面向變量施肥應(yīng)用的OSAVI測量儀的設(shè)計.pdf

1、施用氮肥是作物生產(chǎn)中的重要措施，適量施肥能提高作物產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量，并改善加工品質(zhì)，但過量或不合理施肥不僅不能達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的，還會降低氮肥利用率，增加氮肥損失，造成環(huán)境污染。 作物的光譜指數(shù)（如NDVI、OSAVI等）和作物的生物量及產(chǎn)量等是相關(guān)的，優(yōu)化土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)（OSAVI）是作物重要的光譜指數(shù)。國內(nèi)外研究者發(fā)現(xiàn)，OSAVI可以應(yīng)用于作物的長勢和氮素監(jiān)測，進而根據(jù)作物的生長狀況（OSAVI值）進行變量施肥。因此找到廉

2、價且方便的OSAVI測量方法對合理施用氮肥，減少環(huán)境污染有著重要的意義。 本課題針對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在的盲目施肥問題，介紹了一種基于光譜指數(shù)的變量施肥算法，并設(shè)計了一種測量優(yōu)化土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)（OSAVI）的新儀器。本文主要介紹了OSAVI測量儀的光學(xué)設(shè)計和軟硬件設(shè)計。該儀器以MSP430單片機為核心，通過硅光電池將光強轉(zhuǎn)換為電流，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為電壓量，經(jīng)硬件濾波后可直接接入MSP430單片機集成的AD轉(zhuǎn)換器進行AD轉(zhuǎn)換

3、。該儀器帶有液晶、鍵盤、大容量存儲器、串口，可以方便地與上位機進行通信。軟件設(shè)計采用模塊化、結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法，主要包括初始化程序、主循環(huán)程序和中斷服務(wù)程序三個模塊。本測量儀所得出的反射率是一個相對值，所以需要用ASD地物光譜儀對其進行標定。本文采用最小二乘估計法進行標定，通過與差分法進行比較，可以知道最小二乘估計標定法效果較好，從而提高了儀器的精度。 OSAVI測量儀結(jié)構(gòu)簡單，成本低，方便易用。試驗結(jié)果表明，該儀器測量結(jié)果