[发明专利]一种播种作业后种子分布均匀性评价方法

摘要

一种播种作业后种子分布均匀性评价方法属农业机械技术领域，本发明包括下列步骤：建立三维坐标系，X轴为播种行中心，Y轴与X轴垂直，Z轴为与地表水平面垂直的播种行中心；已知播种理论粒距△x，测量播种粒距ai‑1，种子与行中心距离偏差Yi，播种深度Zi；计算实际播种点纵向坐标xi；通过求理论播种点与实际播种点纵向距离平方和S最小值，得出纵向指标Xi；计算Xi、Yi和Zi的标准差；绘制种子水平面和垂直面分布散点图，并计算各面分布面积；绘制种子三维空间分布散点图，并计算分布体积；本发明通过对比各向指标的标准差、种子分布散点图、分布面积和体积，可为对比、优化和改进播种机或触土部件提供理论依据。

主权项

1.一种播种作业后种子分布均匀性评价方法，其特征在于包括下列步骤：1.1 建立三维坐标系，X轴方向为播种行中心，且其正方向与机具前进方向一致；Y轴方向与X轴垂直，且正方向为机具前进方向的右侧；Z轴方向为与地表水平面垂直的播种行中心，且其正方向为沿地面向上；1.2 已知播种理论粒距△x，对播种作业后n(n≥1)个种子分布指标进行测量，包括播种粒距a₁,a₂,a₃,……a_i‑1(2≤i≤n)，种子与行中心距离偏差的侧向指标Y_i，播种的深度指标Z_i，且Y_i和Z_i以所建立的坐标系来区分正负值；1.3 由播种粒距计算实际播种点纵向坐标x_i(1≤i≤n)，x_i为实际播种点在X轴上投影坐标，满足且x₁＝0其中：a_i‑1为播种粒距，且2≤i≤n，单位为mm；n为实际测量种子个数；x₁为第一个实际播种点在X轴上的投影坐标，单位为mm；1.4 设第一个理论播种点坐标位置为x₀，建立理论播种点与实际播种点纵向距离平方和的公式S：其中：x₀为第一个理论播种点坐标，单位为mm；x₀+(i‑1)△x为第i个理论播种点纵向坐标，单位为mm；x_i为实际播种点纵向坐标，单位为mm；△x为播种理论粒距，单位为mm；n为实际测量种子个数；通过计算S的最小值以确定第一个理论播种点坐标位置x₀；由于x_i、△x、n均为已知，上述公式转化为关于x₀的二元一次方程，根据二元一次方程一般规律求得S为最小值时的x₀，进而计算理论播种点x₀+(i‑1)△x与实际播种点x_i纵向距离偏差‑‑‑‑纵向指标X_i，即：X_i＝x₀+(i‑1)Vx‑x_i；其中：x₀+(i‑1)△x为第i个理论播种点纵向坐标，且1≤i≤n，单位为mm；x_i为实际播种点纵向坐标，且1≤i≤n，单位为mm；n为实际测量种子个数；1.5 计算纵向指标X_i的标准差，记C；计算侧向指标Y_i的标准差，记A；计算深度指标Z_i的标准差，记B；1.6 种子水平面分布散点图坐标为(Y_i，X_i)，种子水平面分布面积A_XOY为：A_XOY＝πAC；种子垂直面分布散点图坐标为(Y_i，Z_i)，种子垂直面分布面积A_YOZ为：A_YOZ＝πAB；1.7 种子在三维空间分布坐标P_i为:P_i＝(X_i,Y_i,Z_i)，种子在三维空间分布体积V为：V＝4πABC/3，其体积中心所在坐标位置为1.8 种子分布均匀性评价标准如下：纵向、侧向和深度指标对应的标准差C、A和B的值越小，则该方向种子分布均匀性越好；水平和垂直平面种子分布面积A_XOY和A_YOZ的值越小，对应平面的散点图离散度越小，则该平面种子分布均匀性越好；种子分布体积V越小，对应三维散点图离散度越小，则种子在三维空间分布均匀性越好。