农业产量监测和制图

1、农业产量监测和制图、简介农民的经济收益与损失和每季的作物收成息息相关；为了最大限度的了解什么会引起产量和效益的变化，许多农民开始在他们的土地上监测产量；传统地，农民是对整块土地或大面积土地进行测产，新技术的发展使农民对小面积土地测产成为可能，因为更小的土地具有更少的土壤变化。二、测量作物产量的方法现在有很多测量谷物产量的方法，大多数发展了很多年的方法都会在谷物被脱粒、分离、清选后称重作物。谷物水分在测量产量有很大影响，不同水分含量将会引起等体积的作物称出不同的重量。谷物产量以某一湿度下单位面积的谷物容量来表示。共有三种主要的作物产量测量方法：1、收集与称重方法(thecollect-and-w

2、eighmethod)这种方法是最古老的使用方法，目前仍然在使用；这种方法适用于整个农场、单块田地、以及带状收割的作物；装在谷物收集装置或田间拖车上的称重器对大田收获的作物进行称重；农作物水分含量通常是通过取样每片重载荷测量；根据这个方法收集的数据可以用来绘制产量图，但是必须要有测量每块收获区域面积的方法；产量平均值被决定于土地所有种植面积的作物总收获量。2、批量型产量监控(batch-typeyieldmonitors)先进的区域产量监测；可对在联合收割机谷物箱中、在装有谷物的货车中、以及联合收割机谷物箱卸载时的谷物进行称重；驾驶员可从显示在联合收割机驾驶室显示屏上得知称重结果；随着产量监测

3、技术的提高，批量型产量监测基本上全部让位于瞬时产量监测。3、实时产量监控(instantaneousyieldmonitors)实时测量即在谷物收获时的过程是连续的，在联合收割机运作时连续的数据采集点；所有系统均有测量每个记录的重量或体积所收割面积的能力；当它与定位系统如DGPS结合时，就可以提供产生单位谷物产量图所需要的重要数据，产量与在田地中所处的位置自动相联系，多数定点产量监测器可以实时测量谷物的含水率；为校准实时监测器以保证其精度收集-称重法与产量监测器结合在一起使用。三、基本产量监测元件1、决定实时作物产量的三个要素(1)联合收割机清选系统中的谷物流速(thegrainflowrat

4、ethroughthecombinescleangrainsystem)(2)联合收割机的行走速度(thecombinestravelspeed)收割机的切割宽度(thecuttingwidthoftheheader)2、通常在大部分实时监测作物产量系统中都有如下部件，这些部件来测量必要数据来计算、显示和记录作物产量。(1)谷物流量传感器(grainflowsensor)谷物流量传感器通常安装在洁净谷物升降机或输送机的顶部。谷物流量传感器主要有三种：冲击式流量传感器(impactforcesensor)颗粒流可以通过颗粒流的路径上安装一个冲击板，测量由颗粒冲击冲击板的力或者是被检测时晶粒撞击弹

5、簧加载板所产生的位移。力是被称重系统测量，冲击位移则由板块位移传感器测量。射线系统(radiometricsystem)射线系统测量谷物流量辐射能量的强度；当没有障碍阻碍射线传播路径时射线强度达到最大值；射线系统测量作物质量时不受作物类型影响；一种使用同位素资源的射线产量监控系统(同位素镅241)已经在欧洲被商业化使用多年。光电容积式测量系统(volumemeasurementsystem)光电传感器是用来检测光线的，辐射能量被转换为电信号，通过光电传感器检测光亮与黑暗的转换周期来估计通过清洁谷物系统谷物容积流量速率；这种测量方式受收获谷物的类型和收获谷物的水分含量影响；为了计算作物产量，需要

6、测量收获作物体积(称量每单位体积)。(2)谷物水分传感器(grainmoisturesensor)安装在净粮升运系统靠近谷粒流量传感器附近；对于玉米而言，标准含水量为15.5%；按极板式电容传感器进行测量，并折算成在标准含水率(15.5%)下的谷粒质量；利用高频电流测量两平板间谷粒的介电常数，以检测谷粒的含水率。(3)地面速度传感器(groundspeedsensor)如果行驶速度、谷物流量速率可以测量，而且收割机切割宽度是已知的，那么实时作物产量就可以被计算。公式如下：实时产量谷物流量速率*单位换算系数实时产量.切割宽度*行驶速度其中单位换算系数是要把单位换成通用单位(4)提升位置传感器(h

7、eaderpositionsensor)收货机在地头转弯时或经过没有作物的田间作业通道时，收割机将停止工作而升高，由提升位置传感器发出信号，可以自动暂停作业面积的统计计算；一些产量监测系统包括一种软件，这种软件允许操作者制定操作延迟来解释要求作物从顶部移动到谷物流量传感器的时间。(5)显示控制台(displayconsole)安装在驾驶室内，驾驶员可以随时监控机器作业的状态；可显示谷粒含水率、瞬时产量、某块地的平均产量、收割作业面积、行驶速度以及DGPS接收信号的质量等数据；具有计算处理和储存各种数据的功能；附有输入键盘，驾驶员可以手动输入或选定某些数据。显示控制台可以输入或显示的信息包括一下

8、内容：I.操作者提供信息(operator-suppliedinformation)：土地名称(fieldname)、负载名称或数量(loadnameornumber)切割宽度(cuttingwidth)。II.感应/计算信息(sensed/calculatedinformation)：作物水分含量(cropmoisturecontent)、实时产量(instantaneousyield)、平均产量(averageyield)、收获面积(areaharvested)行走速度(travelspeed)、DGPS信号接收质量(qualityofDGPSsignalreception)(6)称重系统

9、(loadcellsystem)有一些产量监控系统含有称重系统。混合的清洁谷物螺旋钻管停放在移臂上，测量重量同时测量行驶速度和切割宽度，为了获得每单位面积收获作物的份额。四、校准校准是为了保证传感器的数据和操作员的输入是否正确使用监测器，以保证的产生最终的输出在每英亩蒲式耳为单位；此外，力和位移传感粮食流量计必须进行校准以消除机器振动对产量读数的影响。大多数校准过程中涉及的比较与上一组独立的尺度衡量，估计通过测产数载的权重；在校准过程中，农民收割了一系列完整或部分粮箱负载。那么农民可以进入测产控制台，然后电脑内的实际重量为产量监控软件一套校准曲线。五、产量数据收集根据操作者选定的速率，实时传感器每1s、2s、3s、5s收集一次数据；控制台对所得的数据进行概况，总结