CN107818561A - 一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法 - Google Patents
一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107818561A CN107818561A CN201710895201.6A CN201710895201A CN107818561A CN 107818561 A CN107818561 A CN 107818561A CN 201710895201 A CN201710895201 A CN 201710895201A CN 107818561 A CN107818561 A CN 107818561A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- domestic animal
- pasture
- stocking rate
- mrow
- unmanned plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 33
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 230000010006 flight Effects 0.000 claims description 3
- 244000144980 herd Species 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 2
- 241001290610 Abildgaardia Species 0.000 description 1
- 241001594078 Agropyron fragile Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000130389 Carex parvula Species 0.000 description 1
- 241000282985 Cervus Species 0.000 description 1
- 244000292693 Poa annua Species 0.000 description 1
- 241000667086 Stipa breviflora Species 0.000 description 1
- 241000188385 Stipa purpurea Species 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/97—Determining parameters from multiple pictures
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10004—Still image; Photographic image
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20212—Image combination
- G06T2207/20221—Image fusion; Image merging
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30181—Earth observation
- G06T2207/30188—Vegetation; Agriculture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/70—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in livestock or poultry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
本发明涉及一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法，其利用无人机并配套相应的测定装置，实现高效、精确、动态的放牧率的测定，本发明能够确定较为准确的草原面积，提供一种简便的计算放牧率的方法；无人机灵活，操作简单，能够高效精确对放牧进行动态监测。
Description
技术领域
本发明涉及无人机应用技术领域，尤其涉及一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法。
背景技术
放牧是草地最重要的利用方式之一，放牧率是牧场科学管理最重要的依据之一。传统的放牧测定放牧率时间长、准确率低、操作成本高等缺点，。
传统的载畜量和放牧率测定方法，存在如下缺陷：
1.不能定量地测定牧场内任意区域的放牧率，从而严格地讲仅是半定量的描述；
2.草原放牧率的快速、即时测定较为困难，难以用于牧草管理策略的及时调整和优化。
充分考虑到长期的、即时的放牧率定点监测在科学研究和生产过程中的重要性，以及无人机灵活、快捷、操作简单的特性，利用无人机并配套相应的测定装置，实现高效、精确、动态的放牧率的测定。目前对放牧率的测定，只是做一个定性的描述，因此我们需要发明一种技术定量、瞬时的测定草原的放牧率
发明内容
本发明提供了一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法，利用无人机并配套相应的测定装置，实现高效、精确、动态的放牧率的测定。
为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：
一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法，包括以下步骤：
S1：用无人机载着GPS装置沿着牧场的围栏边缘飞行，确定草原的面积S。
S2：无人机在牧场内每间隔50m飞行拍照，根据草场面积进行打点，飞行高度100m，飞行拍摄面积为100m*100m，总共飞了r次，对这r次的拍摄照片用软件进行拼接校正，以确定牧场内家畜的数量、体尺和频度，测算家畜单位，从而确定牧场的平均放牧率：
注：S表示草原面积，L确定的家畜单位。
步骤3：对牧场内任意时刻、任意区域放牧率的测定，假设从a时刻开始，b时刻结束，确定家畜的数量Y、体尺和频度，从而确定家畜的单位，此时该区域的瞬时放牧率为：
其中Y为家畜的数量，S为所确定的草原面积。a为a时刻，b为b时刻。
步骤4：对牧场内任意时刻、任意区域放牧率的测定，一天中从放牧开始，直至放牧结束，每隔1h无人机在100m高空拍照。观察3天，总共观察n次，确定家畜的数量Y、体尺和频度，从而确定家畜的平均数量，该区域平均放牧率为:
其中Y为家畜的数量，S为所确定的面积。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：上述方案中确定放牧率，为草地的合理利用提供科学有效地方法，同时，也为制定合理的草地适应性管理策略提供理论依据，这对于促进草地畜牧业的可持续发展，实现草地的生态系统服务功能价值有着一定的指导意义。
具体地：
1、能够确定较为准确的草原面积，提供一种简便的计算放牧率的方法。
2、无人机灵活，操作简单，能够高效精确对放牧进行动态监测。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施案例1
在祁连山北坡高寒草甸冬季牧场进行放牧，冬季牧场地形开阔平缓，面积约为160hm2。草地类型为寒温微干山地草原类，甘肃马鹿每年的11月下旬-翌年2月进行放牧，冬季牧场内的主要物种有紫花针茅、扁穗冰草、波乏早熟禾、甘肃苔草、矮嵩草、短花针茅。计算冬季牧场距离牧场300-600m区域的放牧率。
一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法，包括以下步骤：
S1：用无人机载着GPS装置沿着牧场的围栏边缘飞行，确定草原的面积400m*400m＝160hm2。
S2：无人机在牧场内每间隔50m飞行拍照，根据草场面积进行打点，飞行高度100m，飞行拍摄面积为100m*100m，总共飞了81次，对这81次的拍摄照片用软件进行拼接校正，以确定牧场内家畜的数量、体尺和频度，测算家畜单位，从而确定牧场的平均放牧率：
SR＝L/S＝260/160＝1.625AUMhm-2
注：S表示草原面积，L确定的家畜单位。
步骤3：对距牧场入口100m设为中心，观察100m*100m的放牧率，观察5次，确定家畜的数量、体尺和频度，从而确定家畜的单位，5次的瞬时的家畜单位为25、20、35、25、30。此时该区域的瞬时放牧率为：
步骤4：对牧场内任意时刻、任意区域放牧率的测定，一天中从7点放牧开始，直至19点放牧结束，每隔1h无人机在100m高空拍照。观察3天，总共观察36次，确定家畜的数量、体尺和频度，从而确定家畜的平均数量为66、102、110、60、44、66、50、63、72、62、51、72、58、48，该区域平均放牧率为
其中：家畜的体尺包括家畜的长度、宽度、深度角度和围度等重要的体尺测量；.家畜的频度即家畜在这一区域内出现的次数；家畜单位是确定家畜平均的个数，由于每个家畜的大小不一，我们要统一成一致的家畜的单位；要求该牧场一段时间内的平均放牧率步骤是S1.S2.S4，而S3只是在某一时刻的放牧率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：用无人机载着GPS装置沿着牧场的围栏边缘飞行，确定草原的面积S；
S2：无人机在牧场内每间隔50m飞行拍照，根据草场面积进行打点，飞行高度100m，飞行拍摄面积为100m*100m，总共飞了r次，对这r次的拍摄照片用软件进行拼接校正，以确定牧场内家畜的数量、体尺和频度，测算家畜单位，从而确定牧场的平均放牧率：
<mrow>
<mi>S</mi>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>L</mi>
<mi>S</mi>
</mfrac>
</mrow>
注：S表示草原面积，L确定的家畜单位；
步骤3：对牧场内任意时刻、任意区域放牧率的测定，假设从a时刻开始，b时刻结束，确定家畜的数量Y、体尺和频度，从而确定家畜的单位，此时该区域的瞬时放牧率为：
其中Y为家畜的数量，S为所确定的草原面积，a为a时刻，b为b时刻；
步骤4：对牧场内任意时刻、任意区域放牧率的测定，一天中从放牧开始，直至放牧结束，每隔1h无人机在100m高空拍照，观察3天，总共观察n次，确定家畜的数量Y、体尺和频度，从而确定家畜的平均数量，该区域平均放牧率为:
<mrow>
<msub>
<mi>SR</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msubsup>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>n</mi>
</msubsup>
<mfrac>
<msub>
<mi>L</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<msub>
<mi>S</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
</mfrac>
</mrow>
<mi>n</mi>
</mfrac>
</mrow>
其中Y为家畜的数量，S为所确定的面积。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710895201.6A CN107818561A (zh) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710895201.6A CN107818561A (zh) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107818561A true CN107818561A (zh) | 2018-03-20 |
Family
ID=61607158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710895201.6A Pending CN107818561A (zh) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107818561A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108876017A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-23 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 家畜放牧率空间格局分析方法 |
| US11010608B2 (en) | 2018-05-25 | 2021-05-18 | Bayer Cropscience Lp | System and method for vegetation management risk assessment and resolution |
| WO2022007117A1 (zh) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 | 周爱丽 | 牲畜分布密度实时测量平台及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205196634U (zh) * | 2015-11-18 | 2016-05-04 | 谭圆圆 | 基于无人飞行器的放牧装置 |
| CN106780082A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 兰州大学 | 放牧率测算方法和装置 |
| CN107194876A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-09-22 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种基于无人机航拍的大型野生动物种群数量调查方法 |
-
2017
- 2017-09-28 CN CN201710895201.6A patent/CN107818561A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205196634U (zh) * | 2015-11-18 | 2016-05-04 | 谭圆圆 | 基于无人飞行器的放牧装置 |
| CN106780082A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 兰州大学 | 放牧率测算方法和装置 |
| CN107194876A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-09-22 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种基于无人机航拍的大型野生动物种群数量调查方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11010608B2 (en) | 2018-05-25 | 2021-05-18 | Bayer Cropscience Lp | System and method for vegetation management risk assessment and resolution |
| CN108876017A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-23 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 家畜放牧率空间格局分析方法 |
| WO2022007117A1 (zh) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 | 周爱丽 | 牲畜分布密度实时测量平台及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107818561A (zh) | 一种利用无人机测定牧场内放牧率的方法 | |
| Chai et al. | Assessment of long-term gas sampling design at two commercial manure-belt layer barns | |
| McGinn et al. | Ammonia emissions from land-applied beef cattle manure | |
| CN110074106A (zh) | 蔷薇科植物防冻组合物、防冻针剂及其制备方法、及防冻输液药剂 | |
| de Guimarães Cardoso et al. | Sugar cane crop coefficient by the soil water balance method | |
| Klarenbeek et al. | Ammonia emissions after land spreading of animal slurries | |
| CN104956871B (zh) | 水草畜平衡系统 | |
| Saeidi | Separation the evaporation and transpiration in maize cultivation and investigation of their response to different irrigation levels | |
| Sharma et al. | Ammonia emission from rice–wheat cropping system in subtropical soil of India | |
| CN210063393U (zh) | 一种发射架的尾支撑结构 | |
| CN104604880A (zh) | 一种含有氮杂卓的防治甘蓝蚜虫的农药组合物 | |
| CN104604879A (zh) | 一种含有氮杂卓的防治甘蓝蚜虫的农药组合物的新应用 | |
| LIU et al. | The variation characteristics of sap flow of Chinese fir in the Yangtze River Delta | |
| ZHOU et al. | Effects of Winter Green Manure Crops With and Without Chicken Grazing on CH 4 and CO 2 Emissions in a Double-Crop Rice Paddy Field in South China | |
| RU2007112584A (ru) | Способ прецизионного внесения удобрений | |
| Emerenciano Neto et al. | Forage mass and morphological canopy composition of post-grazed massaigrass managed with different pre-grazing heights. | |
| Dobb et al. | Effect of pasture sampling cages on seed and herbage yields of creeping red fescue | |
| RU2321200C1 (ru) | Способ определения потребности яровых культур в азотном питании | |
| Martina et al. | Brief communication: walking distance and energy expenditure of beef cows grazing on hill country in winter | |
| Sangoi et al. | Nitrogen side-dress as a strategy to reduce defoliation damages at different growth stages of maize. | |
| CN104430351A (zh) | 一种含有吡喃酮的防治甘蓝蚜虫的农药组合物 | |
| RU144334U1 (ru) | Ферма для кроликов | |
| Smits | Ammonia emission from cow houses within the Dutch ‘Cows & Opportunities’ project | |
| Kunovac | Former and present habitats of Grey partridge (Perdix perdix L.) and Rock partridge (Alectoris Graeca Meisner) in Federation of Bosnia and Herzegovina | |
| Zhang et al. | Nitrogen balance in intensive agriculture in the north china plain |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180320 |