【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数字农业领域，涉及一种水稻水温胁迫智慧预警的方法。
技术介绍
1、逆境胁迫是影响水稻生产的重要因素，不仅造成减产还会影响稻米品质。快速准确诊断水稻逆境胁迫，对于调控田间管理维持水稻产量品质稳定具有积极作用。农田物联网系统能自动采集、传输并处理农田信息，是支撑现代农业发展的重要工具。当前已有的基于农田物联网系统诊断作物逆境胁迫的方法多利用环境信息进行，如田间空气温湿度及土壤水分等。但农田环境信息受天气影响波动较大，且不能直接反映作物自身长势，诊断的稳定性和准确性相对不足。光谱传感器是现代农田物联网系统中一种常用的传感设备。与其他传感设备不同，该设备通过获取作物植被指数直接诊断作物生长及营养状况，这为提高农田物联网系统诊断水稻逆境胁迫的效果提供了有利条件。
2、水稻在整个生育期的生长发育状态一般呈相对稳定的规律性动态，这种动态可用植被指数的时间序列来模拟。而水稻在遭遇逆境胁迫之后，其植被指数数值较正常状态会出现明显偏差。这种偏差能响应作物逆境胁迫，且响应的稳定性与环境信息相比明显提高。基于以上思路，本专利技术尝试利用农田物联网系统大量获取水稻在正常生长状态下的冠层植被指数及环境信息数据，构建出时间序列。通过比较农田物联网系统观测到的植被指数与时间序列预测的植被指数是否存在数值偏差诊断水稻长势是否正常，然后借助农田物联网系统中的环境信息传感设备获取环境信息数据对水稻主要胁迫类型(包括干旱胁迫和温度胁迫)进行预警，进而指导农事操作。
技术实现思路
1、有鉴于此，本
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，包括以下步骤：
4、步骤1：选择常规栽培模式、正常生长未受病虫草害及其他类型胁迫的试验小区和生产田块收集数据；
5、步骤2：获取水稻自移栽到收获期间不同日期的冠层植被指数，并记录植被指数获取的时间，构建植被指数数据库；
6、步骤3：获取水稻自移栽到收获期间每天的田间空气温度，构建田间气温数据库；
7、步骤4：获取水稻自移栽到收获期间每天的农田水分数据；
8、步骤5：基于收集到的一个完整水稻生育期数据，使用植被指数数据库和田间气温数据库中的数据构建水稻植被指数时间序列；
9、步骤6：基于植被指数时间序列诊断水稻长势是否正常，并进行干旱胁迫以及温度胁迫诊断，并发出预警；
10、可选的，植被指数数据库中的数据获取时间至少包含一个完整的水稻生育期，包括拔节期、孕穗期、抽穗开花期和灌浆期。
11、可选的，农田水分数据包括稻田水层数据和20～40cm垂直深度土壤含水率数据。
12、可选的，构建田间气温数据库，拟合函数如下：
13、
14、式中，t为一天中的小时数，tt为拟合后的温度，a、b为函数参数，由收集完一天的田间空气温度后通过余弦函数拟合得到。
15、可选的，构建水稻植被指数时间序列，包括两个步骤：
16、步骤a，计算植被指数数据库中每一个植被指数对应的生理发育时间，计算公式如下：
17、
18、式中，pdtj为水稻移栽后第i天的生理发育时间；i为水稻移栽后的天数；thighest为日最高温度，tlowest为日最低温度；tbase为水稻生长基点温度；
19、步骤b，构建水稻植被指数时间序列，内核为以函数形式描述第i天时水稻冠层植被指数与第i天时生理发育时间之间的关系，具体公式如下：
20、
21、式中，vii为拟合后的移栽后第i天时的植被指数数值，vibase为背景土壤的植被指数数值，virange为建模数据库中整个水稻生育期中植被指数最大值与土壤背景值之间的差值，kg、ks、tg、ts分别为植被指数时间序列中的参数，需用植被指数数据库中的植被指数数据和生理发育时间进行拟合得到。
22、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，可以实现利用农田物联网设备对水稻胁迫的监测预警，从而保证水稻生产安全。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，其特征在于，植被指数数据库中的数据获取时间至少包含一个完整的水稻生育期，包括拔节期、孕穗期、抽穗开花期和灌浆期。
3.根据权利要求1所述的一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，其特征在于，农田水分数据包括稻田水层数据和20～40cm垂直深度土壤含水率数据。
4.根据权利要求1所述的一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，其特征在于，构建田间气温数据库，拟合函数如下：
5.根据权利要求1所述的一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，其特征在于，构建水稻植被指数时间序列，包括两个步骤：
【技术特征摘要】
1.一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，其特征在于，植被指数数据库中的数据获取时间至少包含一个完整的水稻生育期，包括拔节期、孕穗期、抽穗开花期和灌浆期。
3.根据权利要求1所述的一种水稻水温胁迫智慧预警的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹中盛，李艳大，黄俊宝，孙滨峰，吴罗发，彭忻怡，
申请(专利权)人：江西省农业科学院农业工程研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。