本申请提供了一种烟田灌溉处方图生成方法及装置，属于烟田管理领域，包括：采集待处理烟田的当前土壤含水量并获取气象数据；采用环刀法测量待处理烟田的田间最大持水量，结合待处理烟田中烟草品种的蓄水规律计算烟草生长的最适宜土壤含水量范围和土壤含水量需求下限；将气象数据代入EToCalculator工具计算参考作物蒸散发量，以使用单作物系数法计算作物实际蒸散发量；将当前土壤含水量与含水量范围和需求下限进行对比分析，依据分析结果通过预设灌溉计算方法计算灌溉量，将灌溉量计算结果汇总，生成待处理烟田的灌溉处方图。本方案针对待处理烟田所生成的灌溉处方图中包括灌水的水量等细节，可以帮助农民更好地管理烟田，提高产量和品质。提高产量和品质。提高产量和品质。
【技术实现步骤摘要】
一种烟田灌溉处方图生成方法及装置
[0001]本专利技术属于烟田管理领域，尤其涉及一种烟田灌溉处方图生成方法及装置。
技术介绍
[0002]烟草是我国重要的经济作物，种植面积和烟叶产量居世界第一。水分是影响烟叶生长发育和烟叶质量的重要生态因素之一，能有效调控烟叶产量和质量。
[0003]水分不足或过多都将严重影响烟叶的生长发育和产质量，灌水时期不当也会降低烟叶的产量品质，甚至会加重烟草病害的发生。
[0004]烟田灌水处方图是指针对烟田的不同灌水情况和需求，制定的合理的灌水计划和方案图。这个图表中通常包括灌水的时间、水量等细节，可以帮助农民更好地管理烟田，提高产量和品质。
[0005]现有公开了一种基于无人机光谱数据的灌溉处方图反演方法(专利申请号为：CN202110078410.8)，其包括以下步骤：(1)遥感数据采集；(2)遥感影像作物信息提取；(3)田间蒸散发时空分布估算；(4)田间数据采集：无人机飞行日同步田间取样，获得土壤根系吸水层有效可利用土壤水分含量和田间持水量；(5)通过历史气象灌溉资料、实时热红外、多光谱高分辨率遥感影像数据、地面传感器的墒情信息数据，结合不同的灌溉技术反演的灌溉处方图。
[0006]该公开方案使用历史气象数据结合其他数据，确定作物各个生育期需要的灌水量，然而每年具体的气象状况是不同的，在实际灌水时，不能只考虑当前是否缺水，更需要考虑未来一段时间的降水情况，否则极有可能出现刚灌水便降水等情况，造成大田中水分含量过多，特别是对烟田这种不耐涝的作物影响巨大；且基于遥感数据和QwaterModel计算蒸散发，由于遥感数据难以在一天中进行连续观测，因而其计算的蒸散发量通常只是某一个具体时刻的结果，难以代表一整天各个时刻的蒸散发量，从而导致灌水量的计算精度降低；并且该方案需要无人机多光谱设备、热红外设备、通量塔等支撑，成本高昂，实际生产中难以推广应用。
技术实现思路
[0007]本申请提供了一种烟田灌溉处方图生成方法及装置，旨在解决现有农田灌溉技术中，未结合气象数据考虑未来降水情况且计算的灌水量精度不高，易造成土壤水分过多损害作物和水资源浪费，以及实现方案所需的设备成本高昂，在实际生产中难以推广应用的问题。
[0008]为了实现上述目的，本方案采用以下技术方案，包括：
[0009]采集待处理烟田的当前土壤含水量并获取待处理烟田的气象数据；
[0010]采用环刀法测量待处理烟田的田间最大持水量，结合待处理烟田中烟草品种的蓄水规律计算烟草生长的最适宜土壤含水量范围和土壤含水量需求下限；
[0011]将气象数据代入EToCalculator工具计算参考作物蒸散发量，以使用单作物系数
法计算作物实际蒸散发量；
[0012]将当前土壤含水量与最适宜土壤含水量范围和土壤含水量需求下限进行对比分析，依据分析结果并结合作物实际蒸散发量通过预设灌溉计算方法计算灌溉量，将灌溉量计算结果汇总，生成待处理烟田的灌溉处方图。
[0013]作为优选，预设灌溉计算方法，具体为：
[0014]a.判断当前土壤含水量是否大于等于最适宜土壤含水量范围，若是，则不灌水；若否，则执行b；
[0015]b.判断当前土壤含水量是否大于土壤含水量需求下限，若是，执行c；若否，则依据预设第一计算公式得到第一灌溉量计算结果；
[0016]c.结合当前土壤含水量、作物实际蒸散发量、气象数据，判断截止降水发生前的第一土壤最终含水量是否大于土壤含水量需求下限，若是，执行e，若否，则执行d；
[0017]d.结合气象数据的降水量判断降水后的第二土壤最终含水量是否处于最适宜土壤含水量范围之间，若是，则依据预设第二计算公式得到第二灌溉量计算结果；若否，则依据预设第三计算公式得到第三灌溉量计算结果；
[0018]e.结合降水量判断降水后的第二土壤最终含水量是否处于最适宜土壤含水量范围之间，若是，则不灌溉；若否，则依据预设第四计算公式得到第四灌溉量计算结果。
[0019]作为优选，预设第一计算公式为其中，W1为第一灌溉量，W
upper
和W
lower
分别为最适宜土壤含水量范围的上限和下限，W
soil
为当前土壤含水量。
[0020]作为优选，预设第二计算公式为其中，W2为第二灌溉量，W
base
为基础灌溉量，W
min
为土壤含水量需求下限，t1为降水发生时间，ET
c
为作物实际蒸散发量；
[0021]预设第三计算公式为其中，W3为第三灌溉量，W
pre
为降水量，t2为降水结束时间。
[0022]作为优选，预设第四计算公式为其中，W4为第四灌溉量。
[0023]作为优选，结合待处理烟田中烟草品种的蓄水规律计算烟草生长的最适宜土壤含水量范围和土壤含水量需求下限，具体为：将适宜烟草生长的土壤相对湿度范围和干旱指标/土壤相对湿度最低需求分别乘以田间最大持水量，得到最适宜土壤含水量范围和土壤含水量需求下限。
[0024]作为优选，使用单作物系数法计算作物实际蒸散发量的公式为ET
C
＝K
C
*ET0，其中ET0为参考作物蒸散发量，ET
C
为作物实际蒸散发量，K
C
为作物系数，A
f
表示平均湿土蒸发因子，K
cb
表示烤烟基础作物系数。
[0025]一种烟田灌溉处方图生成装置，包括：
[0026]基础数据获取模块：用于采集待处理烟田的当前土壤含水量并获取待处理烟田的气象数据；
[0027]土壤含水量阈值计算模块：用于采用环刀法测量待处理烟田的田间最大持水量，结合待处理烟田中烟草品种的蓄水规律计算烟草生长的最适宜土壤含水量范围和土壤含水量需求下限；
[0028]蒸散发量计算模块：用于将气象数据代入EToCalculator工具计算参考作物蒸散发量，以使用单作物系数法计算作物实际蒸散发量；
[0029]灌溉处方图生成模块：用于将当前土壤含水量与最适宜土壤含水量范围和土壤含水量需求下限进行对比分析，依据分析结果并结合作物实际蒸散发量通过预设灌溉计算方法计算灌溉量，将灌溉量计算结果汇总，生成待处理烟田的灌溉处方图。
[0030]一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如上述中任一所述的一种烟田灌溉处方图生成方法。
[0031]一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被计算机执行时实现如上述中任一所述的一种烟田灌溉处方图生成方法。
[0032]本专利技术具有以下有益效果：
[0033](1)烟草是不耐涝的作物，土壤水分过多时会对其生长影响巨大，本方案不光考虑了当前大田缺水情况，更结合气象预测预报数据，考虑了未来一段时间段内水分消耗和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种烟田灌溉处方图生成方法，其特征在于，包括：采集待处理烟田的当前土壤含水量并获取待处理烟田的气象数据；采用环刀法测量待处理烟田的田间最大持水量，结合待处理烟田中烟草品种的蓄水规律计算烟草生长的最适宜土壤含水量范围和土壤含水量需求下限；将气象数据代入EToCalculator工具计算参考作物蒸散发量，以使用单作物系数法计算作物实际蒸散发量；将当前土壤含水量与最适宜土壤含水量范围和土壤含水量需求下限进行对比分析，依据分析结果并结合作物实际蒸散发量通过预设灌溉计算方法计算灌溉量，将灌溉量计算结果汇总，生成待处理烟田的灌溉处方图。2.根据权利要求1所述的一种烟田灌溉处方图生成方法，其特征在于，预设灌溉计算方法，具体为：a.判断当前土壤含水量是否大于等于最适宜土壤含水量范围，若是，则不灌水；若否，则执行b；b.判断当前土壤含水量是否大于土壤含水量需求下限，若是，执行c；若否，则依据预设第一计算公式得到第一灌溉量计算结果；c.结合当前土壤含水量、作物实际蒸散发量、气象数据，判断截止降水发生前的第一土壤最终含水量是否大于土壤含水量需求下限，若是，执行e，若否，则执行d；d.结合气象数据的降水量判断降水后的第二土壤最终含水量是否处于最适宜土壤含水量范围之间，若是，则依据预设第二计算公式得到第二灌溉量计算结果；若否，则依据预设第三计算公式得到第三灌溉量计算结果；e.结合降水量判断降水后的第二土壤最终含水量是否处于最适宜土壤含水量范围之间，若是，则不灌溉；若否，则依据预设第四计算公式得到第四灌溉量计算结果。3.根据权利要求2所述的一种烟田灌溉处方图生成方法，其特征在于，预设第一计算公式为其中，W1为第一灌溉量，W
upper
和W
lower
分别为最适宜土壤含水量范围的上限和下限，W
soil
为当前土壤含水量。4.根据权利要求3所述的一种烟田灌溉处方图生成方法，其特征在于，预设第二计算公式为其中，W2为第二灌溉量，W
base
为基础灌溉量，W
min
为土壤含水量需求下限，t1为降水发生时间，ET
c
为作物实际蒸散发量；预设第三计算公式为其中，W3为第三灌溉量，W
【专利技术属性】
技术研发人员：周祖煜，杨肖，张澎彬，刘昕璇，林波，陈煜人，
申请(专利权)人：杭州领见数字农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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