测量绘制农田粮食产量分布图的新方法

据《农业工程学报》2010年3月报道，采用“基于称重法的联合收获机测产方法” 农民可以在收获粮食的同时实时绘制产量图，让农民知道自家田里哪里产量高，哪里产量低，有利于对当年的生产管理措施进行检验与总结，对下一年田里哪里多施肥，哪里可以少施肥提供了决策依据。该方法具有我国自主知识产权，可以有效地提高测量粮食产量分布数据的准确性。

此研究报告刊登于《农业工程学报》2010年第26卷第3期，标题为“基于称重法的联合收获机测产方法”，第一作者为中国农业机械化科学研究院张小超研究员。

联合收获机粮食产量分布信息获取技术在精准农业技术研究中占具极其重要的地位。“精准农业”的思想是通过了解每一块耕地的土壤特性以及某一种农作物的生长特性，确定在这一块土地上的最合理、最优化的种子、肥料、灌溉水等农业资源的投入，进而获得经济和环境上的最大效益。精准农业突出的是“处方”的正确性、作业定位的准确性以及所施物料量的精确性。但是田间信息获取技术一直是该高新技术的瓶颈，借助于田间粮食产量分布图，可以有效地改善该问题的严重性。

目前国外常见的粮食流量测量方式有冲击式力传感技术、γ射线流量传感技术及容积式测量技术等，这些方法均为间接测量方法，存在诸多问题。针对目前国内大规模生产的中小型自走式纵轴流谷物联合收获机的粮食传输特点，研究者借助于籽粒提升器出口的螺旋推进器的结构与位置，设计了称重式联合收获机产量流量传感计量方法。该动态称重方法一方面可以保证粮食流量的计量精度，另一方面采用螺旋推进方法解决了现有联合收获机的安装问题，有利于作为联合收获机的附件在国内各种现有的机型上配套使用。

该联合收获机粮食产量测量系统由流量传感器、水分传感器、转速传感器、行走速度传感器、GPS(全球定位系统) 接收机、机载计算机等部分组成。测产装置通过产量流量计的拉力传感器数据来计算粮食流量,分别进行滤波、水分补偿、转速补偿和行走速度补偿,得到实时的产量流量数据,由GPS 接收到的原始数据实时绘制产量分布图。

为了验证该方法的准确性，性能试验进行了传感器的标定与检测、室内台架试验和田间试验。结果表明单点支撑传感器的静态测量误差小于0.2%。台架试验考查不同品种粮食的容重变化的影响进行试验，同时考虑不同流量情况下传感器的测量误差，并进行相关统计分析，试验结果误差小于2%。2008年6月，在北京昌平中国农机院试验站的小麦种植示范区进行了联合收获机测产系统的试验，结合GPS数据绘制了产量分布图。

研究者提出的基于称重法的联合收获机测产新方法，解决了计量系统与动力直接传输问题和有效信号提取问题，在保证更好的测量效果的同时，还能方便的安装在国产联合收割机上，田间试验反映出该方法可以较好地为农民提供准确实用的粮食产量分布信息图。

《农业工程学报》