[发明专利]大田作物病害立体信息获取装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业信息技术领域，特别涉及一种大田作物病害立体信息获取装置及方法。

背景技术

粮食作物在我国国民经济中占有重要地位，丰产及品质好坏直接关系到国计民生。病害胁迫是影响作物产量及品质的重要胁迫因子，近年来，随着全球气候变化加剧，作物病害爆发的几率增大，破坏性也呈显著上升趋势。然而，作物病害发病特征表现不一，有些病菌或孢子随风传播（以小麦条锈病为例），表征为作物不同层次的大面积感染，但轻重程度不一；有些从作物下层叶片到上部逐渐发病（以小麦白粉病为例），表征为中下层病害特征明显，而上层不明显。为了搞清楚不同病害在作物群体中的传播趋势及影响，进而为变量精准喷药及药效效果评价提供依据，需针对性开展相应观测装置的研发。查阅国内外已有文献发现，目前用于大田作物养分、病虫害遥感监测的传感器日益先进，但与之相配套的观测装置研发较少。

目前，我国农业和植保部门对病害发生的监测基本仍是以目测手查的方法为主，对作物病害的防治大都以地块或农户为单位进行统一的喷药和管理。这种传统的均一喷药模式，没有考虑不同病害的发病特征及发病程度，往往因喷药不均或过度喷洒而造成农药滥用，致使药害频繁发生。其次，大面积作物种植区（黑龙江、新疆等垦区）采用机械化喷药，仅提高了喷药速度，远未实现精准定量施药的目标。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明提供了一种大田作物病害立体信息获取装置及方法，以解决大田作物特殊病害的最佳喷药角度选择问题，可有效提高机械化施药和人工喷药的病害防控效率。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种大田作物病害立体信息获取装置，包括：

拱形架，其用于搭载信息获取探头；所述拱形架上设有弧形滑槽，所述信息获取探头可在滑槽内滑动；

信息获取探头，用于采集作物病害区域光谱；

推拉板，用于固定参照板，所述参照板对高光谱数据进行校正；

地物光谱仪，用于采集病害作物立体维的高光谱信息；

移动终端，用于数据收集与病害程度判断，提供最优喷药角度与喷药剂量建议；

运输车，用于承载上述部件，且在田间行走。

进一步地，运输车包括平台支架，所述平台支架上连接手推杆，所述平台支架底端连接车轮，所述车轮上设有护轴板；

进一步地，所述运输车车轮的直径为100cm。

进一步地，所述多角度拱形架的角度变化范围为±60°。

进一步地，所述推拉板工作状态时，将参照板固定至信息获取探头的正下方，用于光谱数据校正；工作完成后，滑动至地物光谱仪和移动终端的正上方，为地物光谱仪和移动终端遮挡直射太阳光。

进一步地，所述推拉板由黑色PVC板制成。

进一步地，所述推拉板包括板体，所述板体的两侧设有滑动槽，参照板在所述滑动槽内滑动；

所述板体的一端设有圆心槽，使得参照板的中心与信息获取探头一致；所述圆心槽的四周设有固定参照板的突起；

另一方面，本发明还提供一种采用上述大田作物病害立体信息获取装置进行测量的方法，具体包括：

S1、运输车在大田垄间自由行走，实施同点多次观测或多点连续观测；

S2、推拉板使用时，固定参照板进行光谱数据校正；使用后，充当地物光谱仪及移动终端的遮阳棚;

S3、根据不同的作物病害，实施±60°范围内的角度变化观测，寻找到反馈病害信息的最佳角度；

S4、移动终端设置为自动间隔的数据采集，给出最优喷药角度下的药物剂量建议；

S5、人工或机械喷药装置在上述步骤的指导下实施定量喷药。

（三）有益效果

本发明实施例提供的大田作物病害立体信息获取装置及方法，通过面向大田变量喷药指导装置的开发和使用方法探索，提出喷药效果最大化的角度或角度组合，有效提高机械化施药和人工喷药的病害防控效率。

附图说明

图1是本发明实施例的大田作物病害立体信息获取装置的整机示意图；

图2是本发明实施例的大田作物病害立体信息获取装置的侧视示意图；

图3是本发明实施例中拱形架的多角度细节示意图；

图4是本发明实施例中推拉板的结构示意图。

图中：1、护轴板；2、车轮；3、信息获取探头；4、拱形架；5、探头夹；6、推拉板；7、导向螺栓；8、地物光谱仪；9、笔记本电脑；10、手拉杆；11、平台支架；61：突起；62：圆心槽；63：滑动槽。