[發明專利]田間作物營養診斷方法

有效

• 申請號: 00128976.4
• 申請日: 2000-08-10
• 公開（公告）號: CN1293359A
• 公開（公告）日: 2001-05-02
• 發明（設計）人: 佐竹覺;保坂幸男;丸山秀春;中村信彥
• 申請（專利權）人: 株式會社佐竹制作所
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/47;G01N21/55;A01G7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張志醒

本發明涉及一種作物營養診斷方法，該方法是通過獲取以作物含氮量等表示的作物信息來實施的，作物的含氮量等信息是根據田地中生長著的作物的光反射量得出的。本發明也涉及一種對多個象點分別獲得的反射光量進行校正的方法。

獲得類似作物含氮率、葉色值、氮吸收量、株高、干物質重等作物信息的第一種常用方法是，用類似數碼攝影機的光接收裝置通過攝影獲得參照板和田地中作物的反射光量，參照板是用硫酸鋇等涂層的，并且，在作物生長的單位田地(或單位田地的一部分)中，由參照板和作物被反射的光量得出作物的反射率，由所得的反射率和相關預測公式得出含氮率(氮吸收量、葉色值、株高、干物質重)，該相關預測公式用于由該反射率得出含氮率(氮吸收量、葉色值、株高、干物質重)，與同期標準含氮率比較就完成了生長診斷，標準含氮率是根據生長天數與氮量對應的曲線得出的。然而，從田地中所得出的作物光反射量是受天氣影響而變化的。另外，即使利用參照板校正后，也必須使測定方向、氣流和種植密度的每個指標都與得出相關預測公式時所要應用的條件相同，該相關預測公式用于由反射率得出含氮率。當這種條件不同時，相應的校正是必要的，因此，不能說僅根據作為對照的參照板得出反射率就校正了一切。實際上，測定是在一定太陽高度、測定方向、種植密度或作物種類的限定條件下進行的。

作為獲得作物信息的第二種常用方法是用一種儀器，它帶有與作物信息相關波長的光，該作物信息依賴于作物生長而增加或減小，例如，把從可見光區至近紅外線區的光照射在作物葉片上，根據所得到的與作物信息相關波長相應光的光量和氮量相關預測公式由所接受光量進行計算，例如一片葉片的含氮量，該葉片含氮量是計量的。這種儀器被用于在田地中計量作物的許多葉片，并能得出高精度的葉片含氮量。然而，要準確地得到整個田地的作物信息，必須把一分鐘的計量擴展到整個田地，但這是復雜和麻煩的。

事實上，按照第一種常用方法來進行作物葉營養診斷時，要進行所謂的“遙控”并以比較大范圍的田地為目標，在很遠距離進行觀察是為了使攝影機的一個象點相應的物體面積不產生大的差異。從而，攝影機的分辨或各象點不產生差異。另一方面，在接近物體進行的“遙控”中，在相應于—個象點的物體面積內不產生大的誤差是為了能夠進行上述相同程度的計量。

在上述第一種方法中，雖然測定是簡單的，但從田地得到的作物信息受到類似測定地點和種植密度等因素的影響，由于測定時間和地點是變化的，這種方法是不準確的。另外，當攝影機直對著田地并攝影時，攝影機的每個攝影點中所得的反射光量都需要通過俯角或相應田地的田地角或類似大田中這邊或那邊的位置來校正。對每個象點來說，攝影機和田地之間的距離隨物體變化，對相應距離來說，每個象點所獲得的攝影面積是變化。進一步來說，反射角隨俯角的變化而不同，且影響到反射光量。常用的第二種方法雖然在測定中不受限定并有高精度，比第一種方法更有優勢，但第二種方法的缺陷是必須對每一個葉片進行測定，因此，需要大量的測定點和相應的長時間。

常規遙控是在限定條件下進行，該限定條件是每個象點的物體面積不產生大誤差。這樣做的原因是為了加強后續校正。但是，由于上述限定，為了能拍照大面積，需要大量的觀測裝置，如果在極近地進行攝影，測定區的面積變得很小，必須進行多次測定。

本發明的目的是在采用測定反射光量得出作物信息時，即使攝影機放在地上，也能進行校正，從而不產生大的誤差，而且，以計量作物信息的形式提供的作物營養的診斷方法簡單，并提高了測定精度。

本發明在田地診斷作物營養的第一種方法的特征是：將一個配置有多個象點的攝影機按與一塊田地相應的俯角放置在預定中心；通過拍照該田地獲得針對每個象點的作物葉反射光量；根據由一種轉換變量構成的面積函數得出每個單位象點的攝影面積，這種變量包括攝影機距地高度、象點俯角、象點數和田地角；由每個象點的反射光量構成面積校正度；由俯角相關系數預定的反射光量構成俯角校正度，用于校正與象點俯角相應的反射光量的差異；測定作物葉上的入射光量；由校正的反射光量和測定的入射光量得出反射率；根據該反射率和一個用于得出作物信息的第一作物相關預定公式得出預測面積內的作物信息，并將其作為第一作物信息。貯存第一作物信息。通過在同樣面積內照射作物，至少測定傳導光或反射光之一的光量，該光依賴于作物的生長而增加或減少，且具與作物信息相關的波長，由該光量和一個用于得出作物信息的第二作物相關預定公式得出作物信息，并將其作為第二作物信息貯存。根據第一和第二作物信息確定該田地中作物的營養狀況。