[發(fā)明專(zhuān)利]測(cè)量秸稈在土壤中空間分布的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810439626.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108662998A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏俊芳;周華;張居敏;周勇;祝英豪;張春嶺;張文良;李東東;楊全軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/00
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/00;G01B21/18;G01B21/22;G01C9/00;G06T15/00
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量秸稈在土壤中空間分布的方法，使用三維坐標(biāo)測(cè)量裝置對(duì)取樣槽內(nèi)的土壤樣品進(jìn)行檢測(cè),分別測(cè)量土壤樣品表面可見(jiàn)的任意一根秸稈兩端的三維空間坐標(biāo)值，將測(cè)量的數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維制圖軟件中即可呈現(xiàn)該秸稈的空間位置，重復(fù)上述方法，依次對(duì)土壤樣品中每根秸稈兩端進(jìn)行測(cè)量，直至完成全部土層的秸稈數(shù)據(jù)測(cè)量，所測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)換算后導(dǎo)入三維制圖軟件，最終獲得該土壤樣品中所有秸稈的空間分布情況。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高、可靠性好、能準(zhǔn)確反映秸稈在土壤空間中的三維分布情況、生產(chǎn)成本低、易于操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及秸稈或構(gòu)件的空間坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種測(cè)量秸稈在土壤中空間分布的方法。

背景技術(shù)

秸稈還田是目前國(guó)家大力推行的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，秸稈還田方式包括覆蓋還田、開(kāi)溝掩埋還田和秸稈粉碎翻壓還田等。其中覆蓋還田和開(kāi)溝掩埋還田會(huì)促使秸稈堆積在一起，不但還田周期較長(zhǎng)，秸稈腐解較慢，還有可能導(dǎo)致土壤病菌增加。秸稈粉碎翻壓還田會(huì)使土壤與秸稈充分混埋，達(dá)到較好的腐解效果，因此，秸稈與土壤的混埋程度決定了還田作業(yè)的質(zhì)量，了解秸稈與土壤的混埋程度需要分析秸稈在土壤中空間分布，分析越詳細(xì)，則指導(dǎo)性越強(qiáng)，而秸稈與土壤的混埋程度是一個(gè)難以觀測(cè)和測(cè)量的量。目前為止，最常使用的方法是取得單位面積的樣品土壤，分為上、下兩層，分別人工清理出秸稈后分別稱(chēng)重，以獲得上層土壤中秸稈質(zhì)量和下層土壤層的質(zhì)量，從而進(jìn)一步粗略計(jì)算得秸稈在上、下層土壤中的分布情況。這種計(jì)算方法比較粗糙，只能簡(jiǎn)單分析出上、下層土壤中的秸稈的分布變化，并不能準(zhǔn)確反映秸稈在土壤空間中的三維分布情況，準(zhǔn)確性低、可靠性差，指導(dǎo)性不強(qiáng)。

因此，需要一種能夠更為準(zhǔn)確可靠的反映出秸稈在土壤中的三維空間坐標(biāo)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高、可靠性好、能準(zhǔn)確反映秸稈在土壤空間中的三維分布情況、生產(chǎn)成本低、易于操作的測(cè)量秸稈在土壤中空間分布的方法。

本發(fā)明測(cè)量秸稈在土壤中空間分布的方法,包括以下步驟:

一,用取樣槽完整取出秸稈還田后整個(gè)耕層的土壤樣品；

二,使用三維坐標(biāo)測(cè)量裝置對(duì)取樣槽內(nèi)的土壤樣品進(jìn)行檢測(cè),分別測(cè)量土壤樣品表面可見(jiàn)的任意一根秸稈兩端的三維空間坐標(biāo)值并記錄，基于兩點(diǎn)坐標(biāo)確定一條直線的原理，便可將該秸稈完全定位，重復(fù)上述方法，依次對(duì)土壤樣品表面可見(jiàn)的每根秸稈兩端進(jìn)行測(cè)量并記錄；

三，測(cè)量完土壤樣品表面的所有秸稈后，清理表層土壤，露出下一層土壤，重復(fù)步驟二的方法，數(shù)據(jù)均記錄；

四，重復(fù)步驟三的方法，逐層清理土壤，對(duì)每層土壤中的秸稈兩端進(jìn)行測(cè)量，所有數(shù)據(jù)均記錄，直至完成全部土層的秸稈數(shù)據(jù)測(cè)量和記錄，將這些數(shù)據(jù)繪制成三維圖案，最終獲得該土壤樣品中所有秸稈的空間分布情況。

進(jìn)一步的，將記錄的全部三維空間坐標(biāo)值數(shù)據(jù)換算成絕對(duì)空間坐標(biāo)后，再編制成三維制圖軟件可接受的格式并輸入三維制圖軟件中，即可呈現(xiàn)所有秸稈的空間分布情況。

進(jìn)一步的，所述步驟一中，整個(gè)耕層不超過(guò)20cm。

進(jìn)一步的，所述步驟三或四中，控制清理的每層土壤的厚度在10-20mm。

本發(fā)明利用方形槽取回整個(gè)耕層的土壤樣品，對(duì)其進(jìn)行分析，利用三維坐標(biāo)測(cè)量裝置逐層逐個(gè)測(cè)量土壤中的秸稈兩端的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，基于兩點(diǎn)坐標(biāo)確定一條直線的原理，便可將該秸稈完全定位，將所有秸稈的兩端三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)導(dǎo)入后，可在三維制圖軟件中接近真實(shí)的呈現(xiàn)秸稈在土壤空間中的三維分布情況，較現(xiàn)有的測(cè)量方法而言，準(zhǔn)確性和可靠性大大提高，指導(dǎo)性強(qiáng)。

進(jìn)一步的，考慮到還田作業(yè)深度的原因，取出的土壤樣品的厚度一般不超過(guò)20cm。考慮到秸稈量大的原因，清理的每層土壤的厚度優(yōu)選在10-20mm，過(guò)厚會(huì)影響測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性，過(guò)薄則延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間。