[发明专利]使用无人机航拍作物冠层图片进行作物氮素分析及土壤施肥指导的方法及无人机航拍设备

权利要求书

1.一种使用无人机航拍作物冠层图片进行作物氮素分析及土壤施肥指导的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、航拍作物冠层图片：选择在无风或微风、且晴天无云的天气，于10-14点的时间段内，使用无人机航拍设备，在航拍高度为距离地面10-50米位置，保持航拍镜头正射采集作物冠层图片，同时获取作物冠层图片的航拍经纬度；

所述航拍经纬度为作物冠层图片在采集时刻航拍镜头所处位置的经纬度；

b、作物氮素分析及土壤施肥指导：分析获得作物冠层图片的色彩参数，通过比值形式的色彩衍生参数，依据作物冠层图片的色彩参数与作物氮素状态的相关性，结合作物冠层图片的航拍经纬度进行处理，获得作物氮素养分的高低及其空间分布，进而形成氮素追肥的作业图，得到土壤施肥的精准指导方案。

2.根据权利要求1所述的使用无人机航拍作物冠层图片进行作物氮素分析及土壤施肥指导的方法，其特征在于，步骤b包括以下步骤：

(1)对航拍采集的作物冠层图片，通过目视判读非农田照片，并删除；

(2)利用Adobe Photoshop软件或PCI Geomatics软件对作物冠层图片进行处理，获得色彩参数，通过色彩参数指标：G/(R+G+B)>0.37且R/(R+G+B)<0.42且R>20，剔除非作物冠层像素，再依据目标产量，计算氮肥追肥量；所述R、G、B分别是红、绿、蓝3个通道的色彩参数；

(3)将航拍经纬度、氮肥追肥量、农田田块划分的长宽数据绘制氮肥追肥作业图，实施精准追肥。

3.根据权利要求1所述的使用无人机航拍作物冠层图片进行作物氮素分析及土壤施肥指导的方法，其特征在于：所述无人机的飞行速度为3-5米/秒；所述航拍的拍照间隔为(飞行高度*0.663*2*0.667*2/3/飞行速度)秒按四舍五入取整。

4.根据权利要求1所述的使用无人机航拍作物冠层图片进行作物氮素分析及土壤施肥指导的方法，其特征在于：所述作物为小麦、玉米。

5.根据权利要求4所述的使用无人机航拍作物冠层图片进行作物氮素分析及土壤施肥指导的方法，其特征在于：小麦的航拍时期为拔节期；玉米的航拍时期为7-10叶期。

6.根据权利要求4所述的使用无人机航拍作物冠层图片进行作物氮素分析及土壤施肥指导的方法，其特征在于：小麦的航拍高度为10米；玉米的航拍高度为50米。

7.一种无人机航拍设备，用于如权利要求1-6中任一项所述的无人机航拍作物冠层图片进行作物氮素分析及土壤施肥指导的方法，其特征在于：所述无人机航拍设备包括具有脚架的无人机，于所述无人机的底部固定设置安装支架，还包括通过减震机构连接悬置于所述安装支架上、并置于脚架内侧的形成有开孔的安装板，以及置于所述开孔处并水平固定在安装板上的数码相机，所述无人机具有POS数据获取模块或所述数码相机连接有GPS模块。

8.根据权利要求7所述的无人机航拍设备，其特征在于：所述安装板通过连接杆与安装支架相连，所述减震机构为抵接在连接杆与安装支架之间的减震球。

9.根据权利要求7所述的无人机航拍设备，其特征在于：所述安装板采用碳纤维板材质。

10.根据权利要求7所述的无人机航拍设备，其特征在于：所述无人机使用多旋翼无人机，所述数码相机的分辨率达到1600万以上。