作物生長信息無損監(jiān)測(cè)儀的校正.pdf

1、信息農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的高級(jí)階段，是基于信息采集技術(shù)、決策支持技術(shù)和智能裝備對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行定量決策、變量投入并定位精確實(shí)施的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)系統(tǒng)，其中農(nóng)田信息采集技術(shù)和設(shè)備是精確農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)和支撐，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的高效、高產(chǎn)、高品質(zhì)的重要保障。從農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向看，智能化、精確化、數(shù)字化是未來現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
　　 基于光譜信息的作物生長信息無損監(jiān)測(cè)技術(shù)是現(xiàn)階段作物生長信息精確診斷和動(dòng)態(tài)調(diào)控所迫切需要的關(guān)鍵技術(shù)，而針對(duì)現(xiàn)有

2、儀器進(jìn)行校正以改善監(jiān)測(cè)儀器的工作性能則是實(shí)現(xiàn)儀器智能化、精確化、數(shù)字化的關(guān)鍵手段。本文首先介紹了一種自主開發(fā)的基于冠層反射光譜的作物生長信息無損監(jiān)測(cè)儀。它采用主動(dòng)光源（日光），以546 nm、660 nm、710nm、810nm四個(gè)特征波段設(shè)置具有特殊光譜響應(yīng)特性的8個(gè)光電探測(cè)器，分別對(duì)入射光和作物冠層的反射光進(jìn)行探測(cè)，結(jié)果經(jīng)過處理得出光譜反射率值顯示于液晶屏。本儀器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、輕便、低功耗等特點(diǎn)。
　　 采用探測(cè)器光

3、譜響應(yīng)度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量初步完成焊接的硅光電池組的光譜響應(yīng)度，根據(jù)測(cè)量結(jié)果找出參數(shù)產(chǎn)生偏離的硅光電池組，對(duì)其焊接位置和光敏面朝向進(jìn)行多次的微調(diào)與測(cè)量校正可使其輸出的光譜響應(yīng)度曲線在同一水平，完成對(duì)不同硅光電池組光譜響應(yīng)度參數(shù)的定標(biāo)。通過對(duì)一組硅光電池組裝不同的透鏡、濾光片、窗口鏡或余弦漫射體進(jìn)行響應(yīng)度參數(shù)的測(cè)量除了可以有效降低因器件磨損及老化帶來的不良影響。同時(shí)可以預(yù)估該器件對(duì)整個(gè)光電檢測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)度參數(shù)的影響。最后測(cè)量裝配完成的光管的光譜響

4、應(yīng)度，計(jì)算相對(duì)應(yīng)的響應(yīng)度參數(shù)的目的是為了對(duì)不同波長的上下光管進(jìn)行校正定標(biāo)，根據(jù)對(duì)不同波長的光管積分響應(yīng)度值的比較可以得出相應(yīng)的校正參數(shù)，將該校正參數(shù)寫入單片機(jī)程序，即可消除設(shè)計(jì)時(shí)上下光管分別使用窗口鏡和余弦漫射體而產(chǎn)生的輸出影響，有效提高了本儀器的輸出精度。
　　 將環(huán)境溫度與環(huán)境相對(duì)濕度作為影響儀器監(jiān)測(cè)精度的變量，對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，環(huán)境相對(duì)濕度對(duì)于儀器光電處理系統(tǒng)的電壓輸出影響極小，實(shí)際測(cè)量時(shí)可忽略其影響。環(huán)境溫

5、度與儀器的電壓輸出呈負(fù)線性相關(guān)，根據(jù)輸出誤差值建立線性表，存儲(chǔ)于單片機(jī)，即可根據(jù)測(cè)試時(shí)的實(shí)際環(huán)境溫度校正輸出數(shù)據(jù)，提高儀器的測(cè)量精度。
　　 在對(duì)作物生長信息無損監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行校正的基礎(chǔ)上，采用校正前后的監(jiān)測(cè)儀開展小麥田間試驗(yàn)與測(cè)試，通過研究小麥冠層光譜反射率及其光譜指數(shù)與葉片氮含量之間的相關(guān)性及其定量關(guān)系，評(píng)價(jià)了校正后作物生長信息無損監(jiān)測(cè)儀在小麥田間的實(shí)際應(yīng)用性能。結(jié)果表明，該儀器校正后4個(gè)波段的冠層反射光譜數(shù)據(jù)在小麥的各個(gè)時(shí)期與