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《农田谷物产量空间分布信息采集、处理与系统集成技术研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、农田谷物产量空间分布信息采集、处理与系统集成技术研究中国农业大学博士学位论文农田谷物产量空间分布信息采集、处理与系统集成技术研究姓名:张漫申请学位级别:博士专业:农业电气化与自动化指导教师:汪懋华208>030601摘要本研究是在“现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室中国农业大学”,精细农业研究中心和“中国农业大学信息与电气工程学院农业电气化与自动化国家级重点学科”所提供的研究环境与物质保障下完成的。国家发展计划委员会与北京市政府批准立项的“高技术产业化示范工程项目北京精准农业示范工程编号”为课题研究提供了经费支持和田间试验条件。获取农作物小区产量信息.建立产量分布图,是实施精细农业
2、的重要基础。本文以消化、吸收美国公司产量监测系统为切入点,开展了四个季节的测产试验,讨论了产量数据的分析方法和处理结果,提出了在产量数据处理中减少误差提高产量图精度的方法,并设计开发出具有产量数据处理和产量图生成功能的产量图生成软件系统。本文研究的内容主要包括以下五个方面:.通过使用带有产量监测系统的联合收割机进行小麦、玉米和大豆收获试验,深入了解了产量监测系统的组成及工作原理,并获得了四个收获季节的产量数据。试验结果表明,对于产量监测系统中的谷物流量和含水率传感器,可通过标定来有效的减小测量误差:割幅宽度传感器目前还在试验阶段,靠人工方式识别割幅宽度误差较大。.产量分布图所提供的信息必
3、须具有足够的精度。为保证产量分布图的精度,探讨了产量数据中包含的粗大误差、系统误差和随机误差的判别方法,并主要对割幅宽度设置误差、填充时间误差和延迟时间误差的产生规律、在原始数据中所占的比例以及对产量分布图的影响进行了详细分析。分析结果表明,对误差数据剔除后.并不需要对误差数据点进行补偿;误差处理后的产量分布图,奇异点显著减少,平滑性与聚类性得到了明显改善。.分析了产量数据的时间变异性,并据此提出了一种划分农田管理区域图的方法。根据农田管理区域图,连续多年产量比较稳定的区域包括稳定低产、中产和高产区,其产量提高潜力较小;而对于产量不稳定的区域,需要深入的从土壤物理和化学特性、以及施肥、播
4、种等情况来分析原因,通过改善管理来提高作物产量。.设计并开发了具有自主知识产权的产量数据处理及产量分布图生成系统一软件。测试与实际应用表明,这一系统中的空间数据插值、误差产量数据过滤、坐标系建立、产量数据统计分析、分类、着色,以及图形绘制等方法具有实用价值。该系统运行稳定,功能设置合理,能够作为一种通用软件工具用于我国精细农业中产量数据处理与产量分布图生成技术的集成系统中。提出了一种谷物联合收割机产量监测系统的设计思想,并对关键技术问题.主要包括:产量监测系统中各传感器的类型选择;综合误差分配;显示终端的设计与开发;产量测量滞后时间和产量计算模型的确定等进行了分析。初步的田间试验表明,这
5、一设计思想基本可行,目前正用于国家“十五”科技攻关计划子课题中,进一步接受试验考核。关键词:精细农业,谷物联合收割机,产量监测系统,产量分布图,误差分析强缸,,∞一豫。.。娃酿.,。’,,:.蠡,.、。,..;协..。鞭.,,融&:.,.沁;...,;,,。?.,.,,.融氇氍..,:,,,中国农业太学博学位论义摘簧,..列:,,,独创性声明本人声明所璺交的论文是我个人在鼯师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特剐加以标注和致谢的遗方外,论文中不包含其他人已经发表或撰筠过的研究成果,也不包含为获得中国农披大学城其它教育机构的学位鬣证书而后雳过的材料。与我一同工作静同志
6、对率研究所傲的任何赁献稳融在论文中作了明确的说明并表示了谢意。对阔:劫霹年‖局忿鼙研究生签名:张漫关于论文使用授权的说明本大完全了鳃中重农遭大学骞关爨餮、镬矮举整论文瓣援定,静:学校毒投僳留送交论文的簸印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或翅攒等复豢手段僚存、汇编学位论文。嗣懑中重农蝗大学胃班建誉羼方式在不目媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。≤镲密懿学位论文在解密嚣液遵守戴协议时间:。。;年,月曰研究生签名:张墁辩阕:导薅签名:参知蝣年歹胄建嚣第一章绪论中国农业大学博士学位论文第一章绪论世纪之交,知识经济与经济全球化进程明显加快,科技实力的竞争已成为世界各国综合国
7、力竞争的核心,农业科学技术已成为推动世界农业发展的强大动力。以农业信息技术和生物技术为特征的新的农业科技革命浪潮正在世界各国全面兴起。在这场新的农业科技革命浪潮中,发达国家如美国、英国、日本等主要选择了以高新技术领域作为竞争的突破口,通过智能信息技术的应用,极大的提高了农业生产过程的可控程度‘”。.引言..精细农业的基本概念二十世纪中后期世界农业的高速发展,基本上是依赖化肥、农药等化工产品以及机械动力与矿物能源大量投入而获得的。能量
