[發明專利]油菜產量估測方法

在審

• 申請號: 201911328528.0
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111191543A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 周立波
• 申請（專利權）人: 湖南城市學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 張超宇

本發明公開了一種油菜產量估測方法，所述產量估算方法包括以下步驟：1)取樣：通過無人機等方式拍攝油菜冠層圖像，選取多個樣地的樣方數據；2)預處理：對圖像進行預處理；3)關鍵性能指標設定：根據油菜產量的影響因素采集數據；4)建模：根據圖像建立模型，對輸入圖像提取特征，檢測出各個樣方中的鍵性能指標信息；計算出相關估測產量。本發明的油菜產量估測方法，通過研究株型特征，找出即有圖像特征，建立產量實測模型，指導圖像識別產量估測模型的構建和訓練。

技術領域

本發明屬于農作物的產量測量技術領域，具體涉及一種油菜產量估測方法。

背景技術

在農業生產中，進行油菜產量的估測具有極強的現實意義。對油菜產量進行估測，不僅有利于農民根據價格變化隨時地調整油菜的種植面積，提高農民的收入，還可以根據油菜的市場情況及時擴大或減少油菜的種植面積。

油菜的產量測量是一項繁瑣的工作，傳統的方法是使用人工估計，這種方法費時費力，成本消耗過大，并且還可能出現各種主觀差錯。

目前，對于多數油菜產量的估測大多都是借助于種植經驗，偏差極大，所以尋找有效的方法對油菜產量進行估測是急需解決的問題。例如，我國北方種植著大量的花生，花生的營養價值比糧食類高，它含有大量的蛋白質的脂肪，但目前還沒有較準確的估測花生產量的方法。

對于部分油菜，目前已經建立了產量估測模型。例如，國際上出現了不少小麥生長模擬系統，如美國的DSSAT系統、澳大利亞的APSIM系統、我國的WheatGrow系統等。它們通過解析“氣象-土壤-技術措施”與小麥生理生態過程的機理關系，對小麥的生長發育及產量形成過程進行定量的估測。但根據現有的模型估測小麥的產量，使用的參數較多，數據處理過程非常復雜，估測的精度和速度還有待提高。

此外，對油菜產量進行估測時，時間變量都是以年或者整個生長期為單位，忽略了實際在生長期包括的不同生育時期內，油菜受氣象變化而產生的差異性，導致油菜產量估測的精度不足。

油菜產量估測技術分為以下三大類：

(一)按照估測的方法或模型分類

對油菜產量的提前測量技術，可以根據估測方式進行分類，包括統計估測、遙感估測和動力生長模型估測等。當油菜生長和外界環境之間的聯系不明確時，使用多種回歸技術，把二者之間的聯系厘清，并在統計結果后構建模型，對模型進行后續分析；動力生長模擬估測，要求對油菜的生長環境進行人工模擬，在油菜生長的過程，無時無刻都在進行著物質和能量的交換，并能夠保持相對平衡的狀態，根據油菜實際生長情況中物質和能量的信息，在試驗開始到結束的整個流程中，都模擬其生長狀態，對油菜的生產量和外界環境之間的聯系進行探究。

(二)按照估測對象分類

對油菜產量的提前測量技術，可以根據研究對象進行分類，可以分為以下三種：糧食作物、經濟作物和名特優小宗作物。在我國，糧食作物的估測已經有很多年的歷史，所以應用很廣泛，技術也相對成熟，因為只有在全國對糧食作物的生產總量和每種作物的產量都進行大范圍的估測，才能更好的保障糧食的安全性，在制定農業相關政策的時候也能有指導意義，對維護國家的穩定有重要的價值。經濟作物主要是指棉花、油菜、花生等。第三種名特優小宗作物主要指板粟、綠豆、優質水果等。

(三)按照預報時效分類

對油菜產量的提前測量技術，可以根據時間效果進行分類，可以分為以下四種：

第一類是年景估測。不同作物有不同的生長發育過程，對外界生長環境的要求也不盡相同，通過對未來一段時間內的環境狀況進行估測，判斷氣象條件對油菜的生產量會產生何種影響，這種估測方式成為年景估測。通常是在油菜進行播種前或剛剛完成播種時進行發布工作，種植者可以根據發布的信息來對這一年的油菜種植計劃進行調整。