[發明專利]一種縣級尺度冬小麥單產預測方法及系統

在審

• 申請號: 202110143834.8
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112819227A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 何亞娟;裴志遠;石智峰;胡華浪;賀付偉;王靖;游炯;馬尚杰;劉敏
• 申請（專利權）人: 農業農村部規劃設計研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02;G01N21/17
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種縣級尺度冬小麥單產預測方法，其特征在于，包括：

獲取研究區冬小麥生育期內的高分遙感影像數據；

根據所述高分遙感影像數據，確定綠色葉綠素植被指數；

根據所述綠色葉綠素植被指數，確定冬小麥歸一化最大葉面積指數；

基于作物生長模型，建立冬小麥歸一化最大葉面積指數與單產的關系模型；

將所述冬小麥遙感歸一化最大葉面積指數輸入至所述關系模型中，得到冬小麥遙感預測單產值。

2.根據權利要求1所述的縣級尺度冬小麥單產預測方法，其特征在于，所述根據所述高分遙感影像數據，確定綠色葉綠素植被指數，具體包括：

根據所述高分遙感影像數據，確定近紅外波段數據和綠光波段數據；

根據所述近紅外波段數據和所述綠光波段數據采用公式GCVI＝ρ_NIR/ρ_GRN-1，確定綠色葉綠素植被指數；

其中，ρ^NIR為近紅外波段數據，ρ_GRN為綠光波段數據，GCVI為綠色葉綠素植被指數。

3.根據權利要求1所述的縣級尺度冬小麥單產預測方法，其特征在于，所述根據所述綠色葉綠素植被指數，確定冬小麥歸一化最大葉面積指數，具體包括：

根據所述綠色葉綠素植被指數采用公式LAI＝-0.003×GCVI²+0.64×GCVI-0.37，確定冬小麥歸一化葉面積指數；

根據所述冬小麥歸一化葉面積指數，確定冬小麥歸一化最大葉面積指數。

4.根據權利要求1所述的縣級尺度冬小麥單產預測方法，其特征在于，所述基于作物生長模型建立冬小麥歸一化最大葉面積指數與單產的關系模型，具體包括：

通過與田間實測或調查數據對比的方法確定作物生長模型所需輸入的品種參數值，所述品種參數值包括春化敏感性系數、光周期敏感性系數、灌漿到成熟期所需有效積溫、單位莖重的谷粒數、最大谷粒重、潛在灌漿速率和光能利用率；

獲取樣本站點氣象數據、土壤數據和管理數據，所述管理數據包括冬小麥播期、播種密度、灌溉、施肥和播前土壤水分；

將所述品種參數值、所述樣本站點氣象數據、所述土壤數據和所述管理數據輸入至所述作物生長模型，得到冬小麥產量模擬結果輸出，所述輸出結果包括逐日的日期、生育期、生物量、株高、葉面積指數、產量、植株體內氮含量、植株水分吸收量、植株的氮需求和植株的葉片數量；

根據所述冬小麥產量模擬結果輸出，確定冬小麥模擬葉面積指數和模擬產量值；

根據所述冬小麥模擬葉面積指數和模擬產量值，建立冬小麥歸一化最大葉面積指數與單產的關系模型。

5.根據權利要求1所述的縣級尺度冬小麥單產預測方法，其特征在于，還包括：

根據所述冬小麥遙感預測單產值，確定研究區冬小麥單產遙感分布圖；

根據所述研究區冬小麥單產遙感分布圖，利用地理信息系統軟件制圖統計研究區冬小麥單產。

6.一種縣級尺度冬小麥單產預測系統，其特征在于，包括：

高分遙感影像數據獲取模塊，用于獲取研究區冬小麥生育期內的高分遙感影像數據；

綠色葉綠素植被指數確定模塊，用于根據所述高分遙感影像數據，確定綠色葉綠素植被指數；

冬小麥歸一化最大葉面積指數確定模塊，用于根據所述綠色葉綠素植被指數，確定冬小麥歸一化最大葉面積指數；

關系模型確定模塊，用于基于作物生長模型，建立冬小麥歸一化最大葉面積指數與單產的關系模型；

冬小麥單產預測模塊，用于將所述冬小麥遙感歸一化最大葉面積指數輸入至所述關系模型中，得到冬小麥遙感預測單產值。