协同克里金方法插值得到土壤耕作层含水率;协同克里金法可以很好地利用土壤表层与耕作层变量间的协同关系提升插值精度,并且在一定程度上可解决土壤耕作层含水率实测数据量不足的问题。将土壤耕作层含水率克里金插值和利用表层与耕作层含水率线性拟合进行对比,结果表明,采用协同克里金插值反演土壤耕作层含水率能够大幅提高预测准确性,决定系数R^(2)分别提高0.25和0.20,均方根误差(RMSE)分别降低0.029、0.014 cm^(3)/cm^(3),平均绝对误差(MAE)分别降低0.028、0.015 cm^(3)/cm^(3),精度显著提高。 展开更多
关键词 土壤耕作层 土壤含水率 协同克里金 遥感反演 极端梯度提升
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土壤因子对枸杞红瘿蚊出土羽化的影响
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作者 邓彩萍 冯佳康 +4 位作者 王建敏 李欢乐 乔海莉 徐常青 刘赛 《环境昆虫学报》 北大核心 2025年第2期483-490,共8页
开展枸杞红瘿蚊Gephyraulus lycantha Jiao&Kolesik羽化生物学特性研究,探讨不同土壤因子对其出土羽化的影响,旨在为其有效防控提供理论指导。在室内模拟条件下,设置不同土壤含水量(0、5%、10%、15%、20%、25%、30%)、土壤基质(沙... 开展枸杞红瘿蚊Gephyraulus lycantha Jiao&Kolesik羽化生物学特性研究,探讨不同土壤因子对其出土羽化的影响,旨在为其有效防控提供理论指导。在室内模拟条件下,设置不同土壤含水量(0、5%、10%、15%、20%、25%、30%)、土壤基质(沙土、壤土、沙壤土)、土壤容重(1.0 g/cm³、1.2 g/cm³、1.4 g/cm³)和土壤深度(5 cm、10 cm、15 cm、20 cm、25 cm),调查枸杞红瘿蚊老熟幼虫的出土羽化率及逐日出土羽化情况。结果显示枸杞红瘿蚊在土壤中原位完成蛹期发育后,以后期蛹形态钻出土壤表面后完成羽化。不同的土壤因子显著影响枸杞红瘿蚊成虫出土羽化,土壤含水量为15%时,枸杞红瘿蚊出土羽化率最高为13.75%,在此条件下,沙壤土最适合枸杞红瘿蚊出土羽化。枸杞红瘿蚊仅在1.0 g/cm³容重下可以正常出土羽化,超过1.2 g/cm³则无法出土羽化;土壤深度为5 cm时枸杞红瘿蚊出土羽化率显著高于其余土壤深度处理。研究表明枸杞红瘿蚊出土羽化最适宜的条件为土壤含水量为15%、土壤基质为沙壤土、土壤容重为1.0 g/cm³、土壤深度为5 cm。 展开更多
关键词 枸杞红瘿蚊 土壤含水量 土壤基质 出土羽化
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基于高光谱成像的米饭口腔加工过程含水率变化研究
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作者 黄星奕 聂荣柯 +4 位作者 方钦 董慧 潘伟 白竣文 田潇瑜 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期35-42,共8页
米饭在口腔加工过程中,其含水率是影响食味品质的重要因素。采用高光谱成像(Hyperspectral Imaging,HSI)技术,分析米饭口腔加工过程中食团含水率的动态变化和分布规律。通过采集不同咀嚼阶段米饭食团的反射光谱信息,利用偏最小二乘回归(... 米饭在口腔加工过程中,其含水率是影响食味品质的重要因素。采用高光谱成像(Hyperspectral Imaging,HSI)技术,分析米饭口腔加工过程中食团含水率的动态变化和分布规律。通过采集不同咀嚼阶段米饭食团的反射光谱信息,利用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)建立米饭食团含水率的预测模型。其中,结合高斯滤波(Gaussian Filtering,GF)技术的PLSR模型表现最佳,对食团含水率的预测相关系数(RP)为0.890 1,预测均方根误差(RMSEP)为0.018 4。基于该模型,绘制了不同咀嚼阶段的水分空间分布图。研究结果表明:米饭在口腔加工过程的唾液浸润和酶解作用下,食团水分分布逐渐从无序变为均匀,不同品种大米的水分动态分布和口感特性差异显著,有效验证了HSI技术能够监测和阐明口腔加工过程中食物成分的变化,为米饭的科学评价提供了新的研究视角。 展开更多
关键词 蒸煮米饭 高光谱 口腔加工 含水率 可视化分布
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基于近红外光谱的林内枯叶跨林分间模型迁移的含水率检测方法
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作者 张佳薇 姜天 +4 位作者 杨春梅 刘强 韩哲 刘泽盛 李明宝 《森林工程》 北大核心 2025年第3期439-450,共12页
森林地表枯叶含水率是森林火灾发生的重要因素,其精准检测对森林火灾的预防尤为重要。近红外光谱技术可以根据光谱数据直接反演水分含量,从而实现枯叶含水率的快速检测,但不同可燃物光谱光照强度数据的特征波段不尽相同,需要对不同树种... 森林地表枯叶含水率是森林火灾发生的重要因素,其精准检测对森林火灾的预防尤为重要。近红外光谱技术可以根据光谱数据直接反演水分含量,从而实现枯叶含水率的快速检测,但不同可燃物光谱光照强度数据的特征波段不尽相同,需要对不同树种的枯叶分别建立检测模型以匹配不同的光照强度与含水率反演关系,而对不同林分的光谱光照强度数据进行采集与标注也需要较高的时间成本,限制了光谱法的实际应用。为此,提出基于双向长短期记忆神经网络(Bi-LSTM)的森林地表枯叶含水率检测迁移学习方法,将训练好的模型参数迁移到新的模型中,避免重新训练模型,从而提高模型的学习效率、减小训练模型所需的数据量。结果表明,与经典反演方法长短期记忆网络(LSTM)相比,Bi-LSTM具有更好的检测性能,蒙古栎和落叶松的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别减小了0.62%和0.87%,均方误差(mean square error,MSE)分别减小了0.28%和0.70%。且基于Bi-LSTM改进的迁移学习方法,大大降低了对标记近红外光谱数据的依赖。当目标域样本数为300个时,源域样本数为1000个时,检测模型的MAE、MSE、决定系数(coefficient of determi nation,R^(2))分别为3.27%、1.10%、0.918。MAE和MSE比没有源域训练的检测模型分别缩小了2.36%和1.02%,R^(2)提升了0.114。对比迁移前后说明迁移学习为降低光谱枯叶含水率建模时间成本、提高光谱检测实用性提供新的手段。 展开更多
关键词 枯叶凋落物 含水率 迁移学习 深度学习 近红外光谱
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基于介电特性和BPNN建模的小麦含水率在线检测
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作者 姬虹 李康 +3 位作者 宋东方 王万章 李保谦 冯伟 《农机化研究》 北大核心 2025年第8期119-129,共11页
为满足小麦籽粒含水率在线检测需求,设计了一种搭载在联合收获机上基于介电特性的同侧圆弧电容式小麦籽粒含水率在线检测传感器。对6个不同品种小麦进行了温度、频率、电容、容重4个因素对含水率检测影响的实验研究,采用BP神经网络法建... 为满足小麦籽粒含水率在线检测需求,设计了一种搭载在联合收获机上基于介电特性的同侧圆弧电容式小麦籽粒含水率在线检测传感器。对6个不同品种小麦进行了温度、频率、电容、容重4个因素对含水率检测影响的实验研究,采用BP神经网络法建立了含水率与温度、频率、电容、容重4因素关系的预测模型,其训练集和测试集的决定系数R 2为0.896和0.893,均方根误差RMSE为1.317和1.342,预测模型稳定性和预测能力较强。研究表明:将温度、频率、容重这3因素引入的电容法联合收获机在线小麦含水率检测系统,能有效提高整体系统的检测精度和重复性。通过对不同小麦品种含水率检测影响因素相关性分析和数学模型的建立与优化,提高了电容法小麦含水率检测精度,为联合收获机小麦含水率检测系统中电容式传感器软硬件设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 小麦含水率 在线检测 介电特性 BP神经网络
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基于长时间序列遥感监测的库布齐沙漠向日葵土壤水分及生长情况探究
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作者 佟长福 侯洪飞 +2 位作者 郑和祥 王莹 赵颖 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第6期157-165,172,共10页
库布齐沙漠为我国第七大沙漠,面临着农业干旱和盐碱地频发的严峻挑战,主要原因为地下水资源的过度开发利用,进一步加剧了土壤盐碱化的严重性。因此,研究选取内蒙古自治区鄂尔多斯市杭锦旗作为研究区域,旨在构建一个用于监测区域性土壤水... 库布齐沙漠为我国第七大沙漠,面临着农业干旱和盐碱地频发的严峻挑战,主要原因为地下水资源的过度开发利用,进一步加剧了土壤盐碱化的严重性。因此,研究选取内蒙古自治区鄂尔多斯市杭锦旗作为研究区域,旨在构建一个用于监测区域性土壤水分(Soil Moisture Content,SMC)和向日葵生长情况的时间序列监测系统。研究基于长时间序列的Landsat 8、MODIS以及无人机航拍数据,综合多种植被指数对向日葵生长状况进行全面分析,同时应用多种干旱指数对区域性向日葵土壤水分信息进行反演。研究结果表明:①VSWI(植被水分胁迫指数)在捕捉SMC动态方面具有较高精度(r>0.65);②干旱指数在捕捉向日葵SMC动态时,其性能会受到变量特征、温度和作物覆盖度等因素的影响,导致VSWI、TCI(温度状况指数)、VCI(植被状况指数)、VHI(植被健康指数)和TVDI(温度-植被干旱指数)的性能下降;③VSWI结合NDRE(归一化差异红边指数)和GNDVI(绿色归一化差异植被指数)能够实时监测作物的需水情况和营养状况。本研究提出的工具能够精准提取向日葵的生长状态及土壤水分信息,为干旱和半干旱地区的水资源管理和农作物的优化灌溉提供了科学支持。 展开更多
关键词 库布齐沙漠 遥感反演 土壤水分 向日葵
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法向循环荷载下细颗粒氯盐渍土剪切特性研究
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作者 侯娟 张宸 +2 位作者 张金榜 马艳霞 张吾渝 《工程地质学报》 北大核心 2025年第3期898-907,共10页
为了研究法向循环荷载作用下盐渍土的剪切性能,本文针对青海地区的细颗粒氯盐渍土,开展了一系列法向循环荷载下的大型直剪试验。研究了初始含水率、静荷载、法向循环荷载初始应力、循环幅值和循环频率等对细颗粒氯盐渍土剪切特性的影响... 为了研究法向循环荷载作用下盐渍土的剪切性能,本文针对青海地区的细颗粒氯盐渍土,开展了一系列法向循环荷载下的大型直剪试验。研究了初始含水率、静荷载、法向循环荷载初始应力、循环幅值和循环频率等对细颗粒氯盐渍土剪切特性的影响。研究结果表明,含水率对细颗粒氯盐渍土的残余强度具有显著地影响。当含水率非常接近最优含水率时,细颗粒氯盐渍土仅出现微小的裂隙。但是,当含水率低于最优含水率时,细颗粒氯盐渍土在剪切初期会出现较多的裂隙,但在剪切后期裂隙会减少。当含水率高于最优值时,细颗粒氯盐渍土整体剪切界面会出现团粒状土样,团粒间裂缝较大,且土体抗剪强度明显下降。细颗粒盐渍土出现细小裂隙后随上覆动荷载迅速扩展,进而导致细颗粒盐渍土路基产生不均匀沉降。法向循环荷载作用下,较小的荷载频率仅对细颗粒氯盐渍土的残余强度有较明显地影响。但是,较大的荷载频率对细颗粒氯盐渍土的峰值强度和残余强度均有较明显的影响,且随着荷载频率的增大而增大。高循环荷载幅值下,细颗粒氯盐渍土的峰值剪切强度较静载有所增高。但低频率和低幅值的法向循环荷载会明显地降低细颗粒氯盐渍土的抗剪强度。同时,颗粒的重分布导致剪切应力峰值与法向应力峰值之间存在一个时间差。颗粒大小和级配影响时间差,进而影响法向循环荷载下土体的剪切性能。该研究结果可为细颗粒氯盐渍土的路基设计和施工提供理论指导和施工技术指标。 展开更多
关键词 氯盐渍土 剪切强度 交通荷载 含水率
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基于COMSOL的小麦含水率在线检测装置设计与试验
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作者 姬虹 李康 +3 位作者 宋东方 王万章 李保谦 冯伟 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期80-88,共9页
含水率是判断小麦成熟和适收的关键指标,及时准确获取小麦含水率,有利于进行小麦的收获生产规划,指导联合收获机作业调度,确保小麦在成熟期阶段精准收获。为提高联合收获机小麦含水率在线检测系统精度,设计了一种同侧圆弧式电容小麦籽... 含水率是判断小麦成熟和适收的关键指标,及时准确获取小麦含水率,有利于进行小麦的收获生产规划,指导联合收获机作业调度,确保小麦在成熟期阶段精准收获。为提高联合收获机小麦含水率在线检测系统精度,设计了一种同侧圆弧式电容小麦籽粒含水率在线检测传感器,并对其结构和工作原理进行了有限元仿真分析和电容极板结构参数优化试验。基于COMSOL Multiphysics软件,对同侧圆弧式电容含水率检测传感器结构参数即极板数目、极板尺寸规格和极板间距值进行优化设计,得到最终优化参数:当同侧圆弧电容三极板式小麦籽粒含水率检测传感器驱动极板宽度为45 mm、感应极板宽度为23 mm、极板边间为18 mm、极板长为135 mm参数下,电容和介电常数之间满足线性相关关系,决定系数R2接近1。 展开更多
关键词 含水率 COMSOL 同侧圆弧式电容传感器 在线检测 小麦
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空气煎炸对薯条丙烯酰胺及其中间产物形成的影响
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作者 李晶 张豪 +4 位作者 鲍涛 赵念思 夏书芹 侯娅琪 张敏 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第6期264-271,共8页
空气煎炸可以实现薯条无油煎炸的烹饪效果,但目前尚未明晰空气煎炸过程中高温热风烹饪参数对丙烯酰胺等潜在危害因子生成的影响。该文研究了空气煎炸温度和时间对薯条中丙烯酰胺形成的影响,借助液-质联用对关键中间产物5-羟甲基糠醛和α... 空气煎炸可以实现薯条无油煎炸的烹饪效果,但目前尚未明晰空气煎炸过程中高温热风烹饪参数对丙烯酰胺等潜在危害因子生成的影响。该文研究了空气煎炸温度和时间对薯条中丙烯酰胺形成的影响,借助液-质联用对关键中间产物5-羟甲基糠醛和α-二羰基化合物的积累进行追踪,并考察了水分含量的变化规律,探索了空气煎炸过程中丙烯酰胺形成的机制。结果表明,丙烯酰胺的含量随空气煎炸温度的提高而增加,且随着加热时间的延长呈先升后降的趋势;丙烯酰胺的生成与5-羟甲基糠醛和水分含量呈极显著相关,相关系数分别为0.846(P<0.01)和-0.891(P<0.01),而5-羟甲基糠醛的生成也与3-脱氧葡糖醛酮的含量呈显著正相关(r=0.631,P<0.05)。因此可以通过抑制5-羟甲基糠醛等中间产物的生成以及减少烹饪的水分损失等,来抑制空气煎炸薯条中丙烯酰胺的生成。 展开更多
关键词 空气煎炸 丙烯酰胺 5-羟甲基糠醛 α-二羰基化合物 水分含量
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