[发明专利]一种农作物倒伏灾害监测方法及其系统

说明书

本发明涉及农作物灾害监测领域，具体涉及一种农作物倒伏灾害监测方法及其系统。本发明通过测高仪直接获取农作物的实时冠层高度并与历史高度进行比较，从而判断农作物是否出现倒伏情况，解决了由于大田环境的复杂多变性，仅根据图像处理的方法难以准确判断农作物是否倒伏的问题。本发明可以实现远程对农田农作物倒伏灾害的监测，减轻了人工现场观测的劳动强度，可以实现全天候和全时段监测。

技术领域

本发明涉及农作物灾害监测领域，具体涉及一种农作物倒伏灾害监测方法及其系统。

背景技术

农作物的生长深受自然灾害的影响，其中倒伏就是一种严重农作物灾害，不同程度的倒伏对农作物的生长有不同的影响。因此倒伏灾害的监测和研究对农作物的生长和国家粮食保障具有重要的意义。

随着信息技术的发展，实现农业气象和农作物气象自动化观测成为可能。越来越多的农业气象观测数据可以通过自动化观测获取，较人工观测有很大的优势。目前，由于我国信息化技术起步较晚，农业信息化发展还处于起步阶段，对农业气象自动化观测的研究呈现上升趋势。而对农作物倒伏灾害的自动化观测却相对较少。

在专利文件《一种利用雷达遥感数据监测小麦倒伏的方法及装置》中，发明者赵春江等利用合成孔径雷达遥感图像处理技术对小麦倒伏进行监测，这种利用雷达遥感数据监测自然灾害的方法有一定的局限性，例如遥感数据的获取较难、遥感数据的处理技术较为复杂、成本高昂等，这导致这种观测技术难以应用到实际当中去，难以普及应用。

专利文件《一种基于视觉检测的农作物生长情况监测物联网系统》中，其中有一部分是关于农作物倒伏监测的，作者李伟等利用图像处理技术对农作物倒伏进行监测，方法是将农作物图像进行灰化处理与二值化处理,从而根据图像纹理判断农作物倒伏区域,并推算农作物倒伏率，这种仅根据图像处理方法判断倒伏灾害的准确率难以保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种农作物倒伏灾害监测方法及其系统，用以解决现有技术采用图像处理的方式对农作物倒伏情况进行监测导致监测不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种农作物倒伏灾害监测方法，包括：

方法方案一，方法方案一包括以下步骤：

测量并记录农作物的冠层实时高度；

将所述冠层实时高度与历史最大高度进行比较，如果所述冠层实时高度小于所述历史最大高度，则判定农作物出现倒伏；所述历史最大高度为本次测量之前未发现倒伏的情况下，在测量过程中记录的、最大的冠层实时高度。

方法方案二，在方法方案一的基础上，所述进行比较的过程包括：

其中，所述冠层实时高度为冠层高度平均值h_avg，h_g为高度增长率，h_norm为所述历史最大高度，T为设定阈值，如果h_g＜T成立则判定农作物出现倒伏。

方法方案三，在方法方案一或者方法方案二的基础上，所述测量并记录农作物的冠层实时高度的过程包括：

确定监测样本范围和监测的扫描频率；

在所述监测样本范围内确定测高仪的扫描范围；

所述测高仪按照设定扫描参数和所述扫描频率对所述扫描范围进行扫描，获取所述扫描范围内的农作物高度；

对所述农作物高度进行分析计算得到所述冠层实时高度。

方法方案四，在方法方案三的基础上，所述设定扫描参数包括所述测高仪与地面的垂直距离和所述测高仪的扫描轨迹，所述扫描轨迹包括扫描起始位置、扫描结束位置、水平旋转角度和垂直旋转角度。