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文檔簡介
ICS65.020.20
B22
備案號:51411-2016DB32
江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)
DB32/T2964-2016
稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷技術(shù)規(guī)程
TechnicalSpecificationforCropGrowthIndexNon-destructiveMonitoring
andDiagnosis
2016-09-20發(fā)布2016-11-20實施
江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布
DB32/T2964-2016
稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷技術(shù)規(guī)程
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷的術(shù)語、縮略語、適用范圍、設(shè)備、設(shè)備安裝、測量方
法、現(xiàn)場檢測及質(zhì)量評定等內(nèi)容。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于稻麥冠層歸一化植被指數(shù)、比值植被指數(shù)、葉面積指數(shù)、葉層氮含量、葉層氮積累
量、葉干重?zé)o損監(jiān)測診斷。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T2900.90-2012電工術(shù)語電工電子測量和儀器儀表
GB4208-2008外殼防護(hù)等級(IP代碼)
GB/T6593-1996電子測量儀器質(zhì)量檢測規(guī)則
GB11463-1989電子測量儀器可靠性試驗
GB/T25392-2010農(nóng)業(yè)工程電氣和電子設(shè)備對環(huán)境條件的耐久試驗
NY525-2012有機(jī)肥料
NY/T653-2002農(nóng)業(yè)電子信息產(chǎn)品通用技術(shù)條件農(nóng)業(yè)應(yīng)用軟件產(chǎn)品
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測
通過對稻麥冠層特征光譜反射率實時、快速測量,定量化獲取稻麥葉層氮含量(單位:%)、葉層
氮積累量(單位:g/m2)、葉面積指數(shù)和葉干重(單位:kg/m2)等生長指標(biāo)。
3.2稻麥生長診斷
基于養(yǎng)分平衡原理,根據(jù)監(jiān)測的稻麥氮積累量數(shù)據(jù),通過運(yùn)行植株適宜氮積累量模型,精確設(shè)計稻
麥生長后期適宜追氮量。
4縮略語
NDVI:NormalizedDifferenceVegetationIndex,歸一化植被指數(shù);
RVI:RatioVegetationIndex)比值植被指數(shù);
LAI:LeafAreaIndex,葉面積指數(shù);
LNC:LeafNitrogenContent,葉層氮含量;
LNA:LeafNitrogenAccumulation,葉層氮積累量;
LDW:LeafDryWeight,葉干重。
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5基本規(guī)定
5.1監(jiān)測內(nèi)容
稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測內(nèi)容應(yīng)包括稻麥冠層NDVI、RVI、LAI、LNC、LNA、LDW。
5.2診斷內(nèi)容
稻麥生長指標(biāo)無損診斷內(nèi)容包括判斷稻麥氮素盈虧,計算追氮量。
5.3質(zhì)量要求
5.3.1NDVI測量范圍:-0.99~0.99。
5.3.2RVI測量范圍:≥0.01。
5.3.3LNC測量范圍:0~5.5%。
5.3.4LNA測量范圍:0~30g/m2。
5.3.5LAI測量范圍:0~11.0。
5.3.6LDW測量范圍:0~1.5kg/m2。
6設(shè)備
6.1設(shè)備組成
稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備應(yīng)包括多光譜傳感器、采集器及附屬機(jī)構(gòu)。
6.2多光譜傳感器
6.2.1多光譜傳感器從結(jié)構(gòu)上分為上行光傳感器和下行光傳感器。上行光傳感器用于接收太陽輻射光信
息,下行光傳感器用于接收作物冠層反射光信息。
6.2.2性能參數(shù)
上行光傳感器:余弦接收(具有太陽光入射天頂角余弦校正);
平板型毛玻璃余弦校正,透過率75%;
下行光傳感器:視場角30o;
通道數(shù)量:2通道;
反應(yīng)波段:720nm,810nm;
光譜帶寬:≤10nm;
光學(xué)感應(yīng)器:1.6mm2硅光二極管;
傳輸線(標(biāo)準(zhǔn)):RVVP屏蔽電纜;
接頭(標(biāo)準(zhǔn)):小型3針母頭;
工作溫度:0~65oC;
工作濕度:0~85%RH;
NDVI測量相對誤差:≤15%;
RVI測量誤差:≤15%;
LNC測量誤差:≤15%;
LNA測量誤差:≤18%;
LAI測量誤差:≤15%;
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LDW測量誤差:≤15%。
6.3采集器
6.3.1采集器主要用來處理光譜信息,運(yùn)算反射率,耦合作物生長監(jiān)測模型與診斷調(diào)控模型,計算作物
生長指標(biāo)及氮肥調(diào)控量;具備按鍵控制、液晶顯示等功能。
6.3.2性能參數(shù)
采集通道:2個標(biāo)準(zhǔn)模擬口;
顯示讀數(shù):當(dāng)前測試環(huán)境溫度值、稻麥冠層特征譜段反射率數(shù)值、相應(yīng)植被指數(shù)(NDVI,RVI)、
稻麥生長指標(biāo)數(shù)值(LNC、LNA、LAI、LDW)以及氮肥調(diào)控量;
分辨率:12位;
采樣頻率:50Hz;
電源:9V干電池/一節(jié);
工作功耗:≤80mW;
尺寸:142mm×104mm×42mm(長×寬×高);
數(shù)據(jù)格式:二進(jìn)制;
工作環(huán)境:0~65oC,0~85%RH;
材質(zhì):ABS工程塑料,防水等級IP65;
顯示:12864液晶屏;
功能按鍵:6個,“測量、監(jiān)測、診斷、復(fù)位、開機(jī)、關(guān)機(jī)”;
追氮量診斷精度:水稻:±0.2kg/畝,小麥±0.15kg/畝。
6.4附屬機(jī)構(gòu)
6.4.1附屬機(jī)構(gòu)包括水平橫梁、支撐桿、套管、采集器連接件和水平儀。水平橫梁用于固定多光譜傳感
器;支撐桿用于連接水平橫梁和固定套管,方便操作;套管用于固定水平儀和采集器。
6.4.2性能參數(shù)
支撐桿規(guī)格:長(1500mm~2100mm),直徑(24mm),化學(xué)氧化處理;
橫梁規(guī)格:長(270mm),寬(40mm),化學(xué)氧化處理。
6.5軟件
6.5.1具備稻麥冠層特征光譜實時采集、處理功能。能提供光譜反射率數(shù)據(jù)、光譜植被指數(shù)數(shù)據(jù)監(jiān)測與
顯示。
6.5.2具有稻麥生長指標(biāo)監(jiān)測、顯示功能。能根據(jù)稻麥葉層氮含量光譜監(jiān)測模型、葉層氮積累量光譜監(jiān)
測模型、葉干重光譜監(jiān)測模型、葉面積指數(shù)光譜監(jiān)測模型進(jìn)行生長指標(biāo)的計算與顯示。
6.5.3具有稻麥長勢診斷、顯示功能。提供農(nóng)業(yè)知識庫支持的稻麥長勢診斷能力,根據(jù)實時測量的稻麥
生長指標(biāo),診斷稻麥氮素虧缺程度,給出追肥量。
6.6一般規(guī)定
6.6.1稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備應(yīng)每年檢定或者校準(zhǔn)一次。
6.6.2設(shè)備應(yīng)配套齊全,功能完整,主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合本規(guī)程要求。
6.6.3采集器外殼表面應(yīng)光滑,色澤鮮明,不應(yīng)有裂紋等缺陷。
6.6.4多光譜作物生長傳感器金工件應(yīng)完整,不應(yīng)有裂紋、毛刺,表面鍍層應(yīng)均勻,色澤鮮明,附著牢
固,表面平整。
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6.6.5附屬機(jī)構(gòu)金工件應(yīng)完整,不應(yīng)有裂紋、毛刺,表面鍍層應(yīng)均勻,色澤鮮明,附著牢固,表面平整。
6.6.6設(shè)備使用可靠性應(yīng)不低于95%。
7設(shè)備安裝
7.1安裝水平橫梁
在支撐桿的末端安裝螺絲并旋轉(zhuǎn)固定,然后安裝水平橫梁。
7.2安裝采集器連接件與水平儀
將采集器連接件與水平儀分別通過螺絲固定在支撐桿合適位置。建議采集器支架安裝在您拿支撐桿
時容易操作的位置,水平儀安裝在膝高的位置。
7.3安裝多光譜傳感器
將上、下行光傳感器分別放置于水平橫梁上下方,并將上行光傳感器的數(shù)據(jù)線穿過水平橫梁的圓孔
與下行光傳感器的數(shù)據(jù)線一起束在支撐桿上。
7.4安裝采集器及連接傳感器
將采集器固定于采集器連接件上,并通過航空插頭分別連接傳感器。
7.5高度調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié)支撐桿高度,適合實際田間測試需要。
7.6一般規(guī)定
7.6.1各部件須檢查合格后方可進(jìn)行裝配。
7.6.2螺栓、螺釘?shù)染o固件應(yīng)緊固,聯(lián)接可靠,不應(yīng)松動。
7.6.3多光譜傳感器航空接頭母槽與采集器航空接頭公槽有明顯匹配特征。
7.6.4設(shè)備電源電線與主板電路應(yīng)進(jìn)行加牢防護(hù)。
8測量方法
8.1測量選擇在晴朗無云或少云、無風(fēng)或微風(fēng)的環(huán)境下,中午11點30分至13點之間進(jìn)行。按照要求進(jìn)行
設(shè)備的安裝,使設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。測試者身著深色衣服,手持設(shè)備迎光測試。
8.2調(diào)節(jié)設(shè)備高度,使下行光傳感器位于稻麥冠層上方1.0~1.2米處,通過水平儀,調(diào)節(jié)支持桿角度,
使得傳感器務(wù)必與作物冠層保持垂直。
8.3選擇“測量”按鍵,設(shè)備采集稻麥冠層在720nm,810nm兩個波段處的反射率,液晶屏顯示兩個波
段的反射率以及NDVI值和RVI值。
8.4選擇“監(jiān)測”按鍵,設(shè)備調(diào)用稻麥生長指標(biāo)光譜監(jiān)測模型,液晶屏顯示LNC(單位:%)、LNA(單
位:g/m2)、LAI和LDW(單位:kg/m2)。
8.5選擇“診斷”按鍵,設(shè)備調(diào)用診斷調(diào)控模塊,液晶屏顯示精確追氮量(kg/畝)。
8.6選擇“復(fù)位”按鍵,設(shè)備調(diào)用復(fù)位程序,恢復(fù)到開機(jī)狀態(tài)。
9現(xiàn)場檢測
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9.1檢測環(huán)境條件
檢測環(huán)境應(yīng)符合8.1規(guī)定的條件。
9.2檢測準(zhǔn)備
9.2.1檢測前,應(yīng)按照設(shè)備使用說明書的規(guī)定進(jìn)行樣機(jī)的安裝和調(diào)試,確認(rèn)達(dá)到正常狀態(tài)后方可進(jìn)行試
驗。
9.2.2檢測人員應(yīng)熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能,能熟練地操作設(shè)備,并能按照產(chǎn)品使用說明書進(jìn)行調(diào)試。正
確使用設(shè)備。檢測期間操作人員不能隨意更換。
9.2.3應(yīng)該有可供連續(xù)測試整個生育時期的水稻或者小麥。
9.2.4測試時期應(yīng)在水稻或者小麥拔節(jié)期、孕穗期。
9.2.5檢測前應(yīng)對測試的農(nóng)田小區(qū)進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查的內(nèi)容有:一米雙行的莖蘗數(shù)、行距、長勢均勻度也
葉齡動態(tài),并做好記錄。
9.3檢驗用儀器設(shè)備
9.3.1檢驗用儀器、儀表必須在周檢期內(nèi),并在使用前校準(zhǔn)合格。
9.3.2檢驗用儀器設(shè)備:
a)高光譜地物光譜儀;
b)葉面積儀;
c)流動分析儀。
9.4整機(jī)檢測實施
9.4.1檢測時,設(shè)備檢測的范圍須是水稻或者小麥的冠層。
9.4.2檢測時,按不同的小區(qū)進(jìn)行測試,對于每一塊小區(qū)用稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備和高光譜地
物光譜儀隨機(jī)測量8-10次,求平均值,對比NDVI,RVI。
9.4.3檢測時,與設(shè)備測試同步,在測試點附近人工破壞性采樣,對于小麥,在長勢均勻處隨機(jī)采20
單莖,連根收集;對于水稻,隨機(jī)采取至少三穴,連根收集;剪根,按莖、葉、穗器官分樣,并做好相
應(yīng)標(biāo)記;對分樣后的葉片,用葉面積儀測定其葉面積,并計算出LAI;將分樣后的莖、葉、穗烘干處理,
其方法為:在105℃下殺青30分鐘,再于80℃下連續(xù)烘干24小時;烘干后,分別測定莖、葉、穗干物重
并記錄;用流動分析儀測定LNC,計算LNA并記錄。
其中:LAI按式(1)計算:
(1)
LNA按式(2)計算:
LNA(單位:g/m2)=LNC(單位:%)×LDW(g/m2)(2)
9.5性能指標(biāo)檢驗
9.5.1分別記錄稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備和高光譜地物光譜儀測量的歸一化植被指數(shù)和比值植
被指數(shù),計算兩種設(shè)備的平均相對誤差作為稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備的測量誤差。
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9.5.2分別記錄稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備測量的LNC、LNA、LAI、LDW數(shù)值,用理化試驗分析方法
分別計算對應(yīng)測量點的稻麥LNC、LNA、LAI、LDW數(shù)值。計算兩種方法測量的平均相對誤差作為稻麥生長
指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備的測量誤差。
9.5設(shè)備可靠性
使用可靠性單機(jī)考核累計工作時間不得少于120h,檢測過程中除易損件外,不允許更換其它零件。
有效度按下式計算:
T
KZ
TT
gZ
式中:K—使用可靠性,單位為%;
T
g—故障排除時間,單位為小時(h);
T
Z—純工作時間,單位為小時(h)。
10質(zhì)量評定
10.1檢驗項目
見表1。
表1不合格項目分類
不合格分類
檢驗項目標(biāo)準(zhǔn)條款出廠檢驗型式檢驗
類項
1安全要求7.6.27.6.37.6.4√√
A
2可靠性5.6.6√√
B1歸一化植被指數(shù)5.2.2—√
2比值植被指數(shù)5.2.2—√
5.2.2
3葉層氮含量—√
5.2.2
4葉層氮積累量—√
5.2.2
5葉面積指數(shù)—√
5.2.2
6葉干重—√
5.3.2
7追氮量—√
注:“√”的記號必須做的項目;“—”的記號不必做的項目
10.2抽樣方法
10.2.1采用隨機(jī)抽樣,在工廠近六個月生產(chǎn)的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取,正常批量生產(chǎn)時的檢驗批量N為20臺,
樣本量n為2臺,在用戶或銷售部門抽取時可不受此限制,抽取的樣品應(yīng)是工廠生產(chǎn)的合格設(shè)備。
10.2.2可靠性試驗時可以單獨(dú)抽取進(jìn)行,也可以用2臺樣本直接進(jìn)行。1臺用于考核,1臺備用。由于非
質(zhì)量問題造成樣機(jī)故障致使試驗無法進(jìn)行時,可以啟用備用樣機(jī)。
6
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10.2.3樣機(jī)抽取封存后至檢測工作結(jié)束期間(可靠性試驗除外),除按使用說明書規(guī)定進(jìn)行保養(yǎng)和調(diào)
整外,不得再調(diào)整、修理和更換。
10.3評定標(biāo)準(zhǔn)
10.3.1按被檢項目對設(shè)備的影響程度,確定其不合格分類,見表2。
10.3.2按GB/T2828.1規(guī)定,采用一次正常抽樣方案,特殊檢驗水平S-I,AQL為接受質(zhì)量限,Ac為不合
格接收數(shù)。樣本量字碼為A,取值按表1的規(guī)定。產(chǎn)品由使用方整批接收時,其抽樣方案由生產(chǎn)方和使用
方協(xié)商確定。
10.3.3采用逐項考核,按類判別,以不合格分類中達(dá)到的最低要求判定檢測質(zhì)量。
表2抽樣判定方法
不合格分類AB
項目數(shù)27
檢驗水平S-I
樣本量字碼A
樣本量2
AQL6.525
接收質(zhì)量限
AcRe0123
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附錄A
(規(guī)范性附錄)
稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備操作示意圖
圖A.1稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備操作示意圖
—————————————————
8
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前言
本標(biāo)準(zhǔn)在編寫結(jié)構(gòu)、格式和編輯方法等方面符合GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)
準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》的規(guī)定編寫。
本標(biāo)準(zhǔn)由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:曹衛(wèi)星,倪軍,朱艷,田永超,姚霞,劉小軍,馬吉鋒
DB32/T2964-2016
稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷技術(shù)規(guī)程
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷的術(shù)語、縮略語、適用范圍、設(shè)備、設(shè)備安裝、測量方
法、現(xiàn)場檢測及質(zhì)量評定等內(nèi)容。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于稻麥冠層歸一化植被指數(shù)、比值植被指數(shù)、葉面積指數(shù)、葉層氮含量、葉層氮積累
量、葉干重?zé)o損監(jiān)測診斷。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T2900.90-2012電工術(shù)語電工電子測量和儀器儀表
GB4208-2008外殼防護(hù)等級(IP代碼)
GB/T6593-1996電子測量儀器質(zhì)量檢測規(guī)則
GB11463-1989電子測量儀器可靠性試驗
GB/T25392-2010農(nóng)業(yè)工程電氣和電子設(shè)備對環(huán)境條件的耐久試驗
NY525-2012有機(jī)肥料
NY/T653-2002農(nóng)業(yè)電子信息產(chǎn)品通用技術(shù)條件農(nóng)業(yè)應(yīng)用軟件產(chǎn)品
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測
通過對稻麥冠層特征光譜反射率實時、快速測量,定量化獲取稻麥葉層氮含量(單位:%)、葉層
氮積累量(單位:g/m2)、葉面積指數(shù)和葉干重(單位:kg/m2)等生長指標(biāo)。
3.2稻麥生長診斷
基于養(yǎng)分平衡原理,根據(jù)監(jiān)測的稻麥氮積累量數(shù)據(jù),通過運(yùn)行植株適宜氮積累量模型,精確設(shè)計稻
麥生長后期適宜追氮量。
4縮略語
NDVI:NormalizedDifferenceVegetationIndex,歸一化植被指數(shù);
RVI:RatioVegetationIndex)比值植被指數(shù);
LAI:LeafAreaIndex,葉面積指數(shù);
LNC:LeafNitrogenContent,葉層氮含量;
LNA:LeafNitrogenAccumulation,葉層氮積累量;
LDW:LeafDryWeight,葉干重。
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5基本規(guī)定
5.1監(jiān)測內(nèi)容
稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測內(nèi)容應(yīng)包括稻麥冠層NDVI、RVI、LAI、LNC、LNA、LDW。
5.2診斷內(nèi)容
稻麥生長指標(biāo)無損診斷內(nèi)容包括判斷稻麥氮素盈虧,計算追氮量。
5.3質(zhì)量要求
5.3.1NDVI測量范圍:-0.99~0.99。
5.3.2RVI測量范圍:≥0.01。
5.3.3LNC測量范圍:0~5.5%。
5.3.4LNA測量范圍:0~30g/m2。
5.3.5LAI測量范圍:0~11.0。
5.3.6LDW測量范圍:0~1.5kg/m2。
6設(shè)備
6.1設(shè)備組成
稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備應(yīng)包括多光譜傳感器、采集器及附屬機(jī)構(gòu)。
6.2多光譜傳感器
6.2.1多光譜傳感器從結(jié)構(gòu)上分為上行光傳感器和下行光傳感器。上行光傳感器用于接收太陽輻射光信
息,下行光傳感器用于接收作物冠層反射光信息。
6.2.2性能參數(shù)
上行光傳感器:余弦接收(具有太陽光入射天頂角余弦校正);
平板型毛玻璃余弦校正,透過率75%;
下行光傳感器:視場角30o;
通道數(shù)量:2通道;
反應(yīng)波段:720nm,810nm;
光譜帶寬:≤10nm;
光學(xué)感應(yīng)器:1.6mm2硅光二極管;
傳輸線(標(biāo)準(zhǔn)):RVVP屏蔽電纜;
接頭(標(biāo)準(zhǔn)):小型3針母頭;
工作溫度:0~65oC;
工作濕度:0~85%RH;
NDVI測量相對誤差:≤15%;
RVI測量誤差:≤15%;
LNC測量誤差:≤15%;
LNA測量誤差:≤18%;
LAI測量誤差:≤15%;
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LDW測量誤差:≤15%。
6.3采集器
6.3.1采集器主要用來處理光譜信息,運(yùn)算反射率,耦合作物生長監(jiān)測模型與診斷調(diào)控模型,計算作物
生長指標(biāo)及氮肥調(diào)控量;具備按鍵控制、液晶顯示等功能。
6.3.2性能參數(shù)
采集通道:2個標(biāo)準(zhǔn)模擬口;
顯示讀數(shù):當(dāng)前測試環(huán)境溫度值、稻麥冠層特征譜段反射率數(shù)值、相應(yīng)植被指數(shù)(NDVI,RVI)、
稻麥生長指標(biāo)數(shù)值(LNC、LNA、LAI、LDW)以及氮肥調(diào)控量;
分辨率:12位;
采樣頻率:50Hz;
電源:9V干電池/一節(jié);
工作功耗:≤80mW;
尺寸:142mm×104mm×42mm(長×寬×高);
數(shù)據(jù)格式:二進(jìn)制;
工作環(huán)境:0~65oC,0~85%RH;
材質(zhì):ABS工程塑料,防水等級IP65;
顯示:12864液晶屏;
功能按鍵:6個,“測量、監(jiān)測、診斷、復(fù)位、開機(jī)、關(guān)機(jī)”;
追氮量診斷精度:水稻:±0.2kg/畝,小麥±0.15kg/畝。
6.4附屬機(jī)構(gòu)
6.4.1附屬機(jī)構(gòu)包括水平橫梁、支撐桿、套管、采集器連接件和水平儀。水平橫梁用于固定多光譜傳感
器;支撐桿用于連接水平橫梁和固定套管,方便操作;套管用于固定水平儀和采集器。
6.4.2性能參數(shù)
支撐桿規(guī)格:長(1500mm~2100mm),直徑(24mm),化學(xué)氧化處理;
橫梁規(guī)格:長(270mm),寬(40mm),化學(xué)氧化處理。
6.5軟件
6.5.1具備稻麥冠層特征光譜實時采集、處理功能。能提供光譜反射率數(shù)據(jù)、光譜植被指數(shù)數(shù)據(jù)監(jiān)測與
顯示。
6.5.2具有稻麥生長指標(biāo)監(jiān)測、顯示功能。能根據(jù)稻麥葉層氮含量光譜監(jiān)測模型、葉層氮積累量光譜監(jiān)
測模型、葉干重光譜監(jiān)測模型、葉面積指數(shù)光譜監(jiān)測模型進(jìn)行生長指標(biāo)的計算與顯示。
6.5.3具有稻麥長勢診斷、顯示功能。提供農(nóng)業(yè)知識庫支持的稻麥長勢診斷能力,根據(jù)實時測量的稻麥
生長指標(biāo),診斷稻麥氮素虧缺程度,給出追肥量。
6.6一般規(guī)定
6.6.1稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備應(yīng)每年檢定或者校準(zhǔn)一次。
6.6.2設(shè)備應(yīng)配套齊全,功能完整,主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合本規(guī)程要求。
6.6.3采集器外殼表面應(yīng)光滑,色澤鮮明,不應(yīng)有裂紋等缺陷。
6.6.4多光譜作物生長傳感器金工件應(yīng)完整,不應(yīng)有裂紋、毛刺,表面鍍層應(yīng)均勻,色澤鮮明,附著牢
固,表面平整。
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6.6.5附屬機(jī)構(gòu)金工件應(yīng)完整,不應(yīng)有裂紋、毛刺,表面鍍層應(yīng)均勻,色澤鮮明,附著牢固,表面平整。
6.6.6設(shè)備使用可靠性應(yīng)不低于95%。
7設(shè)備安裝
7.1安裝水平橫梁
在支撐桿的末端安裝螺絲并旋轉(zhuǎn)固定,然后安裝水平橫梁。
7.2安裝采集器連接件與水平儀
將采集器連接件與水平儀分別通過螺絲固定在支撐桿合適位置。建議采集器支架安裝在您拿支撐桿
時容易操作的位置,水平儀安裝在膝高的位置。
7.3安裝多光譜傳感器
將上、下行光傳感器分別放置于水平橫梁上下方,并將上行光傳感器的數(shù)據(jù)線穿過水平橫梁的圓孔
與下行光傳感器的數(shù)據(jù)線一起束在支撐桿上。
7.4安裝采集器及連接傳感器
將采集器固定于采集器連接件上,并通過航空插頭分別連接傳感器。
7.5高度調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié)支撐桿高度,適合實際田間測試需要。
7.6一般規(guī)定
7.6.1各部件須檢查合格后方可進(jìn)行裝配。
7.6.2螺栓、螺釘?shù)染o固件應(yīng)緊固,聯(lián)接可靠,不應(yīng)松動。
7.6.3多光譜傳感器航空接頭母槽與采集器航空接頭公槽有明顯匹配特征。
7.6.4設(shè)備電源電線與主板電路應(yīng)進(jìn)行加牢防護(hù)。
8測量方法
8.1測量選擇在晴朗無云或少云、無風(fēng)或微風(fēng)的環(huán)境下,中午11點30分至13點之間進(jìn)行。按照要求進(jìn)行
設(shè)備的安裝,使設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。測試者身著深色衣服,手持設(shè)備迎光測試。
8.2調(diào)節(jié)設(shè)備高度,使下行光傳感器位于稻麥冠層上方1.0~1.2米處,通過水平儀,調(diào)節(jié)支持桿角度,
使得傳感器務(wù)必與作物冠層保持垂直。
8.3選擇“測量”按鍵,設(shè)備采集稻麥冠層在720nm,810nm兩個波段處的反射率,液晶屏顯示兩個波
段的反射率以及NDVI值和RVI值。
8.4選擇“監(jiān)測”按鍵,設(shè)備調(diào)用稻麥生長指標(biāo)光譜監(jiān)測模型,液晶屏顯示LNC(單位:%)、LNA(單
位:g/m2)、LAI和LDW(單位:kg/m2)。
8.5選擇“診斷”按鍵,設(shè)備調(diào)用診斷調(diào)控模塊,液晶屏顯示精確追氮量(kg/畝)。
8.6選擇“復(fù)位”按鍵,設(shè)備調(diào)用復(fù)位程序,恢復(fù)到開機(jī)狀態(tài)。
9現(xiàn)場檢測
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9.1檢測環(huán)境條件
檢測環(huán)境應(yīng)符合8.1規(guī)定的條件。
9.2檢測準(zhǔn)備
9.2.1檢測前,應(yīng)按照設(shè)備使用說明書的規(guī)定進(jìn)行樣機(jī)的安裝和調(diào)試,確認(rèn)達(dá)到正常狀態(tài)后方可進(jìn)行試
驗。
9.2.2檢測人員應(yīng)熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能,能熟練地操作設(shè)備,并能按照產(chǎn)品使用說明書進(jìn)行調(diào)試。正
確使用設(shè)備。檢測期間操作人員不能隨意更換。
9.2.3應(yīng)該有可供連續(xù)測試整個生育時期的水稻或者小麥。
9.2.4測試時期應(yīng)在水稻或者小麥拔節(jié)期、孕穗期。
9.2.5檢測前應(yīng)對測試的農(nóng)田小區(qū)進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查的內(nèi)容有:一米雙行的莖蘗數(shù)、行距、長勢均勻度也
葉齡動態(tài),并做好記錄。
9.3檢驗用儀器設(shè)備
9.3.1檢驗用儀器、儀表必須在周檢期內(nèi),并在使用前校準(zhǔn)合格。
9.3.2檢驗用儀器設(shè)備:
a)高光譜地物光譜儀;
b)葉面積儀;
c)流動分析儀。
9.4整機(jī)檢測實施
9.4.1檢測時,設(shè)備檢測的范圍須是水稻或者小麥的冠層。
9.4.2檢測時,按不同的小區(qū)進(jìn)行測試,對于每一塊小區(qū)用稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備和高光譜地
物光譜儀隨機(jī)測量8-10次,求平均值,對比NDVI,RVI。
9.4.3檢測時,與設(shè)備測試同步,在測試點附近人工破壞性采樣,對于小麥,在長勢均勻處隨機(jī)采20
單莖,連根收集;對于水稻,隨機(jī)采取至少三穴,連根收集;剪根,按莖、葉、穗器官分樣,并做好相
應(yīng)標(biāo)記;對分樣后的葉片,用葉面積儀測定其葉面積,并計算出LAI;將分樣后的莖、葉、穗烘干處理,
其方法為:在105℃下殺青30分鐘,再于80℃下連續(xù)烘干24小時;烘干后,分別測定莖、葉、穗干物重
并記錄;用流動分析儀測定LNC,計算LNA并記錄。
其中:LAI按式(1)計算:
(1)
LNA按式(2)計算:
LNA(單位:g/m2)=LNC(單位:%)×LDW(g/m2)(2)
9.5性能指標(biāo)檢驗
9.5.1分別記錄稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備和高光譜地物光譜儀測量的歸一化植被指數(shù)和比值植
被指數(shù),計算兩種設(shè)備的平均相對誤差作為稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備的測量誤差。
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9.5.2分別記錄稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷設(shè)備測量的LNC、LNA、LAI、LDW數(shù)值,用理化試驗分析方法
分別計算對應(yīng)測量點的稻麥LNC、LNA、LAI、LDW數(shù)值。計算兩種方法測量的平
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