[發明專利]一種作物苗情監測系統和方法

在審

• 申請號: 201611154009.3
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106777683A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鄧永卓
• 申請（專利權）人: 天津市農業技術推廣站
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司11129
• 代理人: 高麗萍

技術領域

本發明涉及一種農業信息技術領域，特別是一種基于作物動態發育模型的作物苗情監測系統和方法。

背景技術

我國是農業生產大國，近年來冬季低溫冷害、夏季高溫瀝澇，干熱風頻發，都對農業生產帶來極大威脅。因此，開展作物農情數據監測及管理，促進農業生產轉化升級極為必要。同時農情信息在國家糧食安全保障、農業結構調整、農業資源開發和保護、農產品市場拓展、農業防災減災、農業可持續發展等方面發揮著積極的科技支撐作用，開展農情監測意義十分重大。而苗情是農情之首，是墑情、病情、蟲情、災情監測的綜合反應，是農業精確化、標準化生產的基礎，是科學管理的重要依據，必須堅持長期監測、業務化運行。

當前我國大部分地區的農業科技推廣工作特別是作物苗情監測工作，還停留在傳統的手工調查階段，監測控制能力低，即主要依靠人工調查獲取數據，使得人工管理支出費用較大，而且人為誤差也很大，尚未達到管理部門和技術部門指導農業生產所要求的苗情監測工作實、快、細、準的基本要求。無論是農戶還是農業部門都無法隨時隨地精確地并有針對性地給出某作物苗情信息以及其綜合生長情況智能決策。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，為農戶和農業部門提供一種操作簡單、直觀方便的作物苗情監測系統，無論農戶還是農業部門均可以隨時隨地精確地并有針對性地掌握作物生長情況，建立作物動態發育模型，使作物苗情監測達到數字化、精確化、可視化和標準化。本發明還涉及一種作物苗情監測方法。

本發明的技術方案如下：

一種作物苗情監測系統，其特征在于，包括位于農田現場的作物本體生長發育采集模塊和時間采集模塊，還包括位于遠程并相互連接的作物動態發育計算建模模塊和顯示模塊，所述作物本體生長發育采集模塊和時間采集模塊均通過物聯網連接作物動態發育計算建模模塊，

所述作物本體生長發育采集模塊采集作物本體生長發育數據信息并輸入至作物動態發育計算建模模塊，所述時間采集模塊通過日期時間的采集確定作物的實際生長階段并輸入至作物動態發育計算建模模塊，所述作物動態發育計算建模模塊根據不同作物在各生長周期內的生長發育情況進行作物動態發育計算建模，建立作物動態發育計算模型，所述作物動態發育計算模型根據作物本體生長發育采集模塊采集的作物本體生長發育數據信息和時間采集模塊確定的作物的實際生長階段進行作物動態發育計算，并將作物動態發育計算的結果輸入至顯示模塊進行顯示。

所述作物本體生長發育采集模塊通過專用設備采集作物本體生長發育數據信息包括作物本體單株或群體的株高、葉片數、葉夾角、葉面積、葉色、葉綠素含量、群體株數、直立角、生物量，所述作物動態發育計算模型進行作物動態發育計算得到的作物動態發育計算的結果包括作物單株或群體長勢、形態和/或營養狀況結果。

還包括位于遠程的智能決策模塊，所述智能決策模塊分別與作物動態發育計算建模模塊和顯示模塊相連，用于根據作物動態發育計算的結果并結合作物生長周期特性對作物發育狀況進行診斷分析并提出包括生產要素的優化配置和栽培措施的決策，并將所述決策輸入至顯示模塊進行顯示。

還包括位于遠程的空間分布處理模塊，所述作物動態發育計算建模模塊和智能決策模塊均通過空間分布處理模塊與顯示模塊相連，所述作物動態發育計算的結果和決策均通過空間分布處理模塊進行空間分布處理后由顯示模塊進行界面顯示。

還包括位于農田現場的環境數據采集模塊，所述環境數據采集模塊通過相應傳感器采集農田環境數據信息，采集的農田環境信息包括空氣溫度和/或空氣濕度和/或光照強度和/或風速和/或降雨量，所述環境數據采集模塊通過物聯網連接作物動態發育計算建模模塊，所述作物動態發育計算模型根據采集的作物本體生長發育數據信息、作物的實際生長階段和農田環境數據信息進行作物動態發育計算。

所述作物動態發育計算建模模塊針對作物分別在播種出苗期、苗期、返青分蘗期、拔節期、孕穗期、灌漿期和成熟期的生長發育數據范圍進行動態發育計算建模，建立作物動態發育計算模型，所述作物動態發育計算的結果劃分為若干個長勢發育等級、形態發育等級和營養發育等級。

所述空間分布處理模塊包括相互連接的引擎模塊和GIS模塊，所述GIS模塊分別連接作物動態發育計算建模模塊和智能決策模塊，所述引擎模塊連接顯示模塊；所述GIS模塊采用GIS技術對不同農田的地理位置進行不同空間分布處理，對相同農田得到的作物動態發育計算的結果和決策進行相同的空間分布處理，再由引擎模塊發送至顯示模塊顯示。