[发明专利]一种香米田间成熟度确定方法及系统

说明书

本发明涉及一种香米田间成熟度确定方法及系统，涉及农业技术领域，方法包括：获取香米植株的红光波段冠层光谱值和近红外波段冠层光谱值；根据所述红光波段冠层光谱值和近红外波段冠层光谱值利用成熟度确定模型确定香米的成熟度。本发明通过确定香米的成熟度，提高香米的品质和资源的利用率。

技术领域

本发明涉及农业技术领域，特别是涉及一种香米田间成熟度确定方法及系统。

背景技术

滇囤502是云南省西双版纳勐海县特有的香米品种。其米粒细长，粒形整齐，晶莹如玉，米制上乘，富含赖氨酸，营养丰富。蒸熟后，口感酥软，软滑适中，清香诱人冷不回生。在2021年，勐海滇囤502种植面积约为1.3万/公顷，单产为600kg/亩，湿谷单价为3.3-3.5元/公斤，商品米单价可达11元/斤，经济效益高，是农民主栽品种。香米成熟期的最佳收获时间是获取优质大米的关键保证。不同成熟度的香米籽粒的脂肪酸、含水量等都有较大的差异，因此收获时期就对籽粒的品质具有重大的影响，在最佳收获时期进行收割不仅能够提升产量也能提升籽粒品质。目前农户和生产合作社判断香米成熟度通常采用目测法等经验观测法，观测稻谷的颜色来进行判断，由于主观判断因此误差极大，并且适用范围小，不能获取整个田块的成熟度。

前人采用实验室近景高光谱技术在秀水110、协优9308乳熟期通过寻找敏感波段建立植被指数模型进行籽粒成熟收获时期的诊断，取得了较好的精度，然而在基于田块尺度上的近景高光谱技术无法获取大面积的光谱信息，并且监测设备贵、无法进行大面积推广使用；也有采用消费级无人机搭载RGB相机对南梗5055和软玉通过千粒重、含水率、色差值以及淀粉含量与颜色指数进行建模来诊断籽粒成熟度，虽然弥补了实验室近景高光谱技术的不足，但其测定的指标复杂以及建立的模型精度欠佳，无法达到实时监测的目的。除此以外，前人都没有对整个田块进行熟度划分以及按照熟度最佳推荐收获时间。而滇囤502对于熟度要求极高，收获时间晚或早都会影响其品质(香气)和口感，因此必须对其进行熟度的划分。

发明内容

本发明的目的是提供一种香米田间成熟度确定方法及系统，通过确定香米的成熟度，提高香米的品质和资源的利用率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种香米田间成熟度确定方法，包括：

获取香米植株的红光波段冠层光谱值和近红外波段冠层光谱值；

根据所述红光波段冠层光谱值和近红外波段冠层光谱值利用成熟度确定模型确定香米的成熟度。

可选地，所述成熟度确定模型的构建过程包括：

获取不同成熟期香米植株的红光波段冠层光谱值、近红外波段冠层光谱值和香米籽粒；

根据不同成熟期香米植株的所述香米籽粒确定籽粒含水量、脂肪酸和香气指标；

根据所述籽粒含水量、所述脂肪酸和所述香气指标进行成熟度分类，确定香米的成熟度类型；

根据不同成熟期香米植株的所述红光波段冠层光谱值和不同成熟期香米植株的所述近红外波段冠层光谱值确定归一化植被指数；

根据所述归一化植被指数、所述香米的成熟度类型、不同成熟期香米植株的所述红光波段冠层光谱值和不同成熟期香米植株的所述近红外波段冠层光谱值进行线性拟合，得到成熟度确定模型。

可选地，所述获取香米植株的红光波段冠层光谱值和近红外波段冠层光谱值，具体包括：

利用无人机获取香米植株的红光波段冠层光谱图像和近红外波段冠层光谱图像，其中，无人机的航向重叠率为80％；无人机的旁向重叠率为70％；无人机的飞行高度范围为80-120cm；

对所述红光波段冠层光谱图像和近红外波段冠层光谱图像进行拼接和辐射校正，得到反射率地图；