Способ дистанционного определения урожая зеленой массы сельскохозяйственных культур
ОП ИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (>969204 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.09.80 (21) 2983781/30-15 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .
А 01 С 7/00
Геоударетвеииый комитет
СССР (53) УДК 631.559..53 (088.8) Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40
Дата опубликования описания 05.11.82 ао делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения
П. Г1. Федченко
Всесоюзный научно-исследовательский инс сельскохозяйственной метеорологи "-. 7-! (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОЖАЯ
ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Изобретение относится к агрометеорологии, в частности для дистанционного определения величины зеленой массы сельскохозяйственных культур и многолетних трав.
Известен способ определения урожая пустынно-пастбищной растительности при помощи фотометров. Этот способ заключается в измерении в направлении нормали к земле спектральных коэффициентов яркости (СКЯ) системы почва-растительность, сравнении его с эталонным и в определении по градуировоч ной кривой, построенной в наземных условиях урожая зеленой массы пастбищной растительности (11.
Однако если определять урожай зеленой массы с/х культур этим способом, то полученные данные будут недостаточно достоверны и использование их в практике затруднено. Это связано с тем, что спектральная яркость (СЯ) с/х культур, в отличие от СЯ пустынно-пастбищной растительности, обладает большой изменчивостью, которая связана с видом растительности, степенью удобренности и влажности почвы и т. д.
Изменчивость СЯ однотипных растительных покровов находится в пределах 35 — 220%.
Поэтому прежде чем проводить авиафотометрические обследования этим способом, необходимо строить градуировочные кривые для каждой культуры, для каждой фазы ее развития, для каждой принятой в практике дозы удобрений, для любых градаций влажности почвы, что естественно выполнить практически невозможно.
Цель изобретения — повышение точности определения урожая зеленой массы с/х культур.
Поставленная цель достигается тем, что одновременно с измерением спектральной яркости системы почва-растительность по нормали к поверхности Земли измеряют спектральную яркость растительности под углом к поверхности Земли, обеспечивающим непопадание почвы в поле зрения фотометра.
Если рассматривать растительный покров как мутную среду, то зависимость спектральной яркости системы почва-раститель969204
Гр(Г Г„-1)+(Г -Г,) е (Г Г„-1)+Г (Г -r„)е
Формула изобретения
Составитель В. Алексеев
Редактор А. Мотыль Техред И. Верес Корректор Н. Король
Заказ 7376/2 Тираж 699 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ность от величины надземной растительной массы можно описать формулой где Г,, Г, Гп — соответственно спектральный коэффициент яркости системы почварастительность одной растительности и почвы; m — величина надземной растительной массы на единицу площади; A.— постоянная для данного растительного покрова величина — Г
1и
Для вычисления параметра m по этой формуле необходимо определить величины Г„р,lД,Гр и d, Гп — измеряется в направлении йормали системы почва-растительность. Гп — находится экспериментальцым путем по данным измерений СКЯ вспа- 2О, ханных почв, находящихся в районе обследованийй.
Входящий в формулу (1) параметр и характеризует „кроме спектральных отражательных свойств растительного покрова, и его структуру. А поскольку структура зерновых (пшеница, рожь, ячмень) идентична и зависит только от периода вегетации (т. е. в выход в трубку она одна, в фазу колошение — другая), то этот параметр находится один раз для каждой фазы отдельно, причем (как уже было сказано в силу идентичной структуры зерновых) независимо на какой культуре его находить.
Процедура нахождения параметра d. заключается в следующем. 35
Подбирается в посеве зерновых (пшеницы, ржи, ячменя или овса) 20 делянок с различным содержанием растительной массы. Над этими делянками производится измерение Tр, m и Г„. Затем растительная масса на этих делянках срезается и взвешивается. Подставляя Гр, m и Гп в формулу (1), находим параметр (. Он определяется 2 раза в год: в фазу выход в трубку и колошение (или что то же самое в фазу цветение или молочная спелость).
Для нахождения спектральной яркости растительности Гр в посеве исследуемой культуры подбирают несколько участков со
100о о пРоективным покРытием (т. е. пРи такой густоте посева, чтобы почва сквозь растения не просвечивалась) измеряют в направлении нормали Гр, а затем эти измерения распространяют на все поле. Однако измерить Гр с самолета (вертолета) невозможно, так как сельскохозяйственных полей со 100% покрытием практически не бывает и поэтому в этом случае в поле зрения фотометра будет попадать почва, просвечивающая сквозь растения. Поэтому Г в чистом виде можно измерить только под углом. Этот угол выбирается следующим образом. Пусть 1 — расстояние между растениями, а h — высота растений. Тогда необходимым и достаточным условием выбора с будет tg q > —. Расчеты показали, 1
h „„ что при высоте растений 30 — 50 см (такую высоту имеют зерновые культуры в фазу выход в трубку) и существующей норме высева семян 5 мин на 1 га (500 семян на 1 м ) угол достаточно выбрать не менее 40 — 45 .
Таким образом, зная и измерив с самолета величины Г„, Гр и Г„, находят искомый параметр m, т. е. величину надземной растительной массы.
Повышение точности предлагаемым способом достигается за счет того, что отпадает необходимость в построении градуировочной кривой, по которой находят m (так как в формуле (1) все параметры измеряются с самолета (вертолета).
Способ дистанционного определения урожая зеленой массы сельскохозяйственных культур, включающий измерение спектральной яркости системы почва-растительность по нормали к поверхности Земли, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения точности, одновременно с измерением спектральной яркости системы почва-растительность по нормали к поверхности Земли измеряют спектральную яркость растительности под углом к поверхности Земли, обеспечивающим непопадание почвы в поле зрения фотометра.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 185142, кл. А 01 G 7/00, 1964 (прототип).
