一种作物动态监控方法、装置、设备和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种作物动态监控方法、装置、设备和系统，该方法包括通过水分无损监测装置持续获取作物上的监测点的水分含量；对于每个监测点，根据持续获取的水分含量生成水分含量变化信息；根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流数据，其中，所述水分传输信息流数据包括任意两个监测点之间水分传输速率，以及所述作物在任意时间段的水分吸收量；根据水分传输信息流数据指导智能控制执行装置进行自动化作业。本发明专利技术的优点在于根据监测的作物的不同监测点的水分含量可以得到作物的不同部位以及整体在全生命周期的水分状况，可获取水分在作物内部流动运输信息，且具有成本低和操作简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种作物动态监控方法、装置、设备和系统
本专利技术涉及农业信息
，尤其涉及一种作物动态监控方法、装置、设备和系统。
技术介绍
水分是作物生长的重要条件要素，不同的作物对水分的需求有较大差异；而同一作物在其生长发育的不同时期对应的不同生长速度，所对应的需水量、忍受和抵抗干旱的能力以及对水分的敏感程度均有所不同。例如，在作物需水临界期，由于水分的缺乏或过多将会对产量将产生极大影响。因此，精准监测作物在不同生长周期各阶段水分吸收状况、缺水需水状况具有重要意义。监测作物水分的传统方法一般包括：将土壤水分传感器布设在土壤中，监测土壤的水分含量信息；通过高光谱成像分析仪定点监测作物光谱信息，通过光谱信息和模型反演作物水分信息；通过卫星遥感方法监测作物叶面积指数和光谱信息等等方法。但是，传统方法监测作物水分都存在较大弊端，例如土壤水分监测法只能监测土壤水分信息，无法直接监测作物体内的水分状况，难以直接判断当前土壤水分是否满足作物生长，土壤传感器也存在易腐蚀、使用周期短和更新成本高等缺点。高光谱成像分析法测定的是作物光谱信息，无法直接测定作物水分信息，另外，高光谱成像的设备成本昂贵且操作复杂。卫星遥感法只适合大面积监测，而且需要和地面定点测定相结合，其测定的精度较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种作物动态监控方法、装置、设备和系统，可以精准监测作物在不同时期的水分状况。第一方面，本专利技术提供了一种作物动态监控方法，包括：通过水分无损监测装置持续获取作物上的监测点的水分含量，其中，每个作物上设置至少两个监测点，每个监测点对应设置水分监测装置；对于每个监测点，根据持续获取的水分含量生成水分含量变化信息；根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流数据，其中，所述水分传输信息流数据包括任意两个监测点之间水分传输速率，以及所述作物在任意时间段的水分吸收量；根据水分传输信息流数据指导智能控制执行装置进行自动化作业。进一步地，根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流包括：确定任意两个监测点，作为第一监测点和第二监测点；在第一监测点的水分含量符合预设水分条件时，确定当前时间为第一时间；在第二监测点的水分含量符合预设水分条件时，确定当前时间为第二时间；根据所述第一时间和所述第二时间的时间差值，以及所述第一监测点和第二监测点的距离确定水分传输速率和水分吸收量，并确定为水分传输信息流确定任意两个监测点，作为第一监测点和第二监测点；在第一监测点的水分含量符合预设水分条件时，确定当前时间为第一时间；在第二监测点的水分含量符合预设水分条件时，确定当前时间为第二时间；根据所述第一时间和所述第二时间的时间差值，以及所述第一监测点和第二监测点的距离确定水分传输速率和水分吸收量，并确定为水分传输信息流确定任意两个监测点，作为第一监测点和第二监测点；在第一监测点的水分含量符合预设水分条件时，确定当前时间为第一时间；在第二监测点的水分含量符合预设水分条件时，确定当前时间为第二时间；根据所述第一时间和所述第二时间的时间差值，以及所述第一监测点和第二监测点的距离确定水分传输速率和水分吸收量，并确定为水分传输信息流。进一步地，通过水分监测装置持续获取作物上的监测点的水分含量之前，还包括：校准监测装置，获取作物的监测点对应的基准含水率，所述基准含水率η为植物健康生长的植物组织最佳水分含量；将所述基准含水率设置为所述水分监测装置的基准值；根据所述基准含水率确定水分监测装置信息流监测基准线。进一步地，包括根据所监测的水分传输信息流构建作物健康指数、水分盈亏指数、灌溉指数和排水指数，所述作物健康指数、水分盈亏指数、灌溉指数和排水指数用于指导智能化作业。进一步地，根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流数据之后，还包括：获取一个产量周期内的水分传输信息流数据，以及获取所述产量周期对应的最终产量；根据所述产量周期内的水分传输信息流数据和最终产量建立产量预测模型，其中，所述产量预测模型用于根据输入的水分传输信息流数据输出对应的预测产量。进一步地，获取一个产量周期内的水分传输信息流数据还包括：获取所述产量周期内的外界影响参数；根据所述产量周期内的水分传输信息流数据和最终产量建立产量预测模型包括：根据所述产量周期内的水分传输信息流数据、外界影响参数和最终产量建立产量预测模型，其中，所述产量预测模型用于根据输入的水分传输信息流数据和外界影响参数输出对应的预测产量。进一步地，所述外界影响参数包括光照强度、环境温度、环境湿度、灌溉强度和施肥强度中的至少一个；所述建立预测模型所用的水分信息流数据和光照强度、环境温度、环境湿度、土壤参数、灌溉强度、施肥强度等外界影响参数，数据监测的时间周期可以扩展，数据粒度可为每月、每周、每日、每小时或每分钟，可监测不同时间周期的参数，预测不同时间周期的产量。第二方面，本专利技术还提供了一种作物动态监控装置，包括：水分无损监测模块，用于通过水分监测装置持续获取作物上的监测点的水分含量，其中，每个作物上设置至少两个监测点，每个监测点对应设置水分监测装置；含量变化生成模块，用于对于每个监测点，根据持续获取的水分含量生成水分含量变化信息；信息流监测模块，用于根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流数据，其中，所述水分传输信息流数据包括任意两个监测点之间水分传输速率，以及所述作物在任意时间段的水分吸收量；监测基准校准模块，用于校准监测装置，获取作物的监测点对应的基准含水率，确定水分监测装置信息流监测基准线；估产预测模块，用于根据输入的水分信息流数据、作物生长外界影响参数输出对应的预测产量；智能作业模块，用于构建作物健康指数、水分盈亏指数、灌溉指数和排水指数，并将信息输入智能控制执行装置进行自动化作业，所述自动化作业为灌溉、排水、施肥或其他相关作业。第三方面，本专利技术还提供了一种作物动态监控设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本专利技术任意实施例所述的一种作物动态监控方法。第四方面，本专利技术还提供了一种作物动态监控系统，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术任意实施例所述的一种作物动态监控方法。本专利技术提供了一种作物动态监控方案，通过水分无损监测装置持续获取作物上的监测点的水分含量；对于每个监测点，根据持续获取的水分含量生成水分含量变化信息；根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流数据，其中，所述水分传输信息流数据包括任意两个监测点之间水分传输速率，以及所述作物在任意时间段的水分吸收量；根据水分传输信息流数据指导智能控制执行装置进行自动化作业。本专利技术的优点在于根据监测的作物的不同监测点的水分含量可以得到作物的不同部位以及整体在全生命周期的水分状况，可得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作物动态监控方法，其特征在于，包括：/n通过水分无损监测装置持续获取作物上的监测点的水分含量，其中，每个作物上设置至少两个监测点，每个监测点对应设置水分监测装置；/n对于每个监测点，根据持续获取的水分含量生成水分含量变化信息；/n根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流数据，其中，所述水分传输信息流数据包括任意两个监测点之间水分传输速率，以及所述作物在任意时间段的水分吸收量；/n根据水分传输信息流数据指导智能控制执行装置进行自动化作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种作物动态监控方法，其特征在于，包括：
通过水分无损监测装置持续获取作物上的监测点的水分含量，其中，每个作物上设置至少两个监测点，每个监测点对应设置水分监测装置；
对于每个监测点，根据持续获取的水分含量生成水分含量变化信息；
根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流数据，其中，所述水分传输信息流数据包括任意两个监测点之间水分传输速率，以及所述作物在任意时间段的水分吸收量；
根据水分传输信息流数据指导智能控制执行装置进行自动化作业。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流包括：
确定任意两个监测点，作为第一监测点和第二监测点；
在第一监测点的水分含量符合预设水分条件时，确定当前时间为第一时间；
在第二监测点的水分含量符合预设水分条件时，确定当前时间为第二时间；
根据所述第一时间和所述第二时间的时间差值，以及所述第一监测点和第二监测点的距离确定水分传输速率和水分吸收量，并确定为水分传输信息流。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过水分监测装置持续获取作物上的监测点的水分含量之前，还包括：
校准监测装置，获取作物的监测点对应的基准含水率，所述基准含水率为植物健康生长的植物组织最佳水分含量；
将所述基准含水率设置为所述水分监测装置的基准值；
根据所述基准含水率确定水分监测装置信息流监测基准线。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括根据所监测的水分传输信息流构建作物健康指数、水分盈亏指数、灌溉指数和排水指数，所述作物健康指数、水分盈亏指数、灌溉指数和排水指数用于指导智能化作业。


5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，根据每个监测点的水分含量变化信息确定水分传输信息流数据之后，还包括：
获取一个产量周期内的水分传输信息流数据，以及获取所述产量周期对应的最终产量；
根据所述产量周期内的水分传输信息流数据和最终产量建立产量预测模型，其中，所述产量预测模型用于根据输入的水分传输信息流数据输出对应的预测产量。


6.根据权利要求5所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李灯华，许世卫，张永恩，李娴，喻闻，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业信息研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11