[发明专利]一种玉米中耕实时变量施肥的智能控制方法及装置

摘要

本发明属于农业生产设备技术领域，具体涉及一种玉米中耕实时变量施肥的智能控制方法及装置，智能控制方法根据实时采集的玉米冠层NDVI光谱数据，通过学习功能的智能算法，实时修正NDVI光谱数据的均值，不断调整优化基于中耕玉米长势的变量施肥模型。1、求得修正前的均值；2、根据修正前的均值Y(n)求修正系数a；3、根据修正系数对均值进行修正，修正后计算施肥量；4、当前的NDVI光谱数据与实时均值运算得出偏差，确定当前检测的玉米植株长势与总体长势差异性。该智能控制方法解决了处方图变量施肥方式实时性差、操作繁琐、费时费力等问题。解决了实时控制变量施肥方式智能化程度低、工作量较大，操作繁琐，技术要求高等问题。

主权项

1.一种玉米中耕实时变量施肥的智能控制方法，其特征在于：所述智能控制方法根据实时采集的玉米冠层NDVI光谱数据，通过学习功能的智能算法，实时修正NDVI光谱数据的均值，不断调整优化基于中耕玉米长势的变量施肥模型，包括以下步骤：第一步，求得修正前的均值，其计算公式如下所示：其中：n为检测玉米冠层NDVI光谱数据的个数；Y(n)为本次修正前NDVI光谱数据均值的输出值；X(n)为本次NDVI光谱数据的采样值；Y(n‑1)为上次修正前NDVI光谱数据均值的输出值；第二步，根据修正前的均值Y(n)求修正系数a，其计算公式如下所示：第三步，根据修正系数对均值进行修正，修正后计算施肥量，其计算公式如下所示：其中：Y'(n)为本次修正后NDVI光谱数据均值的输出值；第四步，当前的NDVI光谱数据与实时均值运算得出偏差，确定当前检测的玉米植株长势与总体长势差异性，其计算公式为△X_n＝X(n)‑Y'(n)  (4)其中：△X为本次NDVI光谱数据与NDVI光谱数据均值的偏差，反映玉米长势的参数，正数代表玉米长势状态优，数值越高长势越好，负数则代表玉米长势状态差，数值越低玉米长势越差；根据实时变化的NDVI光谱数据与亩施肥量的差值，实时确定当前玉米冠层NDVI光谱数据下的施肥量；其中：Q为当前玉米冠层NDVI光谱数据所对应的施肥量；为每亩耕地的施肥量；△Q为相对增加或减少的施肥量；当前玉米冠层NDVI光谱数据所对应的施肥量Q的取值关键在于△Q的确定，NDVI光谱数据能够反映玉米长势情况，进而反映出玉米作物的需肥量，NDVI光谱数据的变化量与NDVI算术平均值的比值和作物施肥量的变化量与每亩耕地施肥量的比值是相等的，通过以上关系求得△Q的值；基于NDVI光谱数据的变量施肥智能控制计算公式为：当前玉米冠层NDVI光谱数据对应的施肥量Q的计算公式为：又将Y'(n)代入，当前玉米冠层NDVI光谱数据下的施肥量的表达式如下所示：。