一種作物水分脅迫指數測定裝置及其測定方法
2023-10-16 18:30:59 1
專利名稱：一種作物水分脅迫指數測定裝置及其測定方法
技術領域：
本發明涉及一種農業灌溉系統，尤其涉及一種應用作物水分脅迫指數CWSI理論模式實施探測、數據處理和給出灌溉決策的裝置及其測定方法。
背景技術：
現有技術中，農業灌溉決策系統一般選取土壤水分為控制參數，再配以相關的計算方法。但是選取土壤水分為控制參數的系統有以下缺點首先，由於大田土壤的土壤水分具有很大的異質性，選取土壤水分為控制參數，這就意味著必須安裝一定數量的土壤水分探頭，才能保證測量系統的測量具有代表性，但是在大田裡布設比較多的土壤水分探頭或經常進入田地中央測量是很不現實的，而田地邊緣的土壤水分往往不具有很好的代表性；其次，該系統顯然只適用於面積不太大的灌溉受控系統，若灌溉面積較大，則操控人員操作和維護的勞動強度會很大；第三，水分傳感器永久或半永久埋設將不利於大田的機械作業；第四，土壤水分和作物是否發生水分生理脅迫是一個間接和複雜關係，不同作物之間存在較大的差別。用作物冠層溫度信息作為控制參數，採取非接觸和近距離遙感方式，探測的主要信息直接來自作物本身，並結合幾個作物生長環境的參數，使得探測結果更具有代表性，因此，用作物冠層溫度信息作為控制參數，是指導田間灌溉開始時間的農田水分管理技術之一，能有效地防止作物遭受水分脅迫，從而穩定和提高作物產量。
另外，基於作物冠層溫度的作物水分脅迫診斷指標是作物水分脅迫指數CWSI(Crop Water Stress Index)CWSI的定義CWSI=(Tc-Ta)-(Tc-Ta)ll(Tc-Ta)ul-(Tc-Ta)ll]]>其中，Tc指作物冠層溫度，Ta指空氣溫度，(Tc-Ta)ll是作物在潛在蒸發狀態下的冠氣溫差，(Tc-Ta)ul是作物無蒸騰條件下的冠氣溫差。
根據CWSI的定義現有技術中存在兩種計算方法經驗模式和理論模式。
1，經驗模式，計算方法是(Tc-Ta)ll＝A+B·VPD(Tc-Ta)ul＝A+B·VPG其中，A，B分別為線性回歸係數，VPD(Vapor Pressure Deficit)為空氣的飽和水汽壓差，VPG(Vapor Pressure Gap)指溫度為Ta時的空氣飽和水汽壓和溫度為Ta+A時的空氣飽和水汽壓之間的差。A，B可以通過田間實驗獲得，並針對某種作物在某一地區不發生變化。
2，理論模式，計算方法是(Tc-Ta)ll=ra(Rn-G)Cp(1+rcp/ra)+(1+rcp/ra)-VPD+(1+rcp/ra)]]>(Tc-Ta)ul=ra(Rn-G)Cp]]>其中，Rn為淨輻射通量密度(Wm2)，G為土壤熱通量密度(Wm2)，ρ為空氣密度(kg m3)，Cp為空氣比熱□J kg1℃1□，γ為乾濕表常數□Pa ℃1□，ra為空氣動力學阻力(s m1)，rcp為潛在蒸發條件下的冠層阻力(s m1)，Δ為飽和水汽壓隨溫度變化的斜率□Pa ℃1□，其他符號同上。
現有技術中根據CWSI的定義所發明的觀測儀器主要是採用CWSI經驗模式，將不同作物的A，B係數固化到可攜式的紅外測溫儀器中，在觀測作物冠層溫度和空氣飽和差後計算CWSI來應用于田間灌溉管理。
採用CWSI經驗模式目前存在的問題有以冬小麥為例，(1)沒有考慮理論模式的應用，據研究，理論模式更適合在我國華北地區冬小麥水分脅迫監測上的應用；(2)CWSI理論模式的應用可以更為精確的診斷作物水分脅迫指數，並且根據CWSI理論模式所得出的灌溉建議可以更有效地利用水資源，提高水分利用效率。
發明的內容為了解決現有技術中農業灌溉決策系統中一般選取土壤水分為控制參數，所帶來的測量點不具有普遍性、監測站點難以選取、操作人員勞動強度大、監控器材埋放在土壤中不利農業機械作業等問題。同時本發明也要解決現有技術中因應用CWSI經驗模式評估作物水分脅迫指數的高低，所帶來的在農業灌溉中水資源利用率不高、不適合我國華北地區農業區等問題。
本發明的發明目的之一是設計一種作物水分脅迫指數的測定方法，另一個發明目的是根據作物水分脅迫指數的測定方法所開發的測定裝置。本發明採取針對作物的冠層溫度進行作物水分脅迫指數的測量體系，應用CWSI理論模式作為作物測量依據，從理論模式計算CWSI所需要的變量入手。
根據背景技術中有關CWSI理論模式計算的介紹，可知公式中涉及多種變量，用於CWSI理論模式計算的各個變量獲取方式說明如下(1)冠層溫度Tc系統觀測獲取；(2)空氣溫度Ta系統觀測獲取；(3)淨輻射通量Rn本系統觀測獲取；(4)土壤熱通量G根據作物覆蓋程度按0.1Rn或0.2Rn近似計算獲得；(5)空氣密度ρ為常數；(6)空氣比熱Cp常數；(7)乾濕表常數γ常數；(8)飽和水汽壓隨溫度變化的斜率Δ按下式近似計算獲得Δ＝45.03+3.014T+0.05345T2+0.00224T3其中變量T處理為冠層表面溫度與空氣溫度的平均值((Tc+Ta)/2)，可以經過系統觀測獲取；(9)空氣飽和差VPD通過本系統觀測的空氣幹球溫度(即空氣溫度)和溼球溫度計算獲得；(10)作物冠層最小阻力(阻抗)rcp採用田間實驗獲取，它是一個僅跟作物相關的變量；(11)空氣動力學阻力ra按以下公式計算當風速大於2ms1時ra=[ln(z-dz0)]2/ku2]]>當風速小於等於2ms1時
ra=4.72[ln(z-dz0)]2/(1+0.54u)]]>其中，z為參考高度(m)，d為零平面位移(m)，設為0.75h，h為作物高度(m)，z0為粗糙長度(m)，設為0.13h，k為von Karman(卡曼)常數，為0.41，u為參考高度的風速(ms1)。在計算空氣動力學阻力中，需要兩個變量，一個是風速，一個是作物高度，其中風速由系統觀測獲得，作物高度則由其他方式獲得。
從以上各變量獲得情況看，系統需直接觀測獲得數據的有以下五個變量A、冠層溫度B、空氣溫度C、冠層上方淨輻射D、空氣溼球溫度E、風速根據以上所需測量的變量，本系統需要安裝的傳感器探頭有紅外溫測探頭、通風乾溼表、太陽淨輻射表、風速儀。
本發明的一個技術方案是應用了以上傳感器探頭組成為作物水分脅迫指數測量裝置，其具體的技術方案如下一種作物水分脅迫指數測定裝置，其包括數據採集單元和數據處理單元；數據採集單元由數據採集探頭組成，數據採集探頭用來探測作物生長環境的幾個主要參數；數據處理單元包括數據採集器和計算單元；數據採集單元與數據處理單元電連接，數據採集單元將數據信號輸入給所述的數據處理單元中的數據採集器，數據採集器將採集的信號傳送給計算單元，由所述的計算單元對數據信號進行處理；其特徵在於數據採集單元中的數據採集探頭包括有紅外溫測探頭1、通風乾溼表2、太陽淨輻射表3、風速儀4，以上各採集探頭均分別與所述的數據處理單元電連接。
在實際的應用中，所述的計算單元包括CWSI指數計算單元和灌溉決策計算單元；所述的CWSI指數計算單元是將探測到的各項作物生長環境的幾個主要參數指標按照CWSI理論模式進行計算的處理單元；所述的灌溉決策計算單元是將從所述的CWSI指數計算單元輸出的運算結果與作物水分脅迫診斷指標體系進行比較、輸出結果的計算單元；所述的作物水分脅迫診斷指標體系是根據不同作物所制定的診斷作物水分脅迫程度的一套CWSI值。
在實際的應用中，所述的作物水分脅迫指數測定裝置還包括支撐架5、支撐臂6，所述的支撐臂6連接在支撐架5上；數據採集單元和數據處理單元安裝在所述支撐架5和支撐臂6上。
在實際的應用中，所述的支撐架5為塔杆式支撐架，其包括可伸縮式支架柱和支架座；支架柱由幾段柱徑不同的柱體套接而成，支架柱中的柱體節數可為1～5節，優選為2～3節。
在實際的應用中，所述的作物水分脅迫指數測定裝置還包括有十字交叉組合連接器7和旋緊螺釘8，所述的十字交叉組合連接器7是由兩根柱形中空管件十字交叉連接而成，每根柱形中空管上有兩個旋緊螺釘8，管件間用所述的旋緊螺釘8固定連接而構成的；所述的十字交叉組合連接器7用於將所述的支撐臂6、數據採集單元和數據處理單元安裝在所述支撐架5上。
在實際的應用中，所述的支撐臂6、數據採集單元和數據處理單元分別通過與各自相匹配的十字交叉組合連接器7固定在支撐架6上；十字交叉組合連接器7使得與其安裝的數據採集探頭與地面之間的夾角可以通過旋緊螺釘8調節。
在實際的應用中，所述的作物水分脅迫指數測定裝置包括紅外溫測探頭1、通風乾溼表2、太陽淨輻射表3、風速儀4、支撐架5、支撐臂6、十字交叉組合連接器7、旋緊螺釘8、機箱9、導線10、十字交叉卡箍11、牽繩12和地錨13；機箱9內部安裝有電源(電池)、數據採集器和計算單元；數據採集器和計算單元均分別與電源連接，且數據採集器的輸出端與計算單元的輸入端9連接；機箱9外殼上留有導線穿出孔；太陽淨輻射表3通過一個十字交叉組合連接器7固定在支撐架5的頂部將太陽淨輻射表3手柄插入十字交叉組合連接器7橫向的管件中，並用旋緊螺釘8固定，而十字交叉組合連接器7的縱向管件套接在支撐架5的頂部，並用所述的旋緊螺釘8固定；支撐臂6通過一個十字交叉組合連接器7與支撐架5連接將支撐臂6插入十字交叉組合連接器7的橫向管件中，並用旋緊螺釘8釘固定，而十字交叉組合連接器7的縱向管件套接在支撐架5上，並用所述的旋緊螺釘8固定；支撐臂6的位置是在太陽淨輻射表3下方的支撐架5的支架柱上；紅外溫測探頭1、風速儀4分別通過與其相匹配十字交叉組合連接器7安裝在支撐臂6上，通風乾溼表2通過十字交叉卡箍11安裝在所述的支撐臂6上，並且各探頭之間在支撐臂6上的位置相隔一定距離；支撐架5的支架柱上固定連接有機箱9，所述的牽繩12一端連接在所述支撐架5的支架柱上，另一端與所述的地錨13連接，所述的牽繩和地錨起到固定支撐架和各種探頭的作用；紅外溫測探頭1、通風乾溼表2、太陽淨輻射表3、風速儀4均分別引導線10通過所述的導線穿出孔與機箱9內的電源連接；並且各採集探頭與數據採集器電連接，即均將各自探測的數據信號通過導線10傳輸給數據採集器。
在實際的系統中，所述的紅外溫度計的型號為IRTSP或BS04T；太陽淨輻射表的型號為Q7或TBB1；通風乾溼表的型號為DL1；三杯風速儀的型號為EP1；數據採集器的型號為DT50或DT500。
本發明的另一種技術方案是作物水分脅迫指數的測定方法，其具體技術方案描述如下一種作物水分脅迫指數測定方法是由所述數據採集單元將數據信號傳輸給所述的數據處理單元，由數據處理單元對數據信號進行處理；數據採集單元包括各種數據採集探頭紅外溫測探頭1、通風乾溼表2、太陽淨輻射表3、風速儀4；數據處理單元包括數據採集器和計算單元；所述的計算單元包括CWSI指數計算單元和灌溉決策計算單元；所述的測定方法為首先由各數據採集探頭採集到作物的各種數據信號，並將作物數據信號通過導線傳輸給數據處理單元中數據採集器，再由數據採集器將採集到的數據信號輸入給計算單元中的CWSI指數計算單元，由CWSI指數計算單元根據CWSI理論模式進行計算處理；最後將從CWSI指數計算單元輸出的運算結果和作物水分脅迫診斷指標體系輸入進計算單元中的灌溉決策計算單元，由灌溉決策計算單元對輸入進的數據進行比較、輸出結果；所述的作物水分脅迫診斷指標體系是根據不同作物所制定的診斷作物水分脅迫程度的一套CWSI值。
本發明用作物冠層溫度信息指導田間灌溉，克服了用土壤水分信息指導農業灌溉系統的不足，監測站點可根據不同種類的作物設置在田間任意位置，大大降低了操作人員的勞動強度，提高了工作效率，同時監測系統無須埋入地下，系統便於移動，為農業機械化勞動提供了便利的條件；另外，本發明採用水分脅迫指數CWSI的理論模式進行數據處理，可更為精確的給出作物遭受水分脅迫的指標，形成一個可以診斷、決策的田間灌溉管理系統，本系統尤其適合於我國北方廣大農業生產區，可大大減少水資源的浪費，提高灌溉水資源的利用率。
圖1為一種作物水分脅迫指數測定方法的框圖；圖2為一種作物水分脅迫指數測定裝置的實施方式示意圖；圖3為一種作物水分脅迫指數測定裝置實施方式的機械結構連接圖。
下面針對具體實施方式
對各幅附圖進行說明。
紅外溫測探頭為1、通風乾溼表為2、太陽淨輻射表為3、風速儀為4、支撐架為5、支撐臂為6、十字交叉組合連接器為7、旋緊螺釘為8、機箱為9、導線為10、十字交叉卡箍11、牽繩12和地錨13；
具體實施例方式圖1為本發明作物水分脅迫指數測定方法的原理圖，測定方法是由所述數據採集單元將數據信號傳輸給所述的數據處理單元，再由數據處理單元對數據信號進行處理，給出灌溉決策的過程；所述的數據採集單元由多種數據採集探頭組成，各種數據採集探頭用來探測有關作物生長環境的幾個主要參數。數據採集單元中的數據採集探頭包括有紅外溫測探頭1、通風乾溼表2、太陽淨輻射表3、風速儀4，以上採集探頭均分別與所述的數據處理單元電連接。
數據處理單元包括數據採集器和計算單元。計算單元包括CWSI指數計算單元和灌溉決策計算單元。CWSI指數計算單元是將所述的數據採集器輸出的各項指標按照CWSI理論模式進行計算的數據處理單元；灌溉決策計算單元是將從CWSI指數計算單元輸出的運算結果與作物水分脅迫診斷指標體系進行比較、輸出結果的計算單元。所述的作物水分脅迫診斷指標體系是根據不同作物所制定的診斷作物水分脅迫程度的一套CWSI值。
所述的測定方法具體是首先由各數據採集探頭採集到作物的各種數據信號，並將作物數據信號通過導線傳輸給數據處理單元中數據採集器，再由數據採集器將採集到的數據信號輸入給計算單元中的CWSI指數計算單元，由CWSI指數計算單元根據CWSI理論模式進行計算處理；最後將從CWSI指數計算單元輸出的運算結果和作物水分脅迫診斷指標體系輸入進計算單元中的灌溉決策計算單元，由灌溉決策計算單元對輸入進的數據進行比較、輸出結果、給出灌溉決策。
圖2為作物水分脅迫指數的測定裝置的示意圖、圖3為作物水分脅迫指數測定裝置的結構連接圖，所述的作物水分脅迫指數測定裝置包括紅外溫測探頭1、通風乾溼表2、太陽淨輻射表3、風速儀4、支撐架5、支撐臂6、十字交叉組合連接器7、旋緊螺釘8、機箱9導線10、十字交叉卡箍11、牽繩12和地錨13；支撐臂6連接在支撐架5上，支撐架5為塔杆式支撐架，其包括可伸縮式支架柱和支架座；支架柱由幾段柱徑不同的柱體套接而成，支架柱中的柱體節數可為1～5節，優選為2～3節。所述的牽繩12一端連接在所述支撐架5的支架柱上，另一端與所述的地錨13連接。
十字交叉組合連接器7是由兩根柱形中空管件經十字交叉連接而成，每根柱形中空管上有兩個旋緊螺釘8，管件間用所述的旋緊螺釘8固定連接；十字交叉組合連接器7用於將所述的支撐臂6、數據探測單元安裝在支撐架5上。另外，十字交叉組合連接器7使得與其安裝的數據採集探頭與地面之間的夾角可以通過旋緊螺釘8調節。
數據採集探頭包括有紅外溫測探頭1、通風乾溼表2、太陽淨輻射表3、風速儀4。
支撐架5的支架柱上固定連接有機箱9，機箱9內部安裝有電源、數據採集器和計算單元；計算單元包括CWSI指數計算單元和灌溉決策計算單元；CWSI指數計算單元是將探測到的各項作物指標數據按照CWSI理論模式進行計算的處理單元；灌溉決策計算單元是將從CWSI指數計算單元輸出的運算結果與作物水分脅迫診斷指標體系進行比較、輸出結果的計算單元；作物水分脅迫診斷指標體系是根據不同作物所制定的診斷作物水分脅迫程度的一套CWSI值。數據採集器和計算單元均分別與電源連接，且數據採集器的輸出端與計算單元的輸入端連接；機箱9外殼上留有導線穿出孔。
太陽淨輻射表3通過一個十字交叉組合連接器7固定在支撐架5的頂部將太陽淨輻射表3手柄插入十字交叉組合連接器7橫向的管件中，並用旋緊螺釘8固定，而十字交叉組合連接器7的縱向管件套接在所述支撐架5的頂部。
支撐臂6通過一個十字交叉組合連接器7與支撐架5連接將支撐臂6插入十字交叉組合連接器7的橫向管件中，並用旋緊螺釘8固定，而十字交叉組合連接器7的縱向管件套接在支撐架5上，並用旋緊螺釘8固定；支撐臂6的位置是在太陽淨輻射表3下方的支撐架5的支架柱上。
紅外溫測探頭1、風速儀4分別通過與其相匹配十字交叉組合連接器7安裝在所述支撐臂6上，通風乾溼表2通過十字交叉卡箍11安裝在所述的支撐臂6上，並且各探頭之間在支撐臂6上的位置相隔一定距離。
紅外溫測探頭1、通風乾溼表2、太陽淨輻射表3、風速儀均4分別引導線10通過所述的導線穿出孔與機箱9內的電源連接；並且所述的各採集探頭與數據採集器電連接，即均將各自探測的數據信號通過導線10傳輸給數據採集器。
紅外溫測探頭1、通風乾溼表2、太陽淨輻射表3、風速儀均4的型號為紅外溫度計的型號為IRTSP或BS04T；太陽淨輻射表的型號為Q7或TBB1；通風乾溼表的型號為DL1；三杯風速儀的型號為EP1；數據採集器的型號為DT50或DT500。
權利要求
1.一種作物水分脅迫指數測定裝置，其包括數據採集單元和數據處理單元；所述的數據採集單元由數據採集探頭組成，所述的數據採集探頭用來探測作物生長環境的主要參數；所述的數據處理單元包括數據採集器和計算單元；所述的數據採集單元與數據處理單元電連接，數據採集單元將數據信號輸入給所述的數據處理單元中的數據採集器，所述的數據採集器將採集的信號傳送給所述的計算單元，由所述的計算單元對數據信號進行處理；其特徵在於所述的數據採集單元中的數據採集探頭包括有紅外溫測探頭(1)、通風乾溼表(2)、太陽淨輻射表(3)、風速儀(4)，以上各採集探頭均分別與所述的數據處理單元電連接。
2.根據權利要求1所述的作物水分脅迫指數測定裝置，其特徵在於所述的計算單元包括CWSI指數計算單元和灌溉決策計算單元；所述的CWSI指數計算單元是將探測到的作物生長環境的主要參數按照CWSI理論模式進行計算的處理單元；所述的灌溉決策計算單元是將從所述的CWSI指數計算單元輸出的運算結果與作物水分脅迫診斷指標體系進行比較、輸出結果的計算單元；所述的作物水分脅迫診斷指標體系是根據不同作物所制定的診斷作物水分脅迫程度的一套CWSI值。
3.根據權利要求1所述的作物水分脅迫指數測定裝置，其特徵在於所述的作物水分脅迫指數測定裝置還包括支撐架(5)、支撐臂(6)；所述的支撐臂(6)連接在所述的支撐架(5)上；所述的數據採集單元和數據處理單元安裝在所述支撐架(5)和支撐臂(6)上。
4.根據權利要求3所述的作物水分脅迫指數測定裝置，其特徵在於所述的支撐架(5)為塔杆式支撐架，其包括可伸縮式支架柱和支架座；所述的支架柱由幾段柱徑不同的柱體套接而成，所述支架柱中的柱體節數可為1～5節，優選為2～3節。
5.根據權利要求3所述的作物水分脅迫指數測定裝置，其特徵在於所述的作物水分脅迫指數測定裝置還包括有十字交叉組合連接器(7)和旋緊螺釘(8)，所述的十字交叉組合連接器(7)是由兩根柱形中空管件十字交叉連接而成，每根柱形中空管上有兩個旋緊螺釘(8)，管件間用所述的旋緊螺釘(8)固定連接而構成的；所述的十字交叉組合連接器(7)用於將所述的支撐臂(6)、數據採集單元和數據處理單元安裝在所述支撐架(5)上。
6.根據權利要求4所述的作物水分脅迫指數測定裝置，其特徵在於所述的支撐臂(6)、數據採集單元和數據處理單元分別通過與各自相匹配的十字交叉組合連接器(7)固定在所述的支撐架(5)上；所述的十字交叉組合連接器(7)中兩根管件間的夾角可以通過所述的旋緊螺釘(8)調節。
7.根據權利要求1～6之一所述的作物水分脅迫指數測定裝置，其特徵在於所述的作物水分脅迫指數測定裝置包括紅外溫測探頭(1)、通風乾溼表(2)、太陽淨輻射表(3)、風速儀(4)、支撐架(5)、支撐臂(6)、十字交叉組合連接器(7)、旋緊螺釘(8)、機箱(9)、導線(10)、十字交叉卡箍(11)、牽繩(12)和地錨(13)；所述機箱(9)內部安裝有電源、所述的數據採集器和計算單元；所述的數據採集器和計算單元均分別與電源連接，且所述的數據採集器的輸出端與計算單元的輸入端連接；所述的機箱(9)外殼上留有導線穿出孔；所述的太陽淨輻射表(3)通過所述的一個十字交叉組合連接器(7)固定在所述支撐架(5)的頂部將所述的太陽淨輻射表(3)手柄插入所述的十字交叉組合連接器(7)橫向的管件中，並用所述的旋緊螺釘(8)固定，而十字交叉組合連接器(7)的縱向管件套接在所述支撐架(5)的頂部，並用所述的旋緊螺釘(8)固定；所述的支撐臂(6)通過一個十字交叉組合連接器(7)與所述的支撐架(5)連接將所述支撐臂(6)插入所述的十字交叉組合連接器(7)的橫向管件中，並用所述的旋緊螺釘(8)固定，而所述的十字交叉組合連接器(7)的縱向管件套接在所述的支撐架(5)上，並用所述的旋緊螺釘(8)固定，所述支撐臂(6)的位置是在所述的太陽淨輻射表(3)下方的支撐架(5)的支架柱上；所述的紅外溫測探頭(1)、風速儀(4)分別通過與其相匹配十字交叉組合連接器(7)安裝在所述支撐臂(6)上，所述通風乾溼表(2)通過所述的十字交叉卡箍(11)安裝在所述的支撐臂(6)上，並且各探頭之間在所述支撐臂(6)上的位置相隔一定距離；所述的支撐架(5)的支架柱上固定連接有機箱(9)，所述的牽繩(12)一端連接在所述支撐架(5)的支架柱上，另一端與所述的地錨(13)連接；所述的紅外溫測探頭(1)、通風乾溼表(2)、太陽淨輻射表(3)、風速儀(4)均分別引導線(10)通過所述的導線穿出孔與機箱(9)內的電源連接；並且所述的各採集探頭與數據採集器電連接，即均將各自探測的數據信號通過導線(10)傳輸給所述的數據採集器。
8.根據權利要求1～6之一所述的作物水分脅迫指數測定裝置，其特徵在於所述的紅外溫度計的型號為IRTSP或BS04T；太陽淨輻射表的型號為Q7或TBB1；通風乾溼表的型號為DL1；三杯風速儀的型號為EP1；數據採集器的型號為DT50或DT500。
9.根據權利要求1～8之一所述的一種作物水分脅迫指數測定方法，其特徵在於所述的測定方法是由所述數據採集單元將數據信號傳輸給所述的數據處理單元，由數據處理單元對數據信號進行處理；所述的數據採集單元包括各種數據採集探頭紅外溫測探頭(1)、通風乾溼表(2)、太陽淨輻射表(3)、風速儀(4)；所述的數據處理單元包括數據採集器和計算單元；所述的計算單元包括CWSI指數計算單元和灌溉決策計算單元；所述的測定方法為首先由各數據採集探頭採集到作物的各種數據信號，並將作物數據信號通過導線傳輸給所述數據處理單元中數據採集器，再由數據採集器將採集到的數據信號輸入給所述計算單元中的CWSI指數計算單元，由CWSI指數計算單元根據CWSI理論模式進行計算處理；最後將從所述CWSI指數計算單元輸出的運算結果和作物水分脅迫診斷指標體系輸入進所述計算單元中的灌溉決策計算單元，由灌溉決策計算單元對輸入進的數據進行比較、輸出結果、給出灌溉決策；所述的作物水分脅迫診斷指標體系是根據不同作物所制定的診斷作物水分脅迫程度的一套CWSI值。
全文摘要
本發明為一種作物水分脅迫指數測定裝置及其測定方法。測定裝置包括數據採集單元和數據處理單元；數據採集單元由數據採集探頭組成，數據處理單元包括數據採集器和計算單元，數據採集單元與數據處理單元連接；數據採集探頭包括有紅外溫測探頭、通風乾溼表、太陽淨輻射表、風速儀。本發明還包括測定方法在作物水分脅迫指數測定中的應用。本系統克服了採用土壤水分信息指導農業灌溉系統的不足，監測站點可設置在田間任意位置，提高了工作效率且系統無須埋入地下，為農業機械化勞動提供了便利的條件。系統應用CWSI的理論模式進行作物水分脅迫診斷、形成灌溉決策，提高了診斷精度，可大大減少水資源的浪費，提高灌溉水資源的利用率。
文檔編號G01N33/00GK1536362SQ03109818
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月11日 優先權日2003年4月11日
發明者袁國富, 孫曉敏, 羅毅, 朱治林 申請人:中國科學院地理科學與資源研究所