[发明专利]基于大型喷灌机的作物水肥监测方法、装置、设备及介质

说明书

本发明涉及作物监测技术领域，提供了一种基于大型喷灌机的作物水肥监测方法、装置、设备及介质。该方法包括：获取作物冠层反射率、作物冠层温度、作物冠层高度和土层含水率测量值，若土层含水率测量值低于土层含水率下限值，则进入灌溉模式，基于作物冠层反射率、作物冠层温度、作物冠层高度和灌溉状态函数确定当前需补充的灌水量；若土层含水率测量值高于土层含水率下限值，则进入施肥模式，基于作物冠层反射率、作物冠层温度、作物冠层高度和施肥状态函数确定当前需追施的肥料量。上述作物水肥监测方法、装置、设备及介质，根据实时采集的作物冠层反射率、作物冠层温度和作物冠层高度确定当前水分和肥料的亏缺状态，提出适宜的灌溉操作。

技术领域

本发明涉及作物监测技术领域，尤其涉及一种基于大型喷灌机的作物水肥监测方法、装置、设备及介质。

背景技术

在对作物进行合理水肥施用前，需要对作物的生长状态进行准确而及时的掌握。因此，有必要通过合理的监测方法有效了解作物的水分和养分亏缺情况。以往的农作物水肥状态测量方法主要包括人工经验方法和物理化学方法。前者高度依赖农户的种植及管理经验，对农作物水肥状态的判断评估精度较低，而且不能量化表述；后者需要在实验室采用专业仪器设备测定，耗时较长，效率较低，而且会对作物自身和生长环境造成一定的破坏。因此，无损检测在我国农业生产监测中得到了广泛的采用。遥感技术属于无损检测的一种，它可以利用照相机或者传感器非接触性地获取物体的反射电磁光谱信息，之后通过计算机系统对数据进行分析，构建出相应的数学或物理模型，最后通过反演推算出研究所需的目标参数数据，农业遥感技术广泛应用于作物营养诊断、产量估算、种类识别及病虫害程度估算等方面。

按照观测平台到观测对象的距离，遥感技术又被分为：航天遥感、航空遥感和近地遥感。其中，航天遥感观测距离高、观测面积大，但其会受到时间周转率较低的影响，航天卫星只能再次旋转到某一位置时才能再次获取当地信息。航空遥感具有图像分辨率高、不受地面条件的限制、调查周期短、测量精度高以及资料回收方便等特点，但是其造价昂贵，飞行高度和续航时间有限，只能小范围进行，而且受飞行姿态影响较大。近地遥感是将传感器装置安置在地面附近对遥感对象进行探测，周转时间低于24小时，空间分辨率大于两米，使用维护成本较低并且数据获取时间较随意，更加符合农业领域遥感平台需要满足的条件。

近地遥感的观测方式主要包括无人机搭载式、人工手持式以及农用机械平台搭载式。基于圆形喷灌机、平移式喷灌机等大型喷灌机平台的近地遥感采集效率高，受云层影响相对较小，而且并未涉及到图像拼接等技术难度较高的数据处理环节，在农业遥感监测中得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于大型喷灌机的作物水肥监测方法、装置、设备及介质，用以提供一种新的作物水肥状态监测方法。

第一方面，本发明实施例提供一种基于大型喷灌机的作物水肥监测方法，包括：

获取作物冠层反射率、作物冠层温度、作物冠层高度和土层含水率测量值；若土层含水率测量值低于土层含水率下限值，则进入灌溉模式，基于所述作物冠层反射率、所述作物冠层温度、所述作物冠层高度及灌溉状态函数确定当前需补充的灌水量；若土层含水率测量值高于土层含水率下限值，则进入施肥模式，基于所述作物冠层反射率、所述作物冠层温度、所述作物冠层高度及施肥状态函数确定当前需追施的肥料量；

其中，灌溉状态函数通过作物不同生育期内的灌水量样本数据、作物冠层反射率样本数据、作物冠层温度样本数据和作物冠层高度样本数据确定；施肥状态函数通过作物不同生育期内的施肥量样本数据、作物冠层反射率样本数据、作物冠层温度样本数据和作物冠层高度样本数据确定。

在上述实施例基础上，所述灌溉状态函数和所述施肥状态函数均采用多元回归分析法获取。

在上述实施例基础上，所述基于所述作物冠层反射率、所述作物冠层温度、所述作物冠层高度及灌溉状态函数确定当前需补充的灌水量具体包括：