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   近年来,基于地物光谱特性的多光谱及高光谱遥感技术获得了迅猛发展,成为支持农作物生长监测与诊断的关键技术。特别是基于多平台高时空分辨率和高光谱分辨率的遥感信息源以其实时、快速、无损、大范围等特性使作物生长信息的实时监测与诊断变为现实,其结果可广泛应用于作物生产的肥水调控、精确管理、生产力估测等。因此,研究建立基于光谱的作物生长监测诊断技术对于提高作物因苗管理的技术水平,推进精确农作和智慧农业的开发应用,具有重要的理论与实践意义。
   国家信息农业工程技术中心以小麦和水稻作物为主要对象,运用光谱学方法,基于多年多点的田间小区与大区试验研究,明确了不同类型品种和不同氮素营养条件下作物反射光谱特征与生长信息的机理性关系,提取了作物生长指标敏感光谱波段和光谱参数,构建了基于反射光谱特征的作物生长指标定量监测模型;进一步研究构建了作物生长主要参数的适宜指标动态,建立了具有实时决策功能的作物生长诊断模型;并基于作物生长监测模型与诊断功能的耦合,研制开发了便携式作物生长参数智能监测与诊断仪以及基于无线传感网络的作物生长参数智能监测系统,初步形成了基于反射光谱的作物生长监测诊断软硬件技术体系。该技术可快速准确监测作物生长指标,实时诊断作物生长状况,精确指导作物中后期肥水调控,定量预测作物产量与品质指标。
   本技术已获得国家发明专利2项,申请国家发明专利6项;登记国家计算机软件著作权4项;发表重要学术论文80余篇,其中SCI/EI收录20余篇;累计培养博士和硕士研究生20名;鉴定科技成果1项。本项目成果目前正进行测试检验和组装集成,其中关键软硬件系统已在江苏、河南、江西等稻麦主产区开始了试验示范工作。结果显示,该技术可提升作物生长监测与诊断的时效性、准确性及智能化水平,促进作物生产管理的定量化和信息化,取得良好的经济社会效益。


作物生长指标监测技术部分成果图

 

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