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(jiàn)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(jiàn)光成像：支持作物總面積、綠葉面積占比、可見(jiàn)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(chóng)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)。