基于高光譜遙感處方圖的寒地分蘗期水稻無人機精準施肥
發(fā)布時間:2021-04-22 17:44
分蘗期根外追肥是水稻生產(chǎn)的重要田間管理環(huán)節(jié),也是水稻生長中的第一個需肥高峰期,追肥效果直接影響分蘗數(shù)以及中后期長勢。為了探究利用無人機遙感構(gòu)建施肥量處方圖指導(dǎo)農(nóng)用無人機對分蘗期水稻精準追肥,在保障水稻產(chǎn)量的前提下降低化肥施用量,該研究在水稻分蘗期追肥窗口期,利用無人機遙感診斷與農(nóng)用無人機精準作業(yè)相結(jié)合,采用無人機高光譜技術(shù)建立水稻分蘗期施肥量處方圖,結(jié)合農(nóng)用無人機作業(yè)參數(shù)對待施肥地塊進行柵格劃分,確定精準施肥量,并通過農(nóng)用無人機進行精準施肥。結(jié)果表明:利用特征波段選擇與特征提取的方式在450~950nm范圍內(nèi)共提取5個水稻高光譜特征變量用于水稻氮素含量的反演;利用粒子群優(yōu)化的極限學(xué)習(xí)機(Particle Swarm Optimization-Extreme Learning Machine,PSO-ELM)構(gòu)建的水稻氮素含量反演模型效果要好于極限學(xué)習(xí)機(Extreme Learning Machine,ELM)反演效果,模型決定系數(shù)為0.838;結(jié)合待追肥區(qū)域反演氮素含量(Nr),標準田氮素含量(Nstd)、氮肥濃度(p)、水稻地上生物量(B...
【文章來源】:農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020,36(15)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
1.2 數(shù)據(jù)獲取
1.2.1 無人機高光譜遙感影像獲取
1.2.2 水稻葉片氮素含量測定
1.2.3 水稻產(chǎn)量測定
1.2.4 稻田土壤氮含量測定
1.3 研究方法
1.3.1 無人機高光譜遙感影像解混
1.3.2 水稻氮素含量高光譜遙感建模方法
1.3.3 水稻農(nóng)用無人機氮肥追施量精準決策方法
1.3.4 農(nóng)用無人機追肥量處方圖生成方法
1.4 模型精度與效果評價
2 結(jié)果與分析
2.1 數(shù)據(jù)分析
2.1.1 水稻氮素樣本量
2.1.2 高光譜數(shù)據(jù)分析
2.2 水稻分蘗期高光譜影像解混結(jié)果
2.3 水稻高光譜特征提取
2.4 水稻氮素含量PSO-ELM反演結(jié)果
2.5 水稻分蘗期無人機追肥量處方圖生成
2.6 農(nóng)用無人機精準追肥與效果評價
2.6.1 農(nóng)用無人機精準追肥作業(yè)
2.6.2 農(nóng)用無人機噴施效果
2.6.3 水稻產(chǎn)量分析
2.6.4 收獲后土壤含氮量分析
3 討論
4 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]采用GA-ELM的寒地水稻缺氮量診斷方法[J]. 許童羽,郭忠輝,于豐華,徐博,馮帥. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020(02)
[2]水稻氮利用效率評價及其與產(chǎn)量性狀的關(guān)系[J]. 江琳琳,趙晗舒,楊武,趙明輝,范淑秀,曹英麗,任彬彬,馬殿榮. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(06)
[3]分蘗期深施液體氮肥對水稻分蘗及產(chǎn)量影響[J]. 鄭文漢,齊龍,曹聰,龔浩,鄧若玲,陶明,劉闖. 農(nóng)機化研究. 2020(07)
[4]基于無人機高光譜遙感的東北粳稻冠層葉片氮素含量反演方法研究[J]. 馮帥,許童羽,于豐華,陳春玲,楊雪,王念一. 光譜學(xué)與光譜分析. 2019(10)
[5]東北地區(qū)食物安全可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 唐亮,吳東立,苗微,蒲紅霞,江琳琳,王紹斌,鐘文田,陳溫福. 中國工程科學(xué). 2019(05)
[6]中國植保無人機發(fā)展形勢及問題分析[J]. 蘭玉彬,陳盛德,鄧繼忠,周志艷,歐陽帆. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(05)
[7]基于無人機遙感技術(shù)的黃華占水稻施肥決策模型研究[J]. 臧英,侯曉博,汪沛,周志艷,姜銳,李克亮. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[8]液滴體積對水稻葉面接觸角的影響[J]. 張建桃,曾家駿,尹選春,蘭玉彬,文晟,林耿純. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2019(06)
[9]精準變量施肥機械研究現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 韓英,賈如,唐漢. 農(nóng)業(yè)工程. 2019(05)
[10]水稻高光譜遙感監(jiān)測研究綜述[J]. 趙小敏,孫小香,王芳東,謝文,郭熙. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
本文編號:3154196
【文章來源】:農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020,36(15)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
1.2 數(shù)據(jù)獲取
1.2.1 無人機高光譜遙感影像獲取
1.2.2 水稻葉片氮素含量測定
1.2.3 水稻產(chǎn)量測定
1.2.4 稻田土壤氮含量測定
1.3 研究方法
1.3.1 無人機高光譜遙感影像解混
1.3.2 水稻氮素含量高光譜遙感建模方法
1.3.3 水稻農(nóng)用無人機氮肥追施量精準決策方法
1.3.4 農(nóng)用無人機追肥量處方圖生成方法
1.4 模型精度與效果評價
2 結(jié)果與分析
2.1 數(shù)據(jù)分析
2.1.1 水稻氮素樣本量
2.1.2 高光譜數(shù)據(jù)分析
2.2 水稻分蘗期高光譜影像解混結(jié)果
2.3 水稻高光譜特征提取
2.4 水稻氮素含量PSO-ELM反演結(jié)果
2.5 水稻分蘗期無人機追肥量處方圖生成
2.6 農(nóng)用無人機精準追肥與效果評價
2.6.1 農(nóng)用無人機精準追肥作業(yè)
2.6.2 農(nóng)用無人機噴施效果
2.6.3 水稻產(chǎn)量分析
2.6.4 收獲后土壤含氮量分析
3 討論
4 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]采用GA-ELM的寒地水稻缺氮量診斷方法[J]. 許童羽,郭忠輝,于豐華,徐博,馮帥. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2020(02)
[2]水稻氮利用效率評價及其與產(chǎn)量性狀的關(guān)系[J]. 江琳琳,趙晗舒,楊武,趙明輝,范淑秀,曹英麗,任彬彬,馬殿榮. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(06)
[3]分蘗期深施液體氮肥對水稻分蘗及產(chǎn)量影響[J]. 鄭文漢,齊龍,曹聰,龔浩,鄧若玲,陶明,劉闖. 農(nóng)機化研究. 2020(07)
[4]基于無人機高光譜遙感的東北粳稻冠層葉片氮素含量反演方法研究[J]. 馮帥,許童羽,于豐華,陳春玲,楊雪,王念一. 光譜學(xué)與光譜分析. 2019(10)
[5]東北地區(qū)食物安全可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 唐亮,吳東立,苗微,蒲紅霞,江琳琳,王紹斌,鐘文田,陳溫福. 中國工程科學(xué). 2019(05)
[6]中國植保無人機發(fā)展形勢及問題分析[J]. 蘭玉彬,陳盛德,鄧繼忠,周志艷,歐陽帆. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(05)
[7]基于無人機遙感技術(shù)的黃華占水稻施肥決策模型研究[J]. 臧英,侯曉博,汪沛,周志艷,姜銳,李克亮. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[8]液滴體積對水稻葉面接觸角的影響[J]. 張建桃,曾家駿,尹選春,蘭玉彬,文晟,林耿純. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2019(06)
[9]精準變量施肥機械研究現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 韓英,賈如,唐漢. 農(nóng)業(yè)工程. 2019(05)
[10]水稻高光譜遙感監(jiān)測研究綜述[J]. 趙小敏,孫小香,王芳東,謝文,郭熙. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
本文編號:3154196
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