一种基于高光谱遥感的甘蔗糖分预测方法

摘要

本发明公开了一种基于高光谱遥感的甘蔗糖分预测方法，包括以下步骤：步骤一，在管理中心平台上架设甘蔗糖分预测分析系统；步骤二，采集基础数据并传输给数据服务器中相应的信息库进行存储；步骤三，糖分预测建模模块读取数据服务器中相应的基础数据进行分析处理，然后建立相应的糖分预测模型并存储到预测模型库中；步骤四，糖分预测模型建立好后，甘蔗糖分预测分析系统开始对相应蔗区的糖分进行分析预测，输出砍运方案。该甘蔗糖分预测方法流程简单、使用方便、安全可靠。

主权项

一种基于高光谱遥感的甘蔗糖分预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在管理中心平台上架设甘蔗糖分预测分析系统，该系统包括数据服务器、卫星信息接收模块、光谱分析模块、糖分预测建模模块和糖分预测模块；在数据服务器中设有遥感信息库、甘蔗信息库、糖分历史库、预测模型库和气候信息库；步骤二，采集基础数据并传输给数据服务器中相应的信息库进行存储；所述的基础数据包括通过卫星信息接收模块从遥感卫星地面接收站获取的蔗区的海量历史高光谱遥感数据、从蔗区所在地的气象站获取的气候信息、由蔗区农业部门提供的甘蔗基本信息和由蔗区的各个糖厂提供的历史糖分数据；步骤三，糖分预测建模模块读取数据服务器中相应的基础数据进行分析处理，然后建立相应的糖分预测模型并存储到预测模型库中，糖分预测模型包括基础糖分分析子模型、气候糖分分析子模型、土壤糖分分析子模型和环境糖分分析子模型；步骤四，糖分预测模型建立好后，甘蔗糖分预测分析系统开始对相应蔗区的糖分进行分析预测，输出砍运方案；具体为：当榨季开始前，需要对糖分进行预测时，首先采集实时数据，包括由卫星信息接收模块从遥感卫星地面接收站获取最新的高光谱遥感数据和从蔗区所在地的气象站获取最新的气候信息；（1）卫星信息接收模块将高光谱遥感数据传输给光谱分析模块进行分析处理，光谱分析模块计算出植被指数和土壤信息，包括归一化植被指数、叶面积指数、土壤的含水量、有机质含量和矿物质含量；然后传输给糖分预测模块；（2）糖分预测模块从甘蔗信息库中提取出要预测相应蔗区的甘蔗基础信息，通过品种和植期计算出生长期和具体生长阶段，由归一化植被指数计算出种植密度，然后将甘蔗品种、植期、生长周期、种植密度和宿根年份输入基础糖分分析子模型，经由模型的分析处理出基础糖分预测值；糖分预测模块从最新的气候信息中提取出昼夜温差、降雨量和光照度数据并输入到气候糖分分析子模型中，经过分析处理后得到气候糖分预测值；糖分预测模块将土壤的含水量、有机质含量和矿物质含量输入土壤糖分分析子模型，分析处理出土壤糖分预测值；糖分预测模块通过归一化植被指数与叶面积指数计算出光合作用量和辐射量，并将光合作用量和辐射量输入环境糖分分析子模型中，经过分析处理后得到环境糖分预测值；（3）将（2）中的基础糖分预测值、气候糖分预测值、土壤糖分预测值和环境糖分预测值分别与各自对应的影响因子相乘，所得乘积进行求和，得到最终的糖分预测值；（4）根据糖分预测值，结合历史糖分数据和生长期数据进行反演，得到获得最大糖分的最佳砍运时间，生成具体砍运方案，作为糖厂安排本榨季砍运工作的参考依据。