DB32-T 2964-2016稻麥生長指標(biāo)無損監(jiān)測診斷技術(shù)規(guī)程

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)。

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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

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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