果树冠层光截获观测技术规范.docxVIP

1

标准名称

1范围

本文件规定了果树冠层光截获观测技术相关的术语和定义、范围、规范性引用文件、技术要求、观测方法等内容。

本文件适用于矮化密植果树冠层光截获观测的技术指导。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期的对应版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

NY/T1839-2010果树术语

DB23/T3263-2022苹果矮化密植栽培技术规程

GB/T33867-2017GB/T33865-2017

GB/T41281-2022

光合有效辐射测量半球向辐射表法

光合有效辐射表校准方法

光合有效辐射遥感产品真实性检验

GB/T25110.1-2010工业自动化系统与集成工业应用中的分布式安装第1部分：传感器和执行器GB/T5226.1-2019机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

光照强度lightintensity

使用光照度计获取的光照强度数据。

3.2

冠层顶部光照强度canopytoplightintensity

使用光照度计，在果树冠层顶部获取的光照强度数据。

3.3

冠层底部光照强度canopybottomlightintensity

使用光照度计，在果树冠层底部获取的光照强度数据。

3.4

冠层三维扫描系统canopy3Dscanningsystem

一套具有获取果树冠层三维点云数据和颜色信息的三维扫描系统。

3.5

2

冠层光截获率canopylightinterceptionrate

冠层顶部光照强度减去冠层底部光照强度的差值，与冠层顶部光照强度的比值。

3.6

相对光照强度relativelightintensity

冠层内部某点光照强度与冠层顶部光照强度比值。

3.7

优质光区比例highqualitylightarearatio

冠层内部相对光照强度在60%-85%之间的点云数量与总点云数量比值。

3.8

光照强度预测系统lightintensitypredictionsystem

一套具有逻辑编程功能，基于XGBoost回归模型实现，可根据观测位置和冠层颜色信息能够实现光照强度预测的系统。

3.9

观测误差observationerror

光照强度预测系统预测的误差与真实值的比值。

4观测设备

4.1硬件要求

观测设备主要由光照度计、测量杆、三维激光扫描仪、采集器、通信设备、电源等组成，预留USB接口。

4.2性能指标要求

观测设备性能应符合表1规定。

表1性能指标

序号

测量参数名称

指标要求

1

光照强度

0Lux~200000Lux，测量精度不低于0.1Lux

2

观测持续时间

0h~12h

3

三维扫描仪工作距离

0.5m~4.5m，带有颜色传感器

4

三维扫描仪视场角

不小于70°x60°

5

帧率

不低于30FPS

4.3环境适应性要求

观测设备环境适应性要求见表2。

表2试验环境条件

序号

环境条件

范围

1

相对湿度

≤90%RH

2

环境温度

0℃~60℃

3

风速

0m/s~3m/s

4

大气压力

600百帕~1060百帕

5

天气

晴朗无云

4.4软件要求

4.4.1实时对观测数据进行采集、分析、存储。

4.4.2实时将光照强度数据和冠层三维点云数据传至PC端。

4.4.3显示设备运行状态。

4.4.4实时生成观测数据文件。

4.4.5分析数据文件，完成光照强度预测功能。

5试验方法

5.1试验条件

5.1.1试验果园应平坦，无障碍物。

5.1.2操作人员应经过技术培训及专业知识考核，并按照观测设备说明书要求正确进行操作。

5.1.3试验时间选择果树的叶幕稳定期（每年的6月-9月），选择正午时段（11:00-13:00）进行试验。

5.1.4试验的环境条件见表2。

5.2冠层光截获率测定

将光照度计水平固定于测量杆上，连接采集器和通信设备，将测量杆竖直插入果树冠层，从冠层顶部开始自顶向下，每隔10cm测量一次光照强度数据，直至到冠层底部结束，按公式（1）计算冠层光截获率。

sr=根100%（1）

式中：

Sr——冠层光截获率，%；

Ct——冠层顶部光照强度，单位为勒克斯（Lux）；

Cb——冠层底部光照强度，单位为勒克斯（Lux）。