基于叶墙面积的果树施药量模型设计及试验

S491; 变量喷雾技术是提高喷雾效果、降低农药使用率的有效手段,而准确的树冠特征参数检测及施药量模型是其关键.为克服果园变量喷雾中果树特征参数检测效率低和对环境要求高的缺陷,该文通过LiDAR(light detection and ranging)检测技术获取表征树冠特征参数的叶墙面积LWA(leaf wall area),并利用图像处理技术计算树冠参数参考值.为了表征树叶密度和LWA对变量喷雾的共同影响效果,研究基于LWA的决策系数K LWA,K LWA由反映果树冠层分区内点云在水平方向平均深度下的分布密度K1和分区内点云分布高度极差占分区高度的比值K2加权决定.通过计算垂直方向各分区内...

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Published in农业工程学报 Vol. 36; no. 2; pp. 16 - 22
Main Authors 薛秀云, 许旭锋, 李震, 洪添胜, 谢家兴, 陈建泽, 宋淑然
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 国家柑橘产业技术体系机械研究室,广州 510642 15.01.2020
广东省农情信息监测工程技术研究中心,广州 510642%华南农业大学工程学院,广州,510642
华南农业大学电子工程学院,广州 510642
华南农业大学工程学院,广州 510642%华南农业大学电子工程学院,广州 510642
广东省山地果园机械创新工程技术研究中心,广州 510642%华南农业大学电子工程学院,广州,510642%华南农业大学电子工程学院,广州 510642
广东省山地果园机械创新工程技术研究中心,广州 510642
广东省农情信息监测工程技术研究中心,广州 510642%国家柑橘产业技术体系机械研究室,广州 510642
Subjects
农药
决策系数
变量喷雾
模型
LiDAR
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2020.02.003

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Abstract S491; 变量喷雾技术是提高喷雾效果、降低农药使用率的有效手段,而准确的树冠特征参数检测及施药量模型是其关键.为克服果园变量喷雾中果树特征参数检测效率低和对环境要求高的缺陷,该文通过LiDAR(light detection and ranging)检测技术获取表征树冠特征参数的叶墙面积LWA(leaf wall area),并利用图像处理技术计算树冠参数参考值.为了表征树叶密度和LWA对变量喷雾的共同影响效果,研究基于LWA的决策系数K LWA,K LWA由反映果树冠层分区内点云在水平方向平均深度下的分布密度K1和分区内点云分布高度极差占分区高度的比值K2加权决定.通过计算垂直方向各分区内决策系数KLWA,并代入流量函数可得出基于KLWA的施药量计算模型,进一步计算电磁阀PWM占空比并调节水泵和电磁阀的工作状态,使喷头的流量对应冠层各区得到动态调整,实现基于LWA的变量喷雾.利用自制的室外变量喷雾验证装置,进行了多喷头变量喷雾试验,试验结果表明,果树的药液附着率均接近100％,说明基于LWA的变量喷雾模型可实现有效喷雾,与连续喷雾相对比,基于LWA的变量喷雾施药量模型的省药率为68.34％,与纯对靶定量喷雾比,基于LWA的变量喷雾施药量模型的省药率为32.77％.
AbstractList S491; 变量喷雾技术是提高喷雾效果、降低农药使用率的有效手段,而准确的树冠特征参数检测及施药量模型是其关键.为克服果园变量喷雾中果树特征参数检测效率低和对环境要求高的缺陷,该文通过LiDAR(light detection and ranging)检测技术获取表征树冠特征参数的叶墙面积LWA(leaf wall area),并利用图像处理技术计算树冠参数参考值.为了表征树叶密度和LWA对变量喷雾的共同影响效果,研究基于LWA的决策系数K LWA,K LWA由反映果树冠层分区内点云在水平方向平均深度下的分布密度K1和分区内点云分布高度极差占分区高度的比值K2加权决定.通过计算垂直方向各分区内决策系数KLWA,并代入流量函数可得出基于KLWA的施药量计算模型,进一步计算电磁阀PWM占空比并调节水泵和电磁阀的工作状态,使喷头的流量对应冠层各区得到动态调整,实现基于LWA的变量喷雾.利用自制的室外变量喷雾验证装置,进行了多喷头变量喷雾试验,试验结果表明,果树的药液附着率均接近100％,说明基于LWA的变量喷雾模型可实现有效喷雾,与连续喷雾相对比,基于LWA的变量喷雾施药量模型的省药率为68.34％,与纯对靶定量喷雾比,基于LWA的变量喷雾施药量模型的省药率为32.77％.
Author 李震
宋淑然
薛秀云
谢家兴
陈建泽
洪添胜
许旭锋
AuthorAffiliation 华南农业大学电子工程学院,广州 510642;国家柑橘产业技术体系机械研究室,广州 510642;广东省山地果园机械创新工程技术研究中心,广州 510642%华南农业大学电子工程学院,广州,510642%华南农业大学电子工程学院,广州 510642;国家柑橘产业技术体系机械研究室,广州 510642;广东省山地果园机械创新工程技术研究中心,广州 510642;广东省农情信息监测工程技术研究中心,广州 510642%国家柑橘产业技术体系机械研究室,广州 510642;广东省山地果园机械创新工程技术研究中心,广州 510642;华南农业大学工程学院,广州 510642%华南农业大学电子工程学院,广州 510642;广东省农情信息监测工程技术研究中心,广州 510642%华南农业大学工程学院,广州,510642
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Li Zhen
Hong Tiansheng
Xue Xiuyun
Xu Xufeng
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WANFANG Data Centre
Wanfang Data Journals
万方数据期刊 - 香港版
China Online Journals (COJ)
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Discipline Agriculture
DocumentTitle_FL Design and test of variable spray model based on leaf wall area in orchards
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