一种变量植保超维度施药处方图生成方法

摘要

本发明公开了一种变量植保超维度施药处方图生成方法，其技术方案是：包括以下具体步骤：S1获取光谱数据、S2获取田间监测数据、S3数据预处理、S4生成预防性处方图、S5生成渔网网格、S6赋值坐标、S7得到渔网网格数据、S8得到变量植保超维度施药处方图，本发明的有益效果是：通过在实际作业过程中，依托对田间作物营养、健康状况的精准监测分析，生成变量植保超维度施药处方图，根据变量植保超维度施药处方图科学地指导物料的投入，根据作物的自身状况对田间作物进行差异化的植保作业，即精准变量植保。从而做到科学合理地施用农药，减少农药用量，减少农药残留，以及农作物药害情况。

说明书

技术领域

本发明涉及施药处方图生成技术领域，具体涉及一种变量植保超维度施药处方图生成方法。

背景技术

农作物是农业上栽培的各种植物。包括粮食作物﹑经济作物(油料作物、蔬菜作物、花、草、树木)两大类。"人以食为天"，表达了人与食物的关系，合理的膳食搭配才能给人类带来健康。农作物的生长，离不开科学的科技生产技术，以及新型工业制造出来的能辅助农业生产的机械设备。

现有技术存在以下不足：现有的当前农事作业过程中，进行植保作业均是采用田间均匀喷洒的方式进行植保作业，而且往往会过量施药，此种作业方式对于田间的作物的长势、病虫草害的情况没有完全顾及，导致易出现农药残留过多，造成农药的浪费，增加农事作业的成本，并且容易出现农作物药害的情况。

因此，发明一种变量植保超维度施药处方图生成方法很有必要。

发明内容

为此，本发明提供一种变量植保超维度施药处方图生成方法，通过在实际作业过程中，依托对田间作物营养、健康状况的精准监测分析，生成变量植保超维度施药处方图，根据变量植保超维度施药处方图科学地指导物料的投入，根据作物的自身状况对田间作物进行差异化的植保作业，即精准变量植保。从而做到科学合理地施用农药，减少农药用量，减少农药残留，以及农作物药害情况，以解决现有的当前农事作业过程中，进行植保作业均是采用田间均匀喷洒的方式进行植保作业，而且往往会过量施药的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变量植保超维度施药处方图生成方法，包括以下具体步骤：

S1获取光谱数据：设置线性滤光片，来自被测物体的被测光被照射在线性滤光片上，且线性滤光片将被测光分成并行排列的多种单色光；以及使线性滤光片通过终端上的摄像镜头成像于图像感光单元上，以获得光谱。

S2获取田间监测数据：获取田间温湿度、土壤肥力、土壤墒情气象数据等。

S3数据预处理：对采集到的航拍数据进行拼接处理,在拼接完成后进行几何校正，并进行辐射定标，图片的DN值转变为反射率,最终保存为TIFF文件。

S4生成预防性处方图：依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)来确定施药比例，覆盖度为0.8～0.9、长势因子为-3％～+3％、土壤肥力为-3％～+3％的农作物施药比例为95％，生成治疗性处方图：依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)来确定施药比例，病虫害等级为中时，覆盖度因子为+3％～-3％、温湿度因子为+3％～-3％的农作物施药比例为90％。

S5生成渔网网格：将数据预处理之后的上一步中的结果在ArcGIS中打开，并生成3m*3m的渔网网格。

S6赋值坐标：将每一个渔网网格的中心点坐标信息赋值到渔网的属性表格中。

S7得到渔网网格数据：在数据预处理后的结果中将田块边界勾画出，并使用田块边界裁剪渔网网格，得到田块内的渔网网格数据。

S8得到变量植保超维度施药处方图：将田块内渔网网格数据输入到施药比例分配系统，施药比例输入到田块渔网网格属性表中，与渔网网格的中心点坐标信息一一对应，得到田块渔网网格施药比例，即变量植保超维度施药处方图。

优选的，在所述步骤S2中，通过温度计对田间温湿进行测量。

优选的，在所述步骤S4中，由覆盖度确定大概的施药比例，在通过长势因子、土壤肥力进一步确定最终的施药比例，具体的公式为：最终施药比例＝(覆盖度＝施药比例)*(1±长势因子％)*(1±土壤肥力％)。

优选的，在所述步骤S5中，根据病虫害等级、覆盖度因子、温湿度因子，具体的计算公式为：最终施药比例＝(病虫害等级＝施药比例)*(1±覆盖度因子)*(1±温湿度因子)。

优选的，在所述步骤S5中，将结果值赋值到渔网网格中。

优选的，在所述步骤S8中，最终结果以图片(tiff)、文档等形式呈现。

本发明的有益效果是：

本发明通过在实际作业过程中，依托对田间作物营养、健康状况的精准监测分析，生成变量植保超维度施药处方图，根据变量植保超维度施药处方图科学地指导物料的投入，根据作物的自身状况对田间作物进行差异化的植保作业，即精准变量植保。从而做到科学合理地施用农药，减少农药用量，减少农药残留，以及农作物药害情况，从而避免了均匀喷洒的方式进行植保作业，而且往往会过量施药的情况，通过此种方式能够对于田间的作物的长势、病虫草害的情况完全顾及，导致不易出现农药残留过多，造成农药的浪费的现象，降低了农事作业的成本，并且不容易出现农作物药害的情况；

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本发明提供的一种变量植保超维度施药处方图生成方法，包括以下具体步骤：

S1获取光谱数据：设置线性滤光片，来自被测物体的被测光被照射在线性滤光片上，且线性滤光片将被测光分成并行排列的多种单色光；以及使线性滤光片通过终端上的摄像镜头成像于图像感光单元上，以获得光谱。

S2获取田间监测数据：获取田间温湿度、土壤肥力、土壤墒情气象数据等。

S3数据预处理：对采集到的航拍数据进行拼接处理,在拼接完成后进行几何校正，并进行辐射定标，图片的DN值转变为反射率,最终保存为TIFF文件。

S4生成预防性处方图：依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)来确定施药比例，覆盖度为0.8～0.9、长势因子为-3％～+3％、土壤肥力为-3％～+3％的农作物施药比例为95％，生成治疗性处方图：依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)来确定施药比例，病虫害等级为中时，覆盖度因子为+3％～-3％、温湿度因子为+3％～-3％的农作物施药比例为90％。

S,5生成渔网网格：将数据预处理之后的上一步中的结果在ArcGIS中打开，并生成3m*3m的渔网网格。

S6赋值坐标：将每一个渔网网格的中心点坐标信息赋值到渔网的属性表格中。

S7得到渔网网格数据：在数据预处理后的结果中将田块边界勾画出，并使用田块边界裁剪渔网网格，得到田块内的渔网网格数据。

S8得到变量植保超维度施药处方图：将田块内渔网网格数据输入到施药比例分配系统，施药比例输入到田块渔网网格属性表中，与渔网网格的中心点坐标信息一一对应，得到田块渔网网格施药比例，即变量植保超维度施药处方图。

实施例2：

本发明提供的一种变量植保超维度施药处方图生成方法，包括以下具体步骤：

S1获取光谱数据：设置线性滤光片，来自被测物体的被测光被照射在线性滤光片上，且线性滤光片将被测光分成并行排列的多种单色光；以及使线性滤光片通过终端上的摄像镜头成像于图像感光单元上，以获得光谱。

S2获取田间监测数据：获取田间温湿度、土壤肥力、土壤墒情气象数据等。

S3数据预处理：对采集到的航拍数据进行拼接处理,在拼接完成后进行几何校正，并进行辐射定标，图片的DN值转变为反射率,最终保存为TIFF文件。

S4生成预防性处方图：依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)来确定施药比例，覆盖度为0.7～0.8、长势因子为-3％～+3％、土壤肥力为-3％～+3％的农作物施药比例为91％，生成治疗性处方图：依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)来确定施药比例，病虫害等级为轻时，覆盖度因子为+3％～-3％、温湿度因子为+3％～-3％的农作物施药比例为80％。

S5生成渔网网格：将数据预处理之后的上一步中的结果在ArcGIS中打开，并生成3m*3m的渔网网格。

S6赋值坐标：将每一个渔网网格的中心点坐标信息赋值到渔网的属性表格中。

S7得到渔网网格数据：在数据预处理后的结果中将田块边界勾画出，并使用田块边界裁剪渔网网格，得到田块内的渔网网格数据。

S8得到变量植保超维度施药处方图：将田块内渔网网格数据输入到施药比例分配系统，施药比例输入到田块渔网网格属性表中，与渔网网格的中心点坐标信息一一对应，得到田块渔网网格施药比例，即变量植保超维度施药处方图。

实施例3：

本发明提供的一种变量植保超维度施药处方图生成方法，包括以下具体步骤：

S1获取光谱数据：设置线性滤光片，来自被测物体的被测光被照射在线性滤光片上，且线性滤光片将被测光分成并行排列的多种单色光；以及使线性滤光片通过终端上的摄像镜头成像于图像感光单元上，以获得光谱。

S2获取田间监测数据：获取田间温湿度、土壤肥力、土壤墒情气象数据等。

S3数据预处理：对采集到的航拍数据进行拼接处理,在拼接完成后进行几何校正，并进行辐射定标，图片的DN值转变为反射率,最终保存为TIFF文件。

S4生成预防性处方图：依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)来确定施药比例，覆盖度为0.6～0.7、长势因子为-3％～+3％、土壤肥力为-3％～+3％的农作物施药比例为87％，生成治疗性处方图：依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)来确定施药比例，病虫害等级为健康时，覆盖度因子为+3％～-3％、温湿度因子为+3％～-3％的农作物施药比例为75％。

S5生成渔网网格：将数据预处理之后的上一步中的结果在ArcGIS中打开，并生成3m*3m的渔网网格。

S6赋值坐标：将每一个渔网网格的中心点坐标信息赋值到渔网的属性表格中。

S7得到渔网网格数据：在数据预处理后的结果中将田块边界勾画出，并使用田块边界裁剪渔网网格，得到田块内的渔网网格数据。

S8得到变量植保超维度施药处方图：将田块内渔网网格数据输入到施药比例分配系统，施药比例输入到田块渔网网格属性表中，与渔网网格的中心点坐标信息一一对应，得到田块渔网网格施药比例，即变量植保超维度施药处方图。

实施例4：

本发明提供的一种变量植保超维度施药处方图生成方法，包括以下具体步骤：

S1获取光谱数据：设置线性滤光片，来自被测物体的被测光被照射在线性滤光片上，且线性滤光片将被测光分成并行排列的多种单色光；以及使线性滤光片通过终端上的摄像镜头成像于图像感光单元上，以获得光谱。

S2获取田间监测数据：获取田间温湿度、土壤肥力、土壤墒情气象数据等。

S3数据预处理：对采集到的航拍数据进行拼接处理,在拼接完成后进行几何校正，并进行辐射定标，图片的DN值转变为反射率,最终保存为TIFF文件。

S4生成预防性处方图：依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)来确定施药比例，覆盖度为小于等于0.6时、长势因子为-3％～+3％、土壤肥力为-3％～+3％的农作物施药比例为85％。

S5生成渔网网格：将数据预处理之后的上一步中的结果在ArcGIS中打开，并生成3m*3m的渔网网格。

S6赋值坐标：将每一个渔网网格的中心点坐标信息赋值到渔网的属性表格中。

S7得到渔网网格数据：在数据预处理后的结果中将田块边界勾画出，并使用田块边界裁剪渔网网格，得到田块内的渔网网格数据。

S8得到变量植保超维度施药处方图：将田块内渔网网格数据输入到施药比例分配系统，施药比例输入到田块渔网网格属性表中，与渔网网格的中心点坐标信息一一对应，得到田块渔网网格施药比例，即变量植保超维度施药处方图。

实施例5：

分别取上述实施例1-4的方法，依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)，根据农作物覆盖度、长势因子、土壤肥力等因素确定药液浓度及农药亩用量得到以下数据：

依据当前农作物的预防重点(病害、虫害等)，根据农作物覆盖度、长势因子、土壤肥力等因素确定药液浓度及农药亩用量得到以下数据：

由上表可知，根据农作物覆盖度、长势因子、土壤肥力等因素确定药液浓度及农药亩用量。在田间农作物覆盖度较高、长势较好的区域适当多进行喷洒。在长势较差且土壤肥力较低的区域适当少喷。在长势均匀覆盖度较为均一的区域则可以在减少适当比例后进行均匀喷洒；根据当前田间病虫草害的发生程度，结合农作物覆盖度、田间温湿度等因素，在病虫草害发生区域且整体长势较好的则适当进行多喷，整体长势较差的区域按梯度适当减少喷洒量。在未发生病虫草害区域则可以更大梯度减少喷洒量，以确保可以达到预防的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。