新型土壤耕作参数测量系统研制

本系统利用单片机串行通信技术,结合农机使用的特点,将用传感器测量的数据,记录在MCS-8051单片机上,然后利用串行口及VB6.0实现的单片机和PC机之间的串行通信传输到PC机上并绘制曲线、进行数据分析,以直观掌握土壤状况及机组的耕作情况。

耕作土壤沟形测量系统设计与试验

针对耕作部件作业后土壤表面沟形特征参数测量困难,以及传统测量方法存在测量效率、误差难以兼顾的问题,设计了一种基于激光三角法的耕作土壤沟形测量系统。该系统包括便携式硬件结构和交互式软件系统,硬件结构主要由X/Y轴电动导轨、激光测距传感器、旋转编码器、便携式计算机、水平仪和型材支架组成;基于LabView构建的交互式软件可根据运动控制器和旋转编码器信号对X/Y轴电动导轨实现高精度扫描定位,交互式界面实时显示沟宽、沟深及沟形断面轮廓曲线,获取的点云数据通过空间插值和曲面拟合算法得到沟形三维数字化模型。精度测量试验和田间应用试验结果表明:直径方向测量的平均绝对误差为0.59mm,厚度方向测量的平均绝对误差为0.02mm;与图像检测法对比,系统测量误差最大降低2.1%,同时随着沟形断面采样次数增加测量值趋于稳定,测量误差呈指数函数下降;与田间人工测量相比,该系统测量相对误差最大为5.86%,平均相对误差为3.37%,能够满足农田土壤耕后沟形自动化测量的需要。

耕作地表空间点阵测量评价系统的建立与田间试验

耕作地表三维形貌是土壤灌溉、土壤含水量、土壤风蚀等研究的主要因素之一,其对田间农业机械作业质量与作业效率有着非常重要的影响。为此,根据激光测距技术中的相位法测量原理,在自行研制非接触式测量试验台的基础上创建了空间点阵测量评价系统,实现了空间地表三维形貌的测量。经过田间4种耕作地表的测量试验与数据分析,结果表明:系统可以成功提取耕作地表三维粗糙度及基准面,能够计算得到耕作土壤三维地表粗糙度参数Sa、Sq、Ssk、Sku,进而准确高效地获得田间耕作土壤地表的三维形貌,并实时显示测量数据、耕作土壤地表微观形貌曲线及三维形貌图,可为耕作土壤地表三维形貌的理论分析与评价提供有效的支持。

GPS和GIS在土壤物理参数调查中的应用

利用GPS和GIS技术,对位于雷州半岛的广东省幸福农场的土壤物理参数进行了调查,得到0～30cm深度范围内土壤的圆锥指数、含水率和密度分布图,并进行了3种耕作方式对土壤圆锥指数影响的对比。通过分析得出,土壤含水率不仅影响作物的生长,而且在一定程度上影响土壤的其他基本参数。