[发明专利]一种农田的灌溉需水量计算方法及装置

说明书

本发明提供一种农田的灌溉需水量计算方法及装置，属于农业信息技术领域，所述方法包括：根据颜色特征对农田的目标图像进行图像分割，确定所述目标图像中的绿色作物所处的目标区域；根据所述目标区域的像素个数与所述目标图像的总像素个数的比值，确定绿色作物的覆盖率；根据所述覆盖率和气象数据，确定所述农田的灌溉需水量。本发明利用基于颜色特征的图像分割方法计算出作物覆盖率，计算得到作物系数，再根据作物系数和参考作物蒸发蒸腾量计算得到作物需水量，改变传统作物需水量计算方式，实现作物需水量自动计算，提高生产效率并节省成本。

技术领域

本发明涉及农业信息技术领域，尤其涉及一种农田的灌溉需水量计算方法及装置。

背景技术

目前，农业用水浪费相当严重，利用率低下，发展节水农业已是世界各国的采取的重要举措之一。作物需水量是农业用水的重要组成部分，合理准确地预估作物需水量，是确定科学合理的作物灌溉制度、地区灌溉用水量以及实施精细灌溉的基础。

确定作物需水量是指定合理灌溉的基础，一般选取的是经验参数，但由于种植品种和农艺措施的不同，导致标准作物系数的准确性不高，进而导致灌溉量需水量的计算精度较低。

发明内容

本发明提供一种农田的灌溉需水量计算方法及装置，用以解决现有技术中灌溉量需水量的计算精度较低的缺陷。

第一方面，本发明提供一种农田的灌溉需水量计算方法，包括：根据颜色特征对农田的目标图像进行图像分割，确定所述目标图像中的绿色作物所处的目标区域；根据所述目标区域的像素个数与所述目标图像的总像素个数的比值，确定绿色作物的覆盖率；根据所述覆盖率和气象数据，确定所述农田的灌溉需水量。

根据本发明提供的一种农田的灌溉需水量计算方法，所述基于所述覆盖率结合气象数据，确定所述农田的灌溉需水量，包括：将所述覆盖率输入作物系数目标估算模型，获取所述绿色作物的作物系数；根据所述作物系数和气象数据，确定所述农田的参考作物蒸发蒸腾量；基于所述作物系数和所述参考作物蒸发蒸腾量，确定所述农田的灌溉需水量。

根据本发明提供的一种农田的灌溉需水量计算方法，在根据颜色特征对农田的目标图像进行图像分割，确定所述目标图像中的绿色作物所处的目标区域之前，还包括：利用图像采集设备采集所述农田的初始图像；利用降噪算法和透视变换法对所述初始图像进行优化处理，获取目标图像；所述图像采集设备包括手机。

根据本发明提供的一种农田的灌溉需水量计算方法，建立所述作物系数估算模型的步骤包括：获取多个数目相同的目标图像样本集，将其中一个目标图像样本集作为目标图像测试集，其余的每个目标图像样本集作为目标图像训练集；根据目标图像样本的覆盖率与作物系数的函数关系，利用每个目标图像训练集建立对应的作物系数估算模型；利用所述目标图像测试集，对每个所述作物系数估算模型进行测试，将最优的作物系数估算模型作为作物系数目标估算模型。

根据本发明提供的一种农田的灌溉需水量计算方法，所述根据所述作物系数和气象数据，确定所述农田的参考作物蒸发蒸腾量，其计算公式为：

R_n＝R_ns-R_nl；

G＝0.38(T_d-T_d-1)；

γ＝0.00163P/λ；

U₂＝4.87·U_h/ln(67.8h-5.42)；