近日，中國農業科學院棉花研究所棉花智慧栽培團隊開展棉田土壤含水量智能化管理相關研究，利用圖像處理技術模擬出傳感器自動采集棉田土壤含水量的最佳頻率。相關研究成果發表在《農業水管理（Agricultural Water Management）》上。
土壤含水量監測是農田環境監測的一個重要方面，準確、實時地測定土壤水分含量對作物干旱脅迫診斷和智能灌溉具有重要意義。常規條件下，利用傳感器對土壤含水量數據采集是不間斷的、實時的，數據量龐大，數據分析困難。因此，對傳感器采集的數據進行合理的處理和分析，成為利用數據服務生產、解決實際問題的關鍵。
該研究以覆膜滴灌下的棉田為研究對象，采用“網格法”在棉田土壤剖面上布置傳感器。利用三維空間插值技術對土壤含水量數據建模并繪制等值線圖，并采用圖像處理技術確定最佳的圖像預處理算法和土壤含水量監測的最佳時間節點。結果表明，限制對比度自適應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小時采集一次。該結論為利用傳感器監測土壤含水量變化、利用圖像處理分析土壤含水量時空變化和優化土壤含水量監測流程提供理論基礎，為農田水資源管理提供理論參考。
該研究得到國家重點研發計劃項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107674
