棉花规模化生产精准作业技术与装备研究及应用

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中文摘要：以棉花规模化精准生产领域为对象，建立了基于高光谱的棉花冠层养分监测技术、基于GreenSeeker与SPAD的棉蚜信息快速获取技术；研发了变量施肥机、大型智能对靶喷药机、采棉机工况监测系统和在线测产系统等棉花生产精准变量作业技术装备；建立了基于时间窗的农机资源时空调度模型。（1）利用主动遥感光谱GreenSeeker快速获取棉花冠层NDVI值，通过氮肥梯度小区试验和大田验证试验相结合，主要分析不同条件下NDVI值的变化规律，建立NDVI值与棉花冠层群体参数、NDVI与产量、NDVI与施肥量的关系模型，结合氮素营养诊断指标进行氮素追肥推荐模型的建立。（2）探究了棉蚜发生量和棉花冠层信息的相关关系，并构建了棉蚜信息监测模型，在一定程度上为棉蚜的间接、无损和快速监测和管理提供理论基础和技术手段（3）试制了可用于底肥施撒的变量配肥施肥机，实现伺服电机的速度控制排肥轴的转速，达到变量以及变配比施肥控制目的；开发了大型智能化变量喷药机，根据识别结果独立对地面上杂草进行喷药；对工况监测智能终端进行了进一步优化设计；设计了一种高抗干扰能力的适用于棉箱火灾的基于多传感信息融合的阴燃识别方法和装备。（4）针对农田与农机资源的匹配与调度应用需求，抽象出基于时间窗的资源调度的数学描述，给出了模型解算方法，以动态规划的思想逐步分解决策过程，完成每个决策的最优解解算，并进行了模型寻优分析和复杂度分析；在建模的基础上，基于GIS、数据库等技术，开发了农机时空调度原型系统。关键词：棉花；规模化；精准作业技术；信息获取；智能装备；调度模型

报告作者：

吕新、张泽、苑严伟、吴才聪、冯波

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作者单位：

石河子大学

中国农业机械化科学研究院

北京大学

石河子国家农业科技园区

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关键词：

棉花规模化精准作业技术信息获取智能装备调度模型

全文页数：

报告类型：

进展报告

编制时间：

2014-11-23

立项年：

2012