CN110779497A - 一种天地空一体化小麦产量评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种天地空一体化小麦产量评估方法，涉及粮食产量评估领域，包括卫星定位系统、遥感无人机计数装置以及移动测重装置，移动测重装置到位后，卫星定位系统预先编辑定位点，导航模块接收卫星定位系统发出的定位信号，遥感无人机计数装置根据定位点飞行到设定高度并稳定在定位点，位于无人机下部的摄像模块拍摄多组单位面积内的小麦图片，数量统计模块用于处理拍摄的小麦图片中的麦穗数U以及单株麦穗上的麦粒数目W，工作人员则将该地块的样品小麦烘干至含水率至13％的安全数值范围，称重设备用于称重千粒小麦重量Y，从而精确快速得出单位面积的产量，进而实现评估小麦产量。

Description

一种天地空一体化小麦产量评估方法
技术领域
本发明涉及粮食产量评估，尤其涉及一种天地空一体化小麦产量评估方法。
背景技术
国家在小麦收割前将会对小麦主产区的产量进行预估，从而便于国家统筹安排存储和收购等事宜，并且个别大型的粮食加工企业也会对小麦的产量进行评估，便于根据产量具体参考定价等，现有的小麦产量评估多采用人工取样的方法，即在多个不同地块选取一定范围的小麦，然后进行人工收割，并且对收割完成的小麦进行晾晒，并进行测重，然后单位面积的小麦产量则根据多组评估地块的平均值进行预估，但是这种评估方法精度较低，而且评估时间较长，对于较小区域的评估具备参考价值，但是由于我国小麦种植区广袤，海拔、地理位置以及水源等多种因素决定了小麦的产量，完全依赖人工进行评估的方法难以及时完成大部分区域的评估，而且依靠人工丈量精度不高，可能造成评估结果存在较大误差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种提高小麦产量评估精度和效率的天地空一体化小麦产量评估方法。
本发明是通过以下技术方案予以实现：一种天地空一体化小麦产量评估方法，包括卫星定位系统、遥感无人机计数装置以及移动测重装置，遥感无人机计数装置包括无人机、导航模块、数量统计模块以及摄像模块，导航模块以及数量统计模块位于无人机内，摄像模块位于无人机的正下方，摄像模块的摄像方向朝向下方，导航模块接收卫星定位系统的定位信号，摄像模块用于拍摄设定高度和角度范围内的小麦图片，数量统计模块用于处理拍摄的小麦图片中的麦穗数U以及单株麦穗上的麦粒数目W，移动测重装置包括烘烤设备以及称重设备，烘烤设备用于将小麦烘烤至含水率至13％的安全数值范围，称重设备用于称重千粒小麦重量Y。
移动测重装置到位后，卫星定位系统预先编辑定位点，导航模块接收卫星定位系统发出的定位信号，遥感无人机计数装置根据定位点飞行到设定高度并稳定在定位点，位于无人机下部的摄像模块拍摄多组单位面积内的小麦图片，数量统计模块用于处理拍摄的小麦图片中的麦穗数U以及单株麦穗上的麦粒数目W，工作人员则将该地块的样品小麦烘干至含水率至13％的安全数值范围，称重设备用于称重千粒小麦重量Y，从而精确快速得出单位面积的产量。
根据上述技术方案，优选地，无人机的设定高度为地面以上5-7m，该高度处摄像模块能够清晰拍摄位于其下方的小麦图片，并且尽可能增大拍摄范围；摄像模块的拍摄范围为多组1m2范围内的小麦图片，单位面积的小麦数量适当。
根据上述技术方案，优选地，无人机的拍摄范围为以无人机为中心的范围内10m2的设定范围内，无人机以设定范围为界限，随机拍摄多组不重合的1m2范围的小麦图片，随机选取不重合的单位小麦，增强数值的可靠性。
根据上述技术方案，优选地，1m2内的产量A1＝U*W*Y/1000，无人机的设定范围内的1m2内的产量取多组的平均值，其中单次设定范围内的Y为恒定值。
根据上述技术方案，优选地，移动测重装置上设有信息交换站，信息交换站用于接收数量统计模块发出的统计信息，并且信息交换站用于将统计信息发送至统计中心，统计中心对统计信息汇总和分析，统计中心便于汇总多组信息交换站得出的信息，提高数据的可靠性。
根据上述技术方案，优选地，卫星定位系统为北斗卫星系统。
本发明的有益效果是：移动测重装置到位后，卫星定位系统预先编辑定位点，导航模块接收卫星定位系统发出的定位信号，遥感无人机计数装置根据定位点飞行到设定高度并稳定在定位点，位于无人机下部的摄像模块拍摄多组单位面积内的小麦图片，数量统计模块用于处理拍摄的小麦图片中的麦穗数U以及单株麦穗上的麦粒数目W，工作人员则将该地块的样品小麦烘干至含水率至13％的安全数值范围，称重设备用于称重千粒小麦重量Y，从而精确快速得出单位面积的产量。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种天地空一体化小麦产量评估方法，包括卫星定位系统、遥感无人机计数装置以及移动测重装置，遥感无人机计数装置包括无人机、导航模块、数量统计模块、蓄电池以及摄像模块，蓄电池、导航模块以及数量统计模块位于无人机内，摄像模块位于无人机的正下方，蓄电池为人机、导航模块、数量统计模块以及摄像模块提供能源，摄像模块的摄像方向朝向下方，导航模块接收卫星定位系统的定位信号，摄像模块用于拍摄设定高度和角度范围内的小麦图片，数量统计模块用于处理拍摄的小麦图片中的麦穗数U以及单株麦穗上的麦粒数目W，移动测重装置包括烘烤设备以及称重设备，烘烤设备用于将小麦烘烤至含水率至13％的安全数值范围，称重设备用于称重千粒小麦重量Y。
工作过程：卫星定位系统预先编辑定位点，测量人员和相关移动测重装置到位后，启动无人机，位于无人机内的导航模块接收卫星定位系统发出的定位信号，工作人员操纵遥感无人机计数装置根据定位点飞行到设定高度并稳定在定位点，位于无人机下部的摄像模块拍摄多组单位面积内的小麦图片，数量统计模块用于处理拍摄的小麦图片中的麦穗数U以及单株麦穗上的麦粒数目W，工作人员则将该地块的样品小麦烘干至含水率至13％的安全数值范围，称重设备用于称重千粒小麦重量Y，由于一定范围地块的土地情况、降雨情况等极为接近，因此工作人员可将该千粒小麦重量Y作为该地块的恒定值，从而根据单位面积的麦穗数U以及单株麦穗上的麦粒数目W，工作人员能够精确快速得出单位面积的产量。
根据上述实施例，优选地，无人机的设定高度为5-7m，该高度处摄像模块能够清晰拍摄位于其下方的小麦图片，并且尽可能增大拍摄范围；摄像模块的拍摄范围为多组1m2范围内的小麦图片，单位面积的小麦数量适当。
进一步的，无人机的拍摄范围为以无人机为中心的范围内10m2的设定范围内，无人机以设定范围为界限，随机拍摄多组不重合的1m2范围的小麦图片，随机选取不重合的单位小麦，增强数值的可靠性。
综上所述，1m2内的产量A1＝U*W*Y/1000，无人机的设定范围内的1m2内的产量取多组的平均，即平均值A＝(A1+A2+A3++An)/n。
进一步的，移动测重装置上设有信息交换站，信息交换站用于接收数量统计模块发出的统计信息，并且信息交换站用于将统计信息发送至统计中心，统计中心对统计信息汇总和分析，统计中心便于汇总多组信息交换站得出的信息，提高数据的可靠性。
进一步的，卫星定位系统为北斗卫星系统，精度高。
本发明的有益效果是：移动测重装置到位后，卫星定位系统预先编辑定位点，导航模块接收卫星定位系统发出的定位信号，遥感无人机计数装置根据定位点飞行到设定高度并稳定在定位点，位于无人机下部的摄像模块拍摄多组单位面积内的小麦图片，数量统计模块用于处理拍摄的小麦图片中的麦穗数U以及单株麦穗上的麦粒数目W，工作人员则将该地块的样品小麦烘干至含水率至13％的安全数值范围，称重设备用于称重千粒小麦重量Y，从而精确快速得出单位面积的产量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种天地空一体化小麦产量评估方法，其特征在于，包括卫星定位系统、遥感无人机计数装置以及移动测重装置，所述遥感无人机计数装置包括无人机、导航模块、数量统计模块以及摄像模块，所述导航模块以及数量统计模块位于无人机内，所述摄像模块位于无人机的正下方，所述摄像模块的摄像方向朝向下方，所述导航模块用于接收卫星定位系统的定位信号，所述摄像模块用于拍摄设定高度和角度范围内的小麦图片，所述数量统计模块用于处理拍摄的小麦图片中的麦穗数U以及单株麦穗上的麦粒数目W，所述移动测重装置包括烘烤设备以及称重设备，所述烘烤设备用于将小麦烘烤至含水率至13％的安全数值范围，所述称重设备用于称重千粒小麦重量Y。
2.根据权利要求1所述的一种天地空一体化小麦产量评估方法，其特征在于，所述无人机的设定高度为地面以上5-7m，所述摄像模块的拍摄范围为多组1㎡范围内的小麦图片。
3.根据权利要求2所述的一种天地空一体化小麦产量评估方法，其特征在于，所述无人机的拍摄范围为以无人机为中心的范围内10㎡的设定范围内，无人机以设定范围为界限，随机拍摄多组不重合的1㎡范围的小麦图片。
4.根据权利要求3所述的一种天地空一体化小麦产量评估方法，其特征在于，1㎡内的产量A1＝U*W*Y/1000，无人机的设定范围内的1㎡内的产量取多组的平均值，其中单次设定范围内的Y为恒定值。
5.根据权利要求4所述的一种天地空一体化小麦产量评估方法，其特征在于，所述移动测重装置上设有信息交换站，所述信息交换站用于接收数量统计模块发出的统计信息，并且所述信息交换站用于将统计信息发送至统计中心，统计中心对统计信息汇总和分析。
6.根据权利要求5所述的一种天地空一体化小麦产量评估方法，其特征在于，所述卫星定位系统为北斗卫星系统。
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