
田間作物表型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是集物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、人工智能及多光譜成像技術(shù)于一體的智能化農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái),能夠?qū)崟r(shí)、無(wú)損、高通量地采集作物表型數(shù)據(jù),為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、育種改良及科研分析提供科學(xué)依據(jù)。
一、田間作物表型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成
移動(dòng)載體:
無(wú)人機(jī)載具:支持多光譜、高光譜和RGB成像技術(shù),低空飛行獲取作物反射的多波段光譜信息,適用于大面積農(nóng)田的快速數(shù)據(jù)采集。
無(wú)人車移動(dòng)平臺(tái):采用輪式或履帶式設(shè)計(jì),配備高清攝像頭、定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等,具備自主避障能力,實(shí)現(xiàn)自主巡航與信息采集上傳。
龍門式固定裝置:通過(guò)自動(dòng)化傳送形式,將成像傳感器移動(dòng)至栽培區(qū)上方進(jìn)行成像,適用于田間或大型溫室條件下的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。
傳感與成像模塊:
多光譜成像:集成可見光、近紅外、紅邊等波段,提取植被指數(shù)(如NDVI、NDRE),量化作物長(zhǎng)勢(shì)、營(yíng)養(yǎng)水平及水分脅迫。
高光譜成像:獲取作物光譜特征曲線及常用植被指數(shù),分析葉綠素含量、冠層氮含量等生物學(xué)參數(shù)。
激光雷達(dá):通過(guò)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取作物株高、莖粗、葉面積、冠層結(jié)構(gòu)等參數(shù),支持生物量估算。
紅外熱成像:監(jiān)測(cè)作物冠層溫度分布,用于脅迫生理學(xué)和水力學(xué)研究。
可見光成像:支持作物總面積、綠葉面積占比、可見葉片邊緣長(zhǎng)度等形態(tài)參數(shù)的計(jì)算。
數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng):
AI算法引擎:基于機(jī)器學(xué)習(xí)模型,實(shí)現(xiàn)雄穗識(shí)別、倒伏分析、病蟲害早期預(yù)警等功能,準(zhǔn)確率達(dá)96%以上。
大數(shù)據(jù)平臺(tái):提供批量性狀分析、歷史數(shù)據(jù)回溯及多維度關(guān)聯(lián)分析(如需水預(yù)測(cè)、根系分析),支持自定義算法導(dǎo)入。
農(nóng)事操作閉環(huán)管理:記錄施肥、灌溉、打藥等操作,結(jié)合生育期模型生成標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)建議。
環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng):
實(shí)時(shí)采集空氣溫濕度、光合有效輻射、降水量、風(fēng)速風(fēng)向、土壤溫濕鹽等數(shù)據(jù),構(gòu)建“天地空"一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
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