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基于称重式蒸渗仪及多种传感器的作物表型及蒸散监测系统研制

文献类型： 中文期刊

作者： 刘艳萍 1 ; 杜雅丽 1 ; 聂铭君 1 ; 薛绪掌 1 ; 张馨 1 ; 郑文刚 1 ; 崔可旺 1 ;

作者机构： 1.河北工业大学电子信息工程学院;北京农业信息技术研究中心;北京农业智能装备技术研究中心

关键词： 蒸渗仪;蒸散;表型;监测;多光谱图像;成像系统;图像采集

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2019 年 01 期

页码： 114-122

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 作物蒸散量测量与估算在农业方面有着重要作用,而当前对于作物蒸散量的估算主要以试验的方式进行,有一定局限性,且测量面积小,与实际应用还有一定距离。针对以上问题,该文在已有24座小型称重式蒸渗仪基础上,集成RGB成像传感器、多光谱成像传感器和二维激光扫描仪于一体,配合龙门架进行移动控制,构建称重式蒸渗仪植物表型监测系统,实现18 m~2植物生长过程中的RGB、红(668 nm)、绿(560 nm)、蓝(475 nm)、红边(717 nm)、近红外(840 nm)图像信息和植株高度信息的自动监测。最后通过试验,在已设定好的常用速度下,系统单趟运行用时142 s,可采集28组RGB、多光谱图像及所有植株高度信息,速度相对误差在1.8%～6.0%之间。通过对获取的夏玉米多光谱图像和激光扫描仪数据信息分析,系统能够可靠获取归一化差异植被指数等作物指数及植株高度信息。并结合气象站数据,对冬小麦主要耗水期的RGB图像进行分析,对其蒸散量进行了估计,与蒸渗仪获取的实际蒸散量对比,其平均相对误差为16.62%。该系统为大面积作物蒸散量的实时监测和精确诊断以及作物生长状况研究提供有效技术与装备支撑。

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