[发明专利]一种基于无人机的水稻均匀施穗肥方法

说明书

本发明公开了基于无人机的水稻均匀施穗肥方法，包括根据无人机施肥的横向宽幅进行子单位管理划分，结合多光谱，计算各小区多光谱值均匀性。根据产量目标设置的施氮量，根据均匀度计算不同小区的施氮量，在明确肥料施用量和无人机飞行速度的函数关系基础上，调整无人机飞行速度实现变量施肥。本发明旨在适应当前农业轻简化、智能化的发展需求，避免水稻生产穗肥施用过程人工成本高、施肥量大，肥料利用效率低等问题。

技术领域

本发明涉及农业作业技术领域，更具体的说是涉及一种基于无人机的水稻均匀施穗肥方法。

背景技术

随着社会经济的发展和人口老龄化速度的加快，水稻生产逐步走向规模化和智能化。在水稻生产过程中，基蘖肥施用已经可以被机械取代，而穗肥的施用目前还是比较粗旷，肥料施用不均匀，肥料施用量大，人工成本高等问题突出。目前虽然有提出利用无人机进行施肥的模式，然而其施肥的方式没有根据水稻群体的生长特性确定施肥量，没有达到定量施肥的目的。一些学者提出了水稻群体的监测方法，但是没有很好的与施肥相结合。

基于上述水稻穗肥施用过程中存在的问题，要融合水稻生长监测和施肥过程，实现两者配套对接，才能有效解决以上问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于无人机的水稻均匀施穗肥方法，旨在适应当前农业轻简化、智能化的发展需求，避免水稻生产穗肥施用过程人工成本高、施肥量大，肥料利用效率低等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于无人机的水稻均匀施穗肥方法，包括：

S1：基于无人机施肥的横向宽幅划定水稻子单位面积，并基于水稻种植面积得到子单位数量，无人机进行多光谱拍摄，根据单位田块的需肥量和多光谱的分布均匀度，计算子单位面积需要的施肥量；

S2：根据子单位排列设定无人机前进路线，根据子单位面积需要的施肥量与无人机前进速度的关系，调整无人机前进速度，完成变量施肥。

优选的，无人机施肥的横向宽幅与子单位面积中的宽度一致，为1.5m～1.8m，子单位面积中的纵向长度为2m～3m，多光谱拍摄的高度一般为5m～10m。

优选的，整个稻田的施肥量根据产量需求进行设置。

优选的，多光谱数据和子单位面积需要的施肥量关系为：

其中，X_NDVI为当前子单位的光谱NDVI值，为子单位光谱NDVI值的平均值。

优选的，S2具体包括：

子单位面积需要的施肥量与无人机前进速度的关系根据所用的肥料特性在施肥前进行构建，在相同距离内构建无人机施肥量与飞行速度之间的曲线关系，并在无人机上进行设定；

无人机前进路线根据设定的子单位排列进行GPS定位和设定，根据子单位纵向长度计算速度后，由无人机实现自动变量施肥。

优选的，子单位面积内需要施肥量与无人机前进速度的关系为：

y＝5.8915x²-24.284x+43.545

其中，x表示无人机前进速度，y表示子单位面积内需要施肥量。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于无人机的水稻均匀施穗肥方法，通过光谱监测水稻子单位多光谱值，计算群体营养分布的均匀度，然后结合群体总施肥量，利用无人机施肥对子单位的施肥量进行智能化调整，避免了水稻生产穗肥施用过程中肥料施用不均匀，肥料施用量大的问题。

附图说明