[发明专利]保护性耕作玉米冠层BRDF模型构建方法及装置

说明书

本发明实施例提供保护性耕作玉米冠层BRDF模型构建方法及装置，该方法包括：根据保护性耕作模式下的玉米植株三维点云信息和玉米植株彩色图片，构建保护性耕作模式下的群体玉米植株三维模型；根据预设叶片理化性状参数和预设叶片结构信息，建立玉米叶片辐射传输的参数；基于所述群体玉米植株三维模型和所述玉米叶片辐射传输的参数，建立保护性耕作玉米冠层双向反射分布函数模型。通过充分利用地激光雷达精度高的优势，构建保护性耕作模式下的群体玉米植株三维模型，通过DART离散各向异性三维辐射传输模型，模拟在不同宽窄行种植模式下、不同观测角度上的玉米冠层光谱反射率，填补了保护性耕作玉米冠层BRDF模型构建方面的空白。

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及保护性耕作玉米冠层BRDF模型构建方法及装置。

背景技术

保护性耕作是指通过少耕、免耕、地表微地形改造技术及地表覆盖、合理种植等综合配套措施,从而减少农田土壤侵蚀,保护农田生态环境,并获得生态效益、经济效益及社会效益协调发展的可持续农业技术。保护性耕作的核心技术包括少耕、免耕、缓坡地等高耕作、沟垄耕作、秸秆覆盖、宽窄行种植技术等。

目前，窄行种植技术已经在多数玉米种植区得到了推广，窄行种植技术全称是玉米宽窄行交替休闲种植技术，就是把现行的均匀垄种植耕作法，改成宽行80-90cm、窄行40-50cm的种植方式。玉米拔节前在宽行结合追肥进行深松，秋收时苗带窄行留高茬，秋收后用条带旋耕机对宽行进行旋耕，达到播种状态，窄行留高茬自然腐烂还田。第二年春季，在旋耕过的宽行播种，形成新的窄行苗带，追肥期在新的宽行中耕深松追肥，即完成了隔年深松、苗带轮换、交替休闲的宽窄行保护性耕作模式。

相比于传统的均匀垄种植耕作方法，宽窄行的保护性耕作方式的玉米冠层呈不均匀分布特征，这种不均匀冠层从不同角度进行观测时将会带来更为明显的角度效应。但是，传统的植被冠层BRDF模型并未考虑这种垄作结构的冠层差异。

因此，如何进行保护性耕作玉米冠层BRDF模型构建已经成为业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供保护性耕作玉米冠层BRDF模型构建方法及装置，用以解决上述背景技术中提出的技术问题，或至少部分解决上述背景技术中提出的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种保护性耕作玉米冠层BRDF模型构建方法，包括：

根据保护性耕作模式下的玉米植株三维点云信息和玉米植株彩色图片，构建保护性耕作模式下的群体玉米植株三维模型；

根据预设叶片理化性状参数和预设叶片结构信息，建立玉米叶片辐射传输的参数；

基于所述群体玉米植株三维模型和所述玉米叶片辐射传输的参数，建立保护性耕作玉米冠层BRDF模型。

更具体的，所述根据保护性耕作模式下的玉米植株三维点云信息和玉米植株彩色图片，构建保护性耕作模式下的群体玉米植株三维模型的步骤，具体包括：

通过各个地基激光雷达扫描仪获取不同宽窄行保护性耕作模式下的多个离散玉米植株三维点云，并根据各个地基激光雷达扫描仪的卫星定位信息，对多个离散玉米植株三维点云进行点云拼接，得到玉米植株三维点云信息；

将所述三维植株三维点云信息和所述玉米植株彩色图片进行融合，得到三维植株彩色点云；

根据所述三维植株彩色点云构建保护性耕作模式下的群体玉米植株三维模型。

更具体的，所述根据所述三维植株彩色点云构建保护性耕作模式下的群体玉米植株三维模型的步骤，具体包括：

对所述三维植株彩色点云通过点云密度进行去燥处理，并根据点云颜色区分地面点云和非地面点云；