[发明专利]一种农田的灌溉需水量计算方法及装置

权利要求书

1.一种农田的灌溉需水量计算方法，其特征在于，包括：

根据颜色特征对农田的目标图像进行图像分割，确定所述目标图像中的绿色作物所处的目标区域；

根据所述目标区域的像素个数与所述目标图像的总像素个数的比值，确定绿色作物的覆盖率；

根据所述覆盖率和气象数据，确定所述农田的灌溉需水量。

2.根据权利要求1所述的农田的灌溉需水量计算方法，其特征在于，所述基于所述覆盖率结合气象数据，确定所述农田的灌溉需水量，包括：

将所述覆盖率输入作物系数目标估算模型，获取所述绿色作物的作物系数；

根据所述作物系数和气象数据，确定所述农田的参考作物蒸发蒸腾量；

基于所述作物系数和所述参考作物蒸发蒸腾量，确定所述农田的灌溉需水量。

3.根据权利要求1所述的农田的灌溉需水量计算方法，其特征在于，在根据颜色特征对农田的目标图像进行图像分割，确定所述目标图像中的绿色作物所处的目标区域之前，还包括：

利用图像采集设备采集所述农田的初始图像；

利用降噪算法和透视变换法对所述初始图像进行优化处理，获取目标图像；

所述图像采集设备包括手机。

4.根据权利要求2所述的农田的灌溉需水量计算方法，其特征在于，建立所述作物系数估算模型的步骤包括：

获取多个数目相同的目标图像样本集，将其中一个目标图像样本集作为目标图像测试集，其余的每个目标图像样本集作为目标图像训练集；

根据目标图像样本的覆盖率与作物系数的函数关系，利用每个目标图像训练集建立对应的作物系数估算模型；

利用所述目标图像测试集，对每个所述作物系数估算模型进行测试，将最优的作物系数估算模型作为作物系数目标估算模型。

5.根据权利要求2所述的农田的灌溉需水量计算方法，其特征在于，所述根据所述作物系数和气象数据，确定所述农田的参考作物蒸发蒸腾量，其计算公式为：

R_n＝R_ns-R_nl；

G＝0.38(T_d-T_d-1)；

γ＝0.00163P/λ；

U₂＝4.87·U_h/ln(67.8h-5.42)；

ET₀为参考作物蒸发蒸腾量；T为平均气温；Δ为温度-饱和水汽压关系曲线在T处的切线斜率；R_n为净太阳辐射，R_ns为静短波辐射，R_nl为静长波辐射；G为土壤热通量，对于逐日估算ET₀，计算第d日土壤热通量，T_d和T_d-1分别是第d天和第d-1天的平均气温；γ为温度表常数，λ为潜热；U₂为2米高处风速，h为高度，U_h为高度h处的风速；e_a为饱和水汽压；e_d为实际水汽压，其中T_min为日最低气温，T_max为日最高气温,P为当日的降水量。

6.根据权利要求2所述的农田的灌溉需水量计算方法，其特征在于，所述基于所述作物系数和所述参考作物蒸发蒸腾量，确定所述农田的灌溉需水量，其具体公式为：

ET_c＝K_c*ET₀；

其中，ET_c为灌溉需水量，K_c为作物系数。

7.一种农田的灌溉需水量计算装置，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于根据颜色特征对农田的目标图像进行图像分割，确定所述目标图像中的绿色作物所处的目标区域；

第二处理模块，用于根据所述目标区域的像素个数与所述目标图像的总像素个数的比值，确定绿色作物的覆盖率；

第三处理模块，用于根据所述覆盖率和气象数据，确定所述农田的灌溉需水量。