玉米果穗产量监测方法和技术研究

发布时间：2020-07-28 10:46

【摘要】：现代精细农业管理系统具有先进性和高效性,极大的方便了农业生产作业的管理。其中,测产系统是精细农业的重要环节。玉米产量的波动关系到国民粮食安全保障的工作能否顺利进行。目前,测产系统的研究领域中提出了测产应用模型和主要的监测方法,但是测产的准确性还无法保障,测产数据结果存在较大的误差。产量监测的数学计算模型和测产信号的处理算法的适应性还不够完善。因此,应用冲量传感器作为测产工具建立了玉米果穗的测产模型,重点分析研究如何让测产系统的精度达到最优。主要研究内容是:应用先进的数字信号处理手段滤除由车身振动和地面沟壑冲击等条件引起的振动干扰信号。收割机振动信号是一种不规则的信号,给测产系统的精度造成了很大误差。分别研究了传统模拟滤波,数字滤波,无限长冲击响应滤波,差分滤波,阈值滤波,小波分析函数和应用神经网络的小波分析算法等滤波方式。最后通过比较分析,为了能够把测量误差变得更小,并且把振动干扰从输出信号中有效地滤除,结合了具有自学习特征的神经网络和具有高辨识度特点小波函数。运用人工神经网络和小波函数的结合算法,对输出信号采取了滤波分析的方法。通过仿真模拟分析实验验证了小波神经网络算法的可行性,通过优化得到的结果相对于未优化系统的结果减少相对误差达到2.14%。在去噪方面进一步证实了小波神经网络算法的准确性高、稳定性强的优点。对玉米果穗的测产系统的研究,优化了测产系统的测量误差,有效的提高测产精度。为我国的玉米果穗测产系统的研究提供了一些参考。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S513
【图文】：

粮食产量,化肥

文研究意义和目的业为人们提供了人们基本生活所需的全方位支持，是我们人类生活生产的。近年来，世界人口数量在持续扩大，但是地球供人类生存的土地、水源基本生存条件及其匮乏，此外还有人为因素的破坏、气候环境的变化、温，造成粮食产量减少。同时，粮食安全问题也关系到国民经济的发展状况精确获得粮食产量对于维护国家的粮食安全问题和对经济发展的推动至关国人口体量庞大，但是可用土地面积在渐渐地损失，从 2009 年到 2011 年4.6 万公顷[1]。土地面积人口数量多，造成人均土地面积匮乏对粮食的需高不下，是我国农业经济发展需要解决的长期难题。为了提高粮食总产量过人为干预的增加粮食产量。大量使用化肥是最直接的手段。然我国的可用土地面积不到世界总体的十分之一，但是化肥农药的使用却界总数的 30%之多[2]。

示意图,示意图,作物产量,监管区

图 2 精细农业示意图Fig.2 Sketch map of precision agriculture 所示，收割机上安装谷物产量监测系统，来实时获得农作物作物产量分布数据的获取是施行精细农业的首要程序也是不。作物产量分部信息表示管理决策的实施效果；综合考虑产沃程度进行数据分析，可以分成不同特点的监管区域进行分玉米果穗实行精细农业管理具有重大价值。也为精细农业的知识。统研究现状研究动态纪九十年代，一些大型的农业机械企业均发布装有产量监测发出了产量信息数据管理决策系统，系统在运行时间断几秒

监测系统,产量

图 3 产量监测系统的装配示意Fig.3 Assembly plan of production monitoring system3 所示，主要包括：控制系统，采集和计算分析数据；GPS 接收体坐标；冲量传感器，测量作物产量；作物水分传感器，收集作速传感器，记录当前收割机行进的速度值[18]。感器放置在输送装置的上端。当作物运输至升运器上方时，在传冲量传感器的采集板，相应力度的强弱与当前作物的产量数据器的角速度测量器的采集信号对冲量传感器的采集信号构成辅助器对车速测量装置、运升器转速测量装置、作物水分传感器、收置及冲量式流量传感器的采集到的数据综合分析计算。GPS 定位置坐标[19]。系统工作时，结合 GPS 数据和采集到的实时测产图，为精细农业管理系统提供数据信息。国外对产量监测系统的研究重点为两个方向：1）产量传感的

【参考文献】