1.一种秧苗需水定量方法,其特征在于,该方法包括:
(1)根据天气预报信息拟合出待测秧苗所处环境的温度曲线,对其进行模糊分类,得到温度模糊区间;
(2)根据天气预报信息拟合出待测秧苗所处环境的湿度曲线,对其进行模糊分类,得到湿度模糊区间;
(3)判断待测秧苗所处的生长期;
(4)根据所述温度模糊区间、湿度模糊区间和生长期,计算待测秧苗的需水量。
2.根据权利要求1所述的秧苗需水定量方法,其特征在于,所述步骤(1)包括:根据温度曲线的温度波动区间、测量时间内温度曲线面积,划分需水等级。
3.根据权利要求2所述的秧苗需水定量方法,其特征在于,所述温度曲线需水等级划分如下:若一天中所述温度曲线的波动区间主要为20℃以下,且在相同测量时间内温度曲线面积Sh
若一天中所述温度曲线的波动区间主要为20℃~24℃,且在相同测量时间内温度曲线面积S1≦Sh
若一天中所述温度曲线的波动区间主要为24℃~27℃,且在相同测量时间内温度曲线面积S1+S2≦Sh
若一天中所述温度曲线的波动区间主要为27℃~30℃,且在相同测量时间内温度曲线面积S1+S2+S3≦Sh
若一天中所述温度曲线的波动区间主要为30℃~33℃,且在相同测量时间内温度曲线面积S1+S2+S3+S4≦Sh
若一天中所述温度曲线的波动区间主要为33℃~36℃,且在相同测量时间内温度曲线面积S1+S2+S3+S4+S5≦Sh
若一天中所述温度曲线的波动区间主要为36℃以上,且在相同测量时间内温度曲线面积Sh≧S1+S2+S3+S4+S5+S6,则需水等级为严重需水状态T7;
将得到的需水等级作为温度模糊区间。
4.根据权利要求1所述的秧苗需水定量方法,其特征在于,所述步骤(2)包括:根据湿度曲线的相对湿度波动区间、测量时间内湿度曲线面积,划分湿度模糊区间。
5.根据权利要求4所述的秧苗需水定量方法,其特征在于,所述湿度模糊区间的划分如下:
若一天中所述湿度曲线的波动区间主要为50%以下,且在相同测量时间内湿度曲线面积Ah
若一天中所述湿度曲线的波动区间主要为50%~60%,且在相同测量时间内湿度曲线面积A0≦Ah
若一天中所述湿度曲线的波动区间主要为60%~80%,且在相同测量时间内湿度曲线面积A0+A1≦Ah
若一天中所述湿度曲线的波动区间主要为80%~100%,且在相同测量时间内湿度曲线面积A0+A1+A2≦Ah
6.根据权利要求1所述的秧苗需水定量方法,其特征在于,所述待测秧苗的需水量计算公式如下:Q(Pi,Tj,Hk)=QB(Pi,Tj,Hk)+△QBj(Pi,Tj,Hk)(STj-SbTj)/SbTj+△QBk(Pi,Tj,Hk)(SHk-SbHk)/SbHk△QBj(Pi,Tj,Hk)=Max[QBj(Pi,Tj,Hk)]-Min[QBj(Pi,Tj,Hk)]△QBk(Pi,Tj,Hk)=Max[QBk(Pi,Tj,Hk)]-Min[QBk(Pi,Tj,Hk)]其中,Q(Pi,Tj,Hk)为待测秧苗需水量预测值;Pi为待测秧苗所处的生长期,i为生长期序号;Tj为待测秧苗所处的温度模糊区间,j为温度模糊区间序号;Hk为待测秧苗所处的湿度模糊区间,k为湿度模糊区间序号;QB(Pi,Tj,Hk)为全生长期平均需水量;SbTj为Tj对应的温度标准曲线面积;SbHk为Hk对应的湿度标准曲线面积;STj为Tj的实际温度曲线面积;SHk为Hk的实际湿度曲线面积;△QBj(Pi,Tj,Hk)为QB(Pi,Tj,Hk)第j个温度模糊区的修正需水量,△QBk(Pi,Tj,Hk)为QB(Pi,Tj,Hk)第k个湿度模糊区的修正需水量。
7.一种秧苗需水定量装置,其特征在于,该装置包括:
温度模糊模块,用于根据天气预报信息拟合出待测秧苗所处环境的温度曲线,对其进行模糊分类,得到温度模糊区间;
湿度模糊模块,用于根据天气预报信息拟合出待测秧苗所处环境的湿度曲线,对其进行模糊分类,得到湿度模糊区间;
叶期判断模块,用于判断待测秧苗所处的生长期;
计算模块,用于根据所述温度模糊区间、湿度模糊区间和生长期,计算待测秧苗的需水量。
8.一种水稻硬地育秧灌溉系统,其特征在于,该系统包括云处理中心,所述云处理中心与工业网关、终端连接,用于执行如权利要求1至6中任一项所述秧苗需水定量方法的步骤;
所述工业网关与无线传输模块组连接,所述无线传输模块组通过无线传输模块与就地控制中心信息交互;所述就地控制中心与光照传感器、环境温湿度传感器、土壤温湿度传感器、图像采集控制器通过Modbus RTU进行信息交互;所述配准片用于作为所述图像采集控制器的图像配准的基准,设置在所述摄像头的正对面;所述图像控制器与摄像头连接;其中,所述图像采集控制器用于控制摄像头进行图像采集,并对摄像头回传的图像进行处理;所述摄像头用于对秧苗状态进行监测;所述光照传感器用于控制图像采集的时间。
9.根据权利要求8所述的水稻硬地育秧灌溉系统,其特征在于,所述云处理中心还用于识别秧苗状态,进行预警,所述秧苗状态包括烧叶、枯叶、干尖。
10.根据权利要求8或9所述的水稻硬地育秧灌溉系统,其特征在于,所述云处理中心以秧苗当天光照为5000lx且在上午9时前的秧苗图像四色分割域作为比较基准,对实时秧苗图片的基准四色域区域内的图像进行边缘提取,进行四色域划分得到新的四色区域,根据新的四色区域的比对参数进行预警,所述比对参数包括每一行所分割的四色区域数、每一行所分割的四色域的直径、每一个四色域的高度、所述摄像头末端的两个区域的四色域的直径、摄像头末端的两个区域的四色域的高度、所述摄像头末端的两个区域每一行所分割的四色区域数:若所述比对参数中至少有两个变化率超过100%且当日补水前光照>5000lx累积时间超过3h,则判断为干尖预警;对枯叶和烧叶的原始图像进行颜色聚类分析,得到三个聚类中心(AMNi,SMNi)、(AKNi,SKNi)和(AsNi,SSNi),计算两两之间的像素距离,按照距离划分枯叶和烧叶像素,对枯叶和烧叶像素进行邻域合并形成枯叶和烧叶的连通域,计算枯叶和烧叶连通域的面积SKj和SSi,根据预警阈值判断枯叶和烧叶程度,超过阈值则进行预警。