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生态无人农场
目前我国农业人口老龄化日益严重，农药化肥过量施用，为解决未来谁来种地，生态环境恶化等问题，山东理工大学校长特别助理、农业工程学院院长、欧洲科学、艺术与人文学院院士、格鲁吉亚国家科学院外籍院士，兰玉彬教授提出国内首个生态无人农场理念，在农圣贾思勰曾任太守的朱台镇（高阳）建设生态无人农场。
生态无人农场是现代农艺和农机装备、绿色植保技术、无人机、机器人、人工智能、物联网、大数据、云计算、3S等高技术集成的成果，将依托各种传感器节点和无限工薪网络，通过天、空、地一体化信息监测系统获取农情信息，采用地空一体化智能农业机器人和农业装备等协同作业，实现农业生产环境的智能感知、智能分析、智能决策、智能预警、专家在线指导，达到绿色生态农业生产的精准化种植，可视化管理和智能化操控，打造可复制易推广的绿色生态、高效环保的循环无人农场新模式。
创新与特色：
1、生态与农业生产深度融合
通过开展土壤、水体、大气监测网络及农场生态环境建设规划，实施测土配方精准施肥技术、秸秆综合利用、禽畜粪便有机化处理与施用技术、绿色生物防控病虫害综合治理、航空植保变量施药、精准灌溉等各种生态技术措施，构建绿色、环保、生态三位一体的可持续农业生产体系。
2、农艺与智能农机深度融合
进一步提升农艺与智能农机的融合水平，创新农作物全程无人华化生产解决方案，探
索物联网技术与农艺、农机的融合方案，逐步实现耕、种、管、收、贮等生产环节作业无人化，促进农艺与智能农机的深度统合。
3、农情与数据信息深度融合
构建特色的农作物生命周期数字化管理平台，通过空、天、地一体化全方位信息采集技
术全面获取不同生长阶段数据，探索大数据技术在农情分析中的深度应用，为农业生产决策提供有价值的大数据平台，形成便于无人农场实施的生产规划标准。
4、农机与人工智能深度融合
针对大田农机装备可靠、高效、精准作业的需求，借助多元异构传感技术、自动驾驶技
术、智能控制技术、研究农机装备的自适应控制技术、机群调度与协调等关键技术，研制支撑农田作业环节的智能农机装备，构建基于人工智能、云平台的农机装备协同作业管控系统，实现农机装备与人工智能深度融合，为智慧农业的可持续发展提供示范。
山东理工大学
2021-04-22
生态沟渠砌块
本实用新型公开了一种生态沟渠砌块，包括方块状的砌块本体、两块相互交叉连接呈“十”字形结构的砌块分隔板、及砌块底板；所述的砌块本体中间镂空，砌块分隔板置于其镂空内；在砌块底板上均匀分布有透水通孔，底面上设有底部凸起，在砌块本体的上开设有通水引流槽和侧通水孔。本实用新型的砌块能用于生态沟渠的建设，减少砌块内泥沙的流失，使植物更好的生长，起到锁水的作用，平衡生态环境，降低河流倒灌甚至洪涝灾害的发生率。
浙江大学
2021-04-13
图像处理开发平台与系统
图像处理开发软件为开发图像处理算法提供图像数据生成与管理、算 法单元设计、算法流程设计、流程仿真执行与算法性能评估的软硬件环 境，提高了专用图像处理软件、算法流程的设计效率，方便用户快速建 立有效的可移植程序。 图像处理算法设计与评估模块主要由设计与仿真软件、图像合成软 件、性能评估软件以及图像库管理软件组成。利用此软件模块，可以方 便地获取、生成待处理图像数据；可以快捷的建立新的算法
西北工业大学
2021-04-14
陆地生态系统氮、磷限制格局
氮和磷是植物生长所必需的两种最为重要的养分元素，在气候变化和CO2浓度上升的背景下，氮、磷养分的供给不足限制了陆地植物的生长及其对大气CO2的吸收能力，成为制约未来陆地碳汇的重要因素。然而，全球陆地生态系统氮、磷限制的空间格局仍是一个尚未解决的重要科学问题。地理科学学部杜恩在副教授与斯坦福大学Rob Jackson教授团队合作，提出了氮、磷限制评估的理论框架并量化分析了全球陆地生态系统氮、磷限制的空间格局及其关键影响因素，相关结果近日发表在Nature Geoscience。 该研究根据化学计量内稳态假说和最小限制因子定律，推导提出基于叶片氮、磷重吸收效率比值指示氮、磷限制的理论框架，进一步建立全球陆地植物叶片氮、磷重吸收效率数据库和全球养分添加实验数据库，并在上述框架基础上量化评估了全球陆地生态系统氮、磷限制的空间特征，完成了全球陆地生态系统氮、磷限制的高分辨率空间制图。 该研究发现，全球自然陆地生态系统（农田、城市和冰川除外）有18%的区域受到较强的氮限制，而43%的区域受到较强的磷限制，其他39%的区域则受氮、磷共同限制或氮、磷任一元素的微弱限制。总体而言，氮限制在在苔原、北方针叶林、温带针叶林、山地草原及灌丛较为普遍，磷限制在热带及亚热带森林、温带阔叶林、沙漠、地中海植被、以及热带、亚热带和温带草原、稀树草原和灌丛较为常见。相关结果增进了对全球陆地生态系统氮、磷限制格局的量化认识，为地球系统模式氮、磷限制的模拟提供了基准数据，有望更好地预测气候变暖和CO2浓度上升情景下陆地碳汇的变化。该论文自2月10日在线发表后，已多次被科学媒体网站报道，包括SciGlow、myScience、Science Edition、Phys.org、Technology.org、News Wise、Mirage News、CO2 Coalition等。 杜恩在副教授为论文第一作者和第一通讯作者，斯坦福大学Rob Jackson教授为论文共同通讯作者，其他合作者来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、瑞典隆德大学、荷兰乌特勒支大学、中科院植物所等研究机构。该研究受到国家自然科学基金（41877328, 41630750 & 31400381）、霍英东青年教师基金（161015）、地表过程与资源生态国家重点实验室项目（2017-ZY-07）资助。
北京师范大学
2021-02-01
生态农业智慧化信息系统的示范应用
系统的主要功能包括（参见图1）： （1） 数据、视频实时数据采集和无线传输； （2） 基于上位机的远程控制和数据显示、追溯及分析等； （3） 基于手机客户端的移动APP线上线下销售； （4） 基于WiFi的手持终端定位、导航和跟踪； （5） 信息融合和专家决策支持系统； 应用领域包括：温室环境智能控制、智能家居、农田生产（四情）监测、旅游景区的人流量统计及大数据分析、大型商场智能监控、地下停车场定位等。 项目特色：和有机农业的行业领导者紧密结合，解决现有农业物联网系统中有线系统中的布线复杂、成本高且功能单一的难题；在TCP和UDP协议下都可实现毫秒级延时的实时控制；集数据采集、传输、远程控制及终端定位、导航和监控于一体；系统可完成基于手机APP和上位机软件的多种控制方式；只要满足有WiFi，Internet，移动网络其中的任意一个即可进行远程控制。 先进性：国内首个集数据采集传输、视频监控、终端导航、定位与跟踪与一体的农业信息化平台，利用手机APP实现对农作物的线下生产、线上销售、长势跟踪等一体的多功能农业信息化智能平台； 技术指标：电源输入（DC 2.0～3.6V）；控制延时<30ms；误码率< ;无线节点续传距离>=150m；无线AP覆盖范围>30X30 ;定位精度<1.5m；可用信道数15个；支持点对点、点对多点、对等和Mesh网络 能为产业解决的关键问题： 可解决传统农业中的粗放式种植、经验型种植及人工参与度高等问题，在降低农业生产成本的同时，提高农业生产、销售、追溯等环节的智能化水平。基于WiFi获取的现场后台大数据挖掘将解决现代农业的专家知识匮乏问题，形成可信度高的知识库指导农业生产。 实施后取得的效果： 推动当地农业智能化水平进步，提高农业生产效率、减少农业生产成本，促进规模化种植、最终形成行业标准。
电子科技大学
2021-04-10
陆地生态系统氮、磷限制格局
氮和磷是植物生长所必需的两种最为重要的养分元素，在气候变化和CO2浓度上升的背景下，氮、磷养分的供给不足限制了陆地植物的生长及其对大气CO2的吸收能力，成为制约未来陆地碳汇的重要因素。然而，全球陆地生态系统氮、磷限制的空间格局仍是一个尚未解决的重要科学问题。地理科学学部杜恩在副教授与斯坦福大学Rob Jackson教授团队合作，提出了氮、磷限制评估的理论框架并量化分析了全球陆地生态系统氮、磷限制的空间格局及其关键影响因素，相关结果近日发表在Nature Geoscience。 该研究根据化学计量内稳态假说和最小限制因子定律，推导提出基于叶片氮、磷重吸收效率比值指示氮、磷限制的理论框架，进一步建立全球陆地植物叶片氮、磷重吸收效率数据库和全球养分添加实验数据库，并在上述框架基础上量化评估了全球陆地生态系统氮、磷限制的空间特征，完成了全球陆地生态系统氮、磷限制的高分辨率空间制图。 该研究发现，全球自然陆地生态系统（农田、城市和冰川除外）有18%的区域受到较强的氮限制，而43%的区域受到较强的磷限制，其他39%的区域则受氮、磷共同限制或氮、磷任一元素的微弱限制。总体而言，氮限制在在苔原、北方针叶林、温带针叶林、山地草原及灌丛较为普遍，磷限制在热带及亚热带森林、温带阔叶林、沙漠、地中海植被、以及热带、亚热带和温带草原、稀树草原和灌丛较为常见。相关结果增进了对全球陆地生态系统氮、磷限制格局的量化认识，为地球系统模式氮、磷限制的模拟提供了基准数据，有望更好地预测气候变暖和CO2浓度上升情景下陆地碳汇的变化。该论文自2月10日在线发表后，已多次被科学媒体网站报道，包括SciGlow、myScience、Science Edition、Phys.org、Technology.org、News Wise、Mirage News、CO2 Coalition等。 杜恩在副教授为论文第一作者和第一通讯作者，斯坦福大学Rob Jackson教授为论文共同通讯作者，其他合作者来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、瑞典隆德大学、荷兰乌特勒支大学、中科院植物所等研究机构。该研究受到国家自然科学基金（41877328, 41630750 & 31400381）、霍英东青年教师基金（161015）、地表过程与资源生态国家重点实验室项目（2017-ZY-07）资助。
北京师范大学
2021-04-10
寒武纪大爆发时期生态系统演化
动物门类在前寒武纪至寒武纪过渡时期(约5.6-5.2亿年前)首次在地球上大量出现，这一重大生命演化事件被称为寒武纪大爆发：在不到地球历史1%的时间里，诞生了绝大多数动物门类。早在达尔文时代，科学家们就已经认识到动物门类在寒武纪突然出现的现象，1948年P.E. Cloud将之定性为爆发式演化事件，直至今天，寒武纪大爆发仍然是自然科学领域的前沿课题。2015年，英国经济学人杂志发表重大科学难题系列文章，将寒武纪大爆发列为6大自然科学难题之一。为什么动物门类在这个时候大规模爆发式出现？寒武纪大爆发的原因到底是什么？围绕这个问题，过去主要做了两方面工作：一方面古生物学家发现化石，研究寒武纪大爆发时期动物门类的多样性，揭示它们之间的演化关系；另一方面，古环境科学家，主要利用地球化学手段研究海洋氧化还原条件的变化，探讨寒武纪大爆发的原因。
然而，海洋生态系统是由生物和环境构成的统一整体，具有复杂的物质和能量流动途径。在这个统一整体中，生物之间、生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。以往主要关注生态系统内的消费者动物门类起源演化和环境变化（氧）两个方面，没有将生物与环境作为统一整体来研究生态系统的演化。生态系统内的生产者和分解者的构成、物质循环等研究还未开展。环境变化研究不够全面，对氧之外的其它环境因素研究不够充分。可见，目前对寒武纪大爆发的研究存在严重的局限性。要解决这一重大科学问题，需要考虑生态系统的整体演化，组建涵盖古生物学、地层学、地质微生物学、地球化学和沉积学等多学科人才团队，开展全面系统的研究，揭示寒武纪大爆发时期生态系统的时空变化规律。
科学目标
以寒武纪大爆发时期（埃迪卡拉纪晚期至寒武纪早期）不同沉积相区、环境、生物演化阶段的代表性生物群和岩性段为研究对象，以生物化石带为时间标尺，揭示生态系统的结构、环境演化特征和生物地球化学过程，探讨寒武纪大爆发时期生态系统在时间和空间上的差异性，重建演化过程。
西北大学
2021-02-01
果园生态环境无线传感器网络监测系统
本发明公开了一种果园生态环境无线传感器网络监测系统。由八个生态环境信息传感器节点、三个移动节点和汇聚节点组成。在果园将八个生态环境信息传感器节点分别固定于一定间隔的果树上,并将空气温湿度、光照传感器固定在相同的果树上,将土壤温度、水分传感器埋到土壤中。本发明将环境参数传感测量、无线传输、网络通讯等技术集成一体,有效地解决了果园生态环境信息的自动采集和传输问题。大气和土壤信息传感器节点均匀分布在果园待测区域内,分别监测所在位置的大气和土壤参数,并通过各自的无线通讯模块联成信息传输网络,在无线路由信号盲点处增设移动节点,维持通信路由的连通性和可靠性,并最终将数据传输到汇聚节点。
浙江大学
2021-04-11
基于风光互补供电的无人海岛生态监测系统
集美大学
2021-04-29
生态农业智慧化信息系统的示范应用
自动化系统，可解决传统农业中的粗放式种植、经验型种植及人工参与度高等问题，在降低农业生产成本的同时，提高农业生产、销售、追溯等环节的智能化水平。基于WiFi获取的现场后台大数据挖掘将解决现代农业的专家知识匮乏问题，形成可信度高的知识库指导农业生产。推动当地农业智能化水平进步，提高农业生产效率、减少农业生产成本，促进规模化种植、最终形成行业标准。
电子科技大学
2021-04-10