研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)田土壤水分時(shí)空變化特征數(shù)據(jù)采集最佳頻率

　　近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花智慧栽培團(tuán)隊(duì)開展棉田土壤含水量智能化管理相關(guān)研究，利用圖像處理技術(shù)模擬出傳感器自動(dòng)采集棉田土壤含水量的最佳頻率。相關(guān)研究成果發(fā)表在《農(nóng)業(yè)水管理（Agricultural Water Management）》上。

 

　　土壤含水量監(jiān)測(cè)是農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要方面，準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地測(cè)定土壤水分含量對(duì)作物干旱脅迫診斷和智能灌溉具有重要意義。常規(guī)條件下，利用傳感器對(duì)土壤含水量數(shù)據(jù)采集是不間斷的、實(shí)時(shí)的，數(shù)據(jù)量龐大，數(shù)據(jù)分析困難。因此，對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理和分析，成為利用數(shù)據(jù)服務(wù)生產(chǎn)、解決實(shí)際問題的關(guān)鍵。

 

　　該研究以覆膜滴灌下的棉田為研究對(duì)象，采用“網(wǎng)格法”在棉田土壤剖面上布置傳感器。利用三維空間插值技術(shù)對(duì)土壤含水量數(shù)據(jù)建模并繪制等值線圖，并采用圖像處理技術(shù)確定最佳的圖像預(yù)處理算法和土壤含水量監(jiān)測(cè)的最佳時(shí)間節(jié)點(diǎn)。結(jié)果表明，限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡化算法是處理土壤含水量等值線圖的最佳灰度化算法；以及傳感器采集土壤含水量的最佳頻率為隔10小時(shí)采集一次。該結(jié)論為利用傳感器監(jiān)測(cè)土壤含水量變化、利用圖像處理分析土壤含水量時(shí)空變化和優(yōu)化土壤含水量監(jiān)測(cè)流程提供理論基礎(chǔ)，為農(nóng)田水資源管理提供理論參考。

 

　　該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107674