作物生長信息無損監(jiān)測儀的校正.pdf

1、信息農業(yè)是農業(yè)信息化發(fā)展的高級階段，是基于信息采集技術、決策支持技術和智能裝備對農業(yè)生產進行定量決策、變量投入并定位精確實施的現(xiàn)代農業(yè)生產管理技術系統(tǒng)，其中農田信息采集技術和設備是精確農業(yè)的基礎和支撐，是實現(xiàn)農業(yè)的高效、高產、高品質的重要保障。從農業(yè)發(fā)展的方向看，智能化、精確化、數(shù)字化是未來現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
　　 基于光譜信息的作物生長信息無損監(jiān)測技術是現(xiàn)階段作物生長信息精確診斷和動態(tài)調控所迫切需要的關鍵技術，而針對現(xiàn)有

2、儀器進行校正以改善監(jiān)測儀器的工作性能則是實現(xiàn)儀器智能化、精確化、數(shù)字化的關鍵手段。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)測儀。它采用主動光源（日光），以546 nm、660 nm、710nm、810nm四個特征波段設置具有特殊光譜響應特性的8個光電探測器，分別對入射光和作物冠層的反射光進行探測，結果經過處理得出光譜反射率值顯示于液晶屏。本儀器具有結構簡單、成本低、輕便、低功耗等特點。
　　 采用探測器光

3、譜響應度測量系統(tǒng)測量初步完成焊接的硅光電池組的光譜響應度，根據測量結果找出參數(shù)產生偏離的硅光電池組，對其焊接位置和光敏面朝向進行多次的微調與測量校正可使其輸出的光譜響應度曲線在同一水平，完成對不同硅光電池組光譜響應度參數(shù)的定標。通過對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行響應度參數(shù)的測量除了可以有效降低因器件磨損及老化帶來的不良影響。同時可以預估該器件對整個光電檢測系統(tǒng)響應度參數(shù)的影響。最后測量裝配完成的光管的光譜響

4、應度，計算相對應的響應度參數(shù)的目的是為了對不同波長的上下光管進行校正定標，根據對不同波長的光管積分響應度值的比較可以得出相應的校正參數(shù)，將該校正參數(shù)寫入單片機程序，即可消除設計時上下光管分別使用窗口鏡和余弦漫射體而產生的輸出影響，有效提高了本儀器的輸出精度。
　　 將環(huán)境溫度與環(huán)境相對濕度作為影響儀器監(jiān)測精度的變量，對其進行試驗監(jiān)測。實驗結果顯示，環(huán)境相對濕度對于儀器光電處理系統(tǒng)的電壓輸出影響極小，實際測量時可忽略其影響。環(huán)境溫

5、度與儀器的電壓輸出呈負線性相關，根據輸出誤差值建立線性表，存儲于單片機，即可根據測試時的實際環(huán)境溫度校正輸出數(shù)據，提高儀器的測量精度。
　　 在對作物生長信息無損監(jiān)測儀進行校正的基礎上，采用校正前后的監(jiān)測儀開展小麥田間試驗與測試，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性及其定量關系，評價了校正后作物生長信息無損監(jiān)測儀在小麥田間的實際應用性能。結果表明，該儀器校正后4個波段的冠層反射光譜數(shù)據在小麥的各個時期與