[發(fā)明專利]植物根系水平分布模型構(gòu)建方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710612841.1
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN109299806A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文艷;熊娟;侯勝;史漢宸;羅敏;李琦;陳林;趙紅娛;李曉霜;劉良果
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 董亞軍

1.一種植物根系水平分布模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述方法包括：

周期性讀取預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管的圖像數(shù)據(jù)，所述微根管埋設(shè)在壕溝中，所述壕溝處于待測目標(biāo)植物周圍的目標(biāo)位置；

基于所述圖像數(shù)據(jù)，確定所述待測目標(biāo)植物在至少一個水平距離的生長參數(shù)；

基于所述生長參數(shù)，生成所述待測目標(biāo)植物的根系生物量在所述至少一個水平距離中的水平分布；

基于多個函數(shù)關(guān)系，對所述根系生物量在所述至少一個水平距離中的水平分布進(jìn)行模型擬合，得到所述多個函數(shù)關(guān)系的擬合精度；

在所述多個函數(shù)關(guān)系中確定目標(biāo)函數(shù)關(guān)系，將所述目標(biāo)函數(shù)關(guān)系作為所述待測目標(biāo)植物的植物根系水平分布模型，所述目標(biāo)函數(shù)關(guān)系的擬合精度大于精度標(biāo)準(zhǔn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期性讀取預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管的圖像數(shù)據(jù)之前，所述方法還包括：

選取待測目標(biāo)植物，在所述待測目標(biāo)植物周圍的目標(biāo)位置挖掘壕溝；

根據(jù)埋設(shè)規(guī)則，在所述壕溝內(nèi)埋設(shè)預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述選取待測目標(biāo)植物，在所述待測目標(biāo)植物周圍的目標(biāo)位置挖掘壕溝包括：

選取靠近輸氣管道的待測目標(biāo)植物；

在所述待測目標(biāo)植物靠近所述輸氣管道側(cè)，確定距離所述待測目標(biāo)植物預(yù)設(shè)距離的所述目標(biāo)位置；

在所述目標(biāo)位置挖掘所述壕溝，所述壕溝長2米，寬1-1.5米，深1.5-2.0m。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)埋設(shè)規(guī)則，在所述壕溝內(nèi)埋設(shè)預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管包括：

對于所述預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管中的每個微根管，將所述微根管與水平面成60度角斜插于所述壕溝內(nèi)；

將所述微根管上方20厘米露于地面；

按照原來土壤層次將土壤填回所述壕溝內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述圖像數(shù)據(jù)，確定所述待測目標(biāo)植物在至少一個水平距離的生長參數(shù)包括：

基于圖像分析軟件，對所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到所述待測目標(biāo)植物在所述至少一個水平距離中的根系根長、表面積、投影面積、體積、根系直徑和根系數(shù)目；

將所述待測目標(biāo)植物在所述至少一個水平距離中的根系根長、表面積、投影面積、體積、根系直徑和根系數(shù)目作為所述待測目標(biāo)植物的生長參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述生長參數(shù)，生成所述待測目標(biāo)植物的根系生物量在所述至少一個水平距離中的水平分布包括：

基于所述生長參數(shù)，確定所述待測目標(biāo)植物在所述至少一個水平距離中的根系直徑、根系根長以及組織密度；

對于所述至少一個水平距離中的每個水平距離，根據(jù)所述待測目標(biāo)植物的根系直徑、根系根長以及組織密度，計(jì)算得到所述水平距離的所述待測目標(biāo)植物的根系干重；

將所述根系干重作為所述待測目標(biāo)植物在所述水平距離的根系生物量；

基于所述至少一個水平距離的根系生物量，生成所述待測目標(biāo)植物的根系生物量在所述至少一個水平距離中的水平分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述多個函數(shù)關(guān)系中確定目標(biāo)函數(shù)關(guān)系包括：

分別將所述多個函數(shù)關(guān)系的擬合精度與所述精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對；

確定所述多個函數(shù)關(guān)系中擬合精度大于所述精度標(biāo)準(zhǔn)的所述目標(biāo)函數(shù)關(guān)系。