CN105847411A - 一种农作物病虫害检测系统 - Google Patents

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周扬
沈怡丰
王星河
周禹彤
张翼
岳彩婷
任毅
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Abstract

本发明公开了一种农作物病虫害检测系统。所述农作物病虫害检测系统包括:遥感监测设备、无线通讯设备以及手机APP;所述遥感监测设备接收目标农作物的反射或辐射电磁波,探测目标农作物波谱信息,并获取目标农作物的光谱响应波段的数据;通过无线通讯设备将光谱响应波段的数据传送至手机APP;手机APP将接收到的光谱响应波段的数据与存储在手机APP本地数据库SQLite中的农作物患病光谱辐射数据做对比;并将对比结果通知用户。

Description

一种农作物病虫害检测系统
技术领域
本发明涉及农业技术领域,尤其涉及一种农作物病虫害检测系统。
背景技术
现有以下关于病虫害的分析技术:
(1)2014年11月17日,烟台市农科院设计推出“微农”手机APP,其最大亮点是,当农民在田间发现病虫害时,可以及时将图片发送到客户端,在线专家会进行实时答疑。
(2)病虫害检测仪,使用方法如下:
1)打开电源,仪器开始自检,检测槽缓慢移出,等待测试。
2)截取植物的根、茎、叶剪碎放置于塑料碗中,数量约是塑料碗容积的三分之一到五分之一。
3)用滴管分别吸取等量的五种指示液,滴入盛有植物的塑料碗中,搅拌均匀,放置2~3分钟待测。
4)用清水冲洗滴管后吸取指示剂和植物碎片的混合液少许,均匀涂抹到指示条上,将指示条放入测试槽中彩条块朝上。
5)轻轻按动“测试”键,听到“嘟”一声后,检测仪开始检测,测试槽和指示条缓慢移植仪器中,然后返回这时仪器开始自动打印检测结果。
(3)遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性;红光段探测植物生长、变化及水污染等。
不同作物或同一作物在不同生长季节和不同病虫危害程度下,光谱特征不同。因此通过光谱分析技术可以探测作物的健康状况以及病虫发生情况。作物病虫遥感监测主要在单叶与冠层两个层面上展开。对单叶,因病虫危害导致叶 片细胞结构、色素、水分、氮素含量及外部形状等发生变化,从而引起光谱的变化;对冠层,因病虫危害引起生物量、覆盖度等变化,可见光到热红外波普反射光谱相和时间相上有明显的差异。
应用遥感技术监测作物病虫害,通过图谱分析,可及早了解作物健康状况,获得作物病虫发生、发展的定性和定量及空间分布信息,从而为决策者在病虫害造成严重危害前有针对性地决策,及时采取措施,加强重点防治,提供数据支持。
烟台市农科院推出的“微农”APP,简单来说是农民提问题,专家解决问题这种模式,借助APP实现的是提供交流平台。在病虫害的发现上仍旧是来靠自己发现的这种传统方式,并且无法准确了解农作物的生长问题,发现问题较晚。
病虫害检测仪的使用方法虽简单,但是繁琐,当检测出需要用药时,农民又脱离了科学的指导;并且这种设备需要人工操作,农民很难在病虫害早期就发现,往往是植物叶片有了可视变化时才进行检测,达不到尽快治疗以及实时监测的目的。
遥感技术监测作物病虫害,光谱分析了解其健康情况,在阅读上不适合没有经过技术培训的农民,可能在读懂数据上造成一定困难。
发明内容
为了克服上述现有技术的问题,本发明提供了一种农作物病虫害检测系统,可让作物病虫害情况的监测更动态、实时化;更方便、流水化;更科学、准确化;更简单、易懂化。
本发明提供了一种农作物病虫害检测系统,包括:遥感监测设备、无线通讯设备以及手机APP。
所述遥感监测设备接收目标农作物的反射或辐射电磁波,探测目标农作物波谱信息,并获取目标农作物的光谱响应波段的数据。
通过无线通讯设备将光谱响应波段的数据传送至手机APP。
手机APP将接收到的光谱响应波段的数据与存储在手机APP本地数据库SQLite中的农作物患病光谱辐射数据做对比;并将对比结果通知用户。
其中,所述手机APP设置在线通讯功能模块。
其中,所述遥感监测设备为航空遥感装置,在航空平台包括飞机和气球上进行的遥感,采用成像的被动式传感器航空摄影机和多光谱摄影机,以获取农作物的形状及可见光到近红外各个波段的光谱响应波段的数据。
其中,所述无线通讯设备为GPRS无线传输设备。
其中,所述手机APP每隔1天更新图像数据,以农作物正常光谱辐射作为横轴标准,弄作物实际光谱辐射数据在此标准上下波动形成动态数据图像。
有益效果:更适合普通农民,不仅限于种植业生产人员。没有经过专业技术培训的农民亦可简单使用本创意设计的APP。在病虫害检测上更细致入微,不是简单设计警报系统,而是间断显示农作物的生长状态,可以明显地发现早期的病虫害情况,以及之后施药后,农作物的好转情况。更针对性方便农民使用。通过APP显示的农作物生长问题,会自动对症显示出有效的解决方案,同时也有专家咨询,更好地帮助农民高效地解决问题,减少损失。
附图说明
图1为本发明实施例的农作物病虫害检测系统框图。
图2为本发明实施例的农作物病虫害检测系统工作流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
本实施例是作物病虫害监测的一整套系统,如图1,将置于农田的病虫害遥感监测设备与农民手机里的APP相结合,实现农作物生长信息的实时监控,病虫害的早发现早治疗,应用于广大农民。
遥感技术:遥感是在不直接接触目标物体的情况下,通过接收目标物体的反射或辐射电磁波,探测地物波谱信息,并获取目标地物的图谱信息,从而实现对地物定性与定量描述的技术。
分析方法采用光谱反射率分析技术:它是一种直接、简单和快速的分析技术。它从传感器直接获得的数据入手,分析其转化后的光谱反射率特征,获取植 被信息,具有普适性。
GPRS远程控制、监控终端:GPRS无线传输设备主要针对工业级应用,是一款内嵌GSM/GPRS核心单元的无线Modem,采用GSM/GPRS网络为传输媒介,是一款基于移动GSM短消息平台和GPRS数据业务的工业级通讯终端。它利用GSM移动通信网络的短信息和GPRS业务为用户搭建了一个超远距离的数据传输平台。可广泛应用于工业短信收发、GPRS实时数据传输等诸多工业与民用领域。
工作流程如下(如图2):
1、遥感监测技术用航空遥感来实现,航空遥感是在航空平台包括飞机和气球上进行的遥感,它主要采用成像的被动式传感器航空摄影机和多光谱摄影机。采用摄影方式不仅可以获取地物的形状,还可以获得地物从可见光到近红外各个波段的光谱辐射,其像片具有信息量大、分辨率高等特点。
2、不同类型、不同发展阶段的病虫害,会有多样的光谱特征。在水稻方面,随着病粒比例的增加,水稻光谱反射率在430~530、580~680和1480~2000nm范围内均有所提高。例如:当水稻受褐飞虱和稻纵卷叶螟侵扰时,426nm波段处的冠层光谱反射率能够有效地监测2种虫害。
表1
3、GPRS网络的最大优势是数据传输速率很大,将检测到的作物患病的光谱响应波段的数据传输到APP中,以待应用进行进一步分析。
4、通过遥感监测设备监测到的作物的光谱辐射数据与作物正常光谱辐射数据做对比,详见表1。反馈给用户作物可能患有的病。所谓动态数据图像,自定 义更新图像每隔1天,作物正常光谱辐射作为横轴(衡量)标准,作物实际光谱辐射数据在此标准上下波动。
5、在线专家指导,同理淘宝中客服在线。用户可以点击,将数据图像或者病情发送给在线专家,专家给予实时指导,及早解决问题。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种农作物病虫害检测系统,其特征在于,所述农作物病虫害检测系统包括:遥感监测设备、无线通讯设备以及手机APP;
所述遥感监测设备接收目标农作物的反射或辐射电磁波,探测目标农作物波谱信息,并获取目标农作物的光谱响应波段的数据;
通过无线通讯设备将光谱响应波段的数据传送至手机APP;
手机APP将接收到的光谱响应波段的数据与存储在手机APP本地数据库SQLite中的农作物患病光谱辐射数据做对比;并将对比结果通知用户。
2.根据权利要求1所述的农作物病虫害检测系统,其特征在于,所述手机APP设置在线通讯功能模块。
3.根据权利要求1所述的农作物病虫害检测系统,其特征在于,所述遥感监测设备为航空遥感装置,在航空平台包括飞机和气球上进行的遥感,采用成像的被动式传感器航空摄影机和多光谱摄影机,以获取农作物的形状及可见光到近红外各个波段的光谱响应波段的数据。
4.根据权利要求1所述的农作物病虫害检测系统,其特征在于,所述无线通讯设备为GPRS无线传输设备。
5.根据权利要求1所述的农作物病虫害检测系统,其特征在于,所述手机APP每隔1天更新图像数据,以农作物正常光谱辐射作为横轴标准,弄作物实际光谱辐射数据在此标准上下波动形成动态数据图像。
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