Quantification of flight times of aerial treatments targeting invasive species: the interplay of helicopter or drone with bait-delivery systems,flight speed and bait form     

Benjamin D. Hoffmann  Adam Tessmann  Greg Quinn  Faye Lawton 《Pest management science》2023,79(6):2050-2055

BACKGROUND

Aerial treatments for invasive species management are now common, but we are unaware of any work published in the scientific literature quantifying how the interplay of numerous factors affects flight time and therefore operational costs. Here, we analyse aerial treatment data collected from two ant-eradication programmes, quantifying how the relationships between flight time and area are influenced by numerous aircraft/delivery system/bait/flight speed combinations.

RESULTS

For bait dispersal by helicopters, and when swath widths are equivalent, side-mounted Isolair was significantly more efficient than the simultaneous use of two underslung buckets, and use of two buckets was slightly but not significantly more efficient than one bucket. In this scenario, delivery by Isolair was, on average, 39.8% and 31.5% more efficient than the use of one or two buckets, respectively. However, when the swath width used with Isolair was halved to 10 m and flight speed was increased slightly, flight time was significantly greater compared to the other configurations. For bait dispersed by drone, flights conducted using an upgraded Flight Management System (FMS) and greater flight speed but smaller swath width were significantly more efficient than flights using the older FMS and lower flight speed. Over 10 and 50 ha the helicopter was 2.87 and 4.82 times more time efficient than the drone.

CONCLUSION

We encourage practitioners to publish data from their aerial treatments, and to try new methods, to accelerate improvements in efficiency and reduce the costs of aerial treatments. © 2023 The Authors. Pest Management Science published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.  相似文献   

Effects of Compound Plant Nutrients on Rumen Fermentation Parameters,Rumen Microbiota and Fatty Acid Composition of Longissimus dorsi Muscle in Finishing Small Tail Han Sheep北大核心CSCD     

王园  王文文  杨毅  高畅  郭焘  段婷  刘娜  安晓萍  齐景伟 《动物营养学报》2023,(1):380-390

This study was conducted to investigate the effects of compound p1ant nutrients (CPN) on rumen fermentation parameters, rumen microbiota and fatty acid composition of longissimus dorsi musc1e in finishing sma11 tai1 Han sheep. Sixteen 4-month-o1d finishing sma11 tai1 Han sheep with an initia1 body weight (BW) of (24.18±0.31) kg were random1y divided into two groups, name1y, with 8 rep1icates per group and 1 sheep per rep1icate. The sheep in the contro1 group were fed a basa1 diet, whereas the sheep of the contro1 group (CPN group) was fed the basa1 diet supp1ementation with 3‰ CPN. The experiment 1asted for 97 days after 7 days adaption. The resu1ts showed as fo11ows: compared with the contro1 group, 1) adding CPN decreased the concentration of ammonia nitrogen (NH3-N) (P<0.05); 2) CPN supp1ementation affected beta diversity of rumen microbiota; 3) the re1ative abundance of Acidobacteriota, Erysipe1otrichaceae_UCG-002, Lactobacillus, and Megasphaera were enhanced by adding CPN (P<0.05), whereas, the re1ative abundance of Bacteroidetes and Prevotella was 1ower (P<0.05); 4) the supp1ementation of CPN had no significant effect on fatty acid composition of longissimus dorsi musc1e of fattening sma11-tai1ed Han sheep (P>0.05); 5) the contents of tota1 MUFA, C18:1n9c, C14:1, C16:1, C18:2n6c, C18:3n3 and n-3PUFA in the longissimus dorsi musc1e were corre1ated with the re1ative abundance of Megasphaera, Erysipe1otrichaceae_UCG-002, Succiniclasticum and Ruminococcus (P<0.05). In conc1usion, CPN can regu1ate the rumen microbiota structure and reduce the rumen NH3-N concentration of fattening sma11-tai1ed Han sheep. In production practice, CPN can be used as a rumen eco1ogica1 regu1ator. © 2023 Authors. All rights reserved.  相似文献   

基于改进蚁群算法的植保无人机路径规划方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

王宇  王文浩  徐凡  王泾涵  陈海涛 《农业机械学报》2020,51(11):103-112，92

为了规划出更加高效的植保无人机路径,提出一种基于改进蚁群算法的植保无人机路径规划方法,该方法适用于多个具有复杂多边形边界与内部障碍物的三维作业区域。采用扫描方式生成水平面内的作业路径,经过离散化处理后,在三维地形曲面上插值,获得三维作业路径。在此基础上,建立作业路径生成算法,以三维作业路径总长度尽量短、作业路径数量尽量少为目标,对植保无人机作业航向进行寻优。改进蚁群算法通过附加记录作业路径进入点的机制,实现对三维作业路径的合理排序,生成总长度较短的转移路径。经过算例检验,针对同一作业区域规划出的三维作业路径与水平面内的作业路径的航向角存在较大差异,相差最大为92°,这说明考虑三维地形的必要性。算例中,将改进的蚁群算法与贪婪算法进行了对比,针对一系列相同的作业起点,改进的蚁群算法所得的转移路径总长度均较短,比贪婪算法所得结果缩短3%~28%;在未选定作业起点情况下,改进的蚁群算法与贪婪算法求得的转移路径总长度最小值分别为1661m与1763m,说明改进的蚁群算法具有良好的寻优能力。实例检验情况与算例所得结论基本一致。算例与实例中的作业区域边界与地形复杂,涵盖情况全面,表明本文提出的路径规划方法具有一定实用性。  相似文献   

基于蚁群算法的六自由度采摘机器人轨迹规划研究     

黄轶文  张梅 《农机化研究》2017,(3):242-246

在现代农业生产中,果蔬采摘作业复杂而繁重,采摘机器人在作业过程中常常需要经历成千上万个果蔬采摘点,面对这样巨大的工作量,采摘机器人移动路径规划显得非常重要。为此,以采摘机器人运动轨迹为研究对象,以其运动轨迹总长最短为研究目标,针对机器人各关节机构运动速度变化情况及机器人运动特性,利用基本蚁群原理对六自由度采摘机器人的路径进行规划。实验结果表明:所设计的采摘机器人轨迹优化技术不但路径优化能力强、运动轨迹平滑,还具有可靠性强及稳定性好的优点。  相似文献   

基于改进蚁群算法的风洞试验俯仰机构运动误差优化     

郭宗环  谢志江  宋代平  齐凯 《农业机械学报》2016,47(7):375-381

为提高风洞试验俯仰机构的运动精度,减少初始误差,提出了基于改进蚁群算法的俯仰机构运动误差优化分析方法。针对影响俯仰机构运动精度的3个误差源——弧形导轨半径R、连杆长度L、直线导轨安装位置yOa,建立俯仰机构运动误差分析数学模型;推导了可用于分析误差的改进蚁群算法模型,将俯仰机构3个误差源的求解转换为对目标函数优化问题的求解,采用改进算法进行误差优化。对比传统数值方法,改进后的蚁群算法对误差求解精度达到10~(-5)mm级,有效地避免了结构自身产生的初始误差源对计算结果的影响。  相似文献   

基于红外光声光谱的农作物秸秆导热系数定量分析     

黄光群  段宏伟  何金鸿  韩鲁佳 《农业机械学报》2018,49(7):342-347

选用我国华北地区具有代表性的小麦、玉米、水稻秸秆样品,对比研究了偏最小二乘(PLSR)和高斯核支持向量机(RBF-SVR)分别构建单一和混合种类秸秆全波段定量分析模型的效果,探讨了红外光声光谱耦合化学计量学方法构建我国主要粮食作物秸秆导热系数定量分析模型的可行性。研究发现,小麦秸秆和水稻秸秆导热系数RBF-SVR非线性模型,以及玉米秸秆、混合种类秸秆的PLSR线性模型效果较优。进一步应用蚁群算法与上述最优建模方法相结合,构建了更加优化的小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆和混合秸秆导热系数模型,验证决定系数(R_p~2)分别为0.77、0.83、0.96和0.79,验证均方差(RMSEP)分别为0.007 8、0.015、0.005 9、0.014 W/(m·K),验证相对分析误差(RPD)分别为2.81、2.41、7.39和2.15。研究结果表明,红外光声光谱技术结合先进适用的化学计量学方法可实现我国主要粮食作物秸秆导热系数的快速定量分析,但混合秸秆模型预测精度仍需进一步提升。  相似文献   

粤北地区 3 种生境红火蚁蚁丘分布及影响因素     

郭靖  刘锐英  孔令枝  肖榕  黄红英 《广东农业科学》2020,47(2):110-117

【目的】研究红火蚁在粤北地区不同生境中红火蚁蚁丘的分布特征,为该虫的监测、防治提供科学依据。【方法】采用样方方法调查3种生境(荒地、田埂、草坪)红火蚁蚁丘的密度和大小,采用聚集度指标法和Taylor幂函数回归模型对蚁丘的空间分布型进行研究,并对荒地生境蚁丘密度和植物多样性进行相关性分析。【结果】田埂蚁丘密度明显高于荒地和草坪,高达18.67个/100 m~2,超过草坪生境蚁丘密度的10倍;荒地、田埂和草坪生境蚁丘基部周长相差不明显,但荒地生境蚁巢高度明显高于田埂和草坪;通过聚集度指标和Taylor幂函数来看,荒地和田埂生境蚁丘多表现为均匀分布或随机分布,而草坪生境蚁丘多表现为聚集分布;研究发现粤北地区红火蚁入侵并未造成荒地生境植物多样性下降。【结论】受人为干扰等因素影响,红火蚁在粤北地区不同生境发生程度由重到轻依次为田埂、荒地、草坪;蚁丘在荒地和田埂上多呈均匀分布或随机分布,在草坪上多呈聚集分布,这种分布差异主要是由人为干扰和红火蚁筑巢习性共同引起的;红火蚁蚁丘密度与荒地中植物多样性呈正相关趋势,但相关性不显著。  相似文献   

基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法     

景云鹏  金志坤  刘刚 《农业机械学报》2020,51(S1):333-339

为解决农田平地机无人驾驶作业时缺乏局部规划,进而实现平地路径在线调整的问题,以平地作业土方合理运卸且路径最短为目的,提出了一种基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法。基于农田三维地势模型,采用改进的蚁群算法规划三维路径：以平地作业土方运载为决策方向,建立新的路径搜索节点,对比平地机作业时平地铲运载土方量和经过栅格计算所需的挖填土方量,根据土方运载任务设置信息素更新规则和启发函数,获取农田平地的最佳三维路径;基于平地机的运动学模型,设置农田平地机转向约束条件,根据约束条件对路径进行平滑优化,并建立三维路径规划的效果评价标准。仿真结果表明：相比于原始蚁群算法,该方法的路径规划效果评价指标提高33.3%以上,可以更好地指导农田平地机实现局部平地任务,而且大大缩短了路径生成时间和路径长度,使路径更为平滑,更适用于辅助农田平地的自动导航作业。  相似文献   

知识约简的多族蚁群算法   总被引：1，自引：0，他引：1  

王俊峰  陆伟峰  朱庆保 《金陵科技学院学报》2005,21(1):8-12

Rough集理论中知识约简是个NP-hard问题，已有的方法都有不同的局限性。受蚁群算法的启发，通过将条件属性集映射到有向图结构，并采用两族群蚂蚁协作共同完成求解，提出了知识约简的多族蚁群算法。采用多族群蚂蚁协作后，改善了一般蚁群算法收敛速度较慢的问题，提高了求解速度。通过实验验证，它是一种非常有效的方法。  相似文献   

红火蚁及其入侵海南的风险与防控对策     

周祥  陈泽坦 《热带农业科学》2005,25(4):44-47

红火蚁（Solenopsis invicta Buren）是一种入侵性危险害虫,农业部将其定为中华人民共和国进境植物检疫性有害生物和全国植物检疫性有害生物.本文介绍了红火蚁的形态特征、生物学特性、传播途径,及其对人和环境的危害等;分析了红火蚁入侵海南的可能性及其危害,提出了应对防控措施.  相似文献