DB1311T087-2025無人機遙感法鑒定高水效小麥品種技術(shù)規(guī)程

ICS65.020.20CCSB051311IDB1311/T087—2025前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 1 2 4附錄A（資料性）產(chǎn)量預(yù)測模型MultimodalNet使用方法 5DB1311/T087—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由衡水市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局提出并歸口。本文件起草單位：河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所。本文件主要起草人：柳斌輝、馬浚誠、張文英、武永峰、王變銀、陳朝陽、劉亞潔、劉志連、王廣才、孫海霞、李金艷、王曉峰、李信超、徐海娜、張曉、程帥、黨紅凱。1DB1311/T087—2025無人機遙感法鑒定高水效小麥品種技術(shù)規(guī)程本文件確立了無人機遙感法鑒定高水效小麥品種（系）的技術(shù)程序，規(guī)定了相應(yīng)的具體操作步驟和要求，描述了對應(yīng)的追溯記錄。本文件適用于衡水市范圍內(nèi)無人機遙感法鑒定高水效小麥品種（系）。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB4404.1糧食作物種子第1部分：禾谷類NY/T2911測土配方施肥技術(shù)規(guī)程DB13/T5897小麥主要病蟲害綠色防控技術(shù)規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1高水效小麥品種（系）water-efficientwheatvarieties在不同灌溉條件下，生長發(fā)育和產(chǎn)量形成對水分的適應(yīng)能力強的小麥品種（系）。3.2遙感產(chǎn)量預(yù)測模型remotesensingyieldpredictionmodel以提取的小區(qū)可見光、高光譜近紅外和熱紅外圖像為輸入，以實測產(chǎn)量為輸出，采用3個并聯(lián)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別從可見光、高光譜近紅外和熱紅外圖像中提取特征，將提取的特征動態(tài)融合并映射為預(yù)測產(chǎn)量的模型。3.3高水效遙感鑒定指數(shù)（WERI）waterefficientremotesensingidentificationindex以待評價小麥品種（系）灌漿初期遙感產(chǎn)量預(yù)測模型預(yù)測產(chǎn)量值為依據(jù)，以對照品種（系）同期遙感預(yù)測產(chǎn)量值作為比較標(biāo)準(zhǔn)，評價待鑒定品種（系）水效率的指標(biāo)。無人機遙感法鑒定高水效小麥品種（系）技術(shù)流程圖見圖1。2DB1311/T087—2025圖1無人機遙感法鑒定高水效小麥品種技術(shù)流程圖5.1基本要求高水效小麥品種（系）鑒定在中高等地力以上水平種植，以灌漿初期高水效遙感鑒定結(jié)果判定小麥品種（系）的水效率。5.2種子要求參試品種（系）種子質(zhì)量符合GB4404.1一級標(biāo)準(zhǔn)要求，數(shù)量滿足試驗需要。5.3試驗要求5.3.1田間布置在田間自然環(huán)境下，設(shè)置相同的節(jié)水灌溉處理。隨機區(qū)組，重復(fù)不少于3次，小區(qū)行數(shù)不少于4行，行長不小于1m，行距15cm～20cm。根據(jù)田間地塊大小，每排每隔5個～8個小區(qū)種植對照品種1個。鑒定對照品種選用研究區(qū)域水效率較好的品種。5.3.2播種統(tǒng)一播量、適期播種，統(tǒng)一行距，統(tǒng)一密度，播種前使0cm～50cm土層水分達(dá)到田間持水量的80±5%。5.3.3土壤條件地勢平坦，土壤深厚不小于2m，各類壤質(zhì)土壤。5.3.4栽培管理根據(jù)試驗要求適期播種。精細(xì)整地，同一項作業(yè)在同一天內(nèi)完成。肥料作為底肥一次性均勻施入，保證均衡施舥，施肥量主要按照NY/T2911進(jìn)行。病蟲草害管理參考DB13/T5897進(jìn)行。5.3.5遙感測定5.3.5.1圖像采集采用無人機載可見光、高光譜和熱紅外遙感成像技術(shù)進(jìn)行小麥品種（系）冠層可見光、高光譜和熱紅外圖像采集。5.3.5.2測定時間小麥花后12d～18d進(jìn)行；測定時間為上午10點到下午14點之間。每次測定完成飛行大于45min。5.3.5.3氣象條件3DB1311/T087—2025天氣晴朗，農(nóng)田現(xiàn)場的風(fēng)速要求不高于4m/s。5.3.5.4無人機飛行參數(shù)設(shè)置所有相機鏡頭垂直向下，飛行高度要求不超過120m，圖像航向重疊率和旁向重疊率至少分別達(dá)到80%和70%，飛行速度以不超過3m/s為宜，采用等距間隔方式采集圖像，可見光圖像地面分辨率至少達(dá)到1.3cm，高光譜圖像地面分辨率至少達(dá)到3cm，熱紅外圖像地面分辨率至少達(dá)到4.6cm。5.3.6數(shù)據(jù)處理5.3.6.1參數(shù)讀取按照生成圖像的時間順序，讀取分幅圖像的溫度信息、經(jīng)緯度及成像時間，進(jìn)行圖像格式轉(zhuǎn)換。5.3.6.2圖像拼接利用圖像拼接技術(shù)，將多邊形目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有轉(zhuǎn)換后的分幅圖像進(jìn)行拼接處理，生成完整的全景圖像。5.3.6.3正射校正利用無人機載熱紅外成像系統(tǒng)自帶的RGB相機，生成多邊形目標(biāo)區(qū)域的正射影像圖，采用圖像配準(zhǔn)技術(shù)將高光譜影像和溫度全景圖像配準(zhǔn)至正射影像圖上，完成高光譜影像和溫度圖像的正射校正處理。5.3.6.4圖像預(yù)處理提取高光譜圖像近紅外波段圖像，采用主成分分析將維度調(diào)整為3。從可見光、高光譜近紅外和熱紅外圖像中提取各小區(qū)冠層圖像。5.3.7遙感產(chǎn)量預(yù)測將提取的小區(qū)可見光、高光譜近紅外和熱紅外圖像輸入產(chǎn)量預(yù)測模型MultimodalNet，輸出預(yù)測產(chǎn)量值。模型使用方法見附錄A。5.3.8高水效遙感鑒定指數(shù)按公式（1）分別計算測試品種（系）的高水效遙感鑒定指數(shù)，多次重復(fù)求平均值。式中：WERI——測試品種（系）的高水效遙感鑒定指數(shù)；YT——測試品種（系）的模型預(yù)測產(chǎn)量值；YCK——對照品種（系）的模型預(yù)測產(chǎn)量值；WERI的最終計算結(jié)果保留3位小數(shù)。5.3.9高水效小麥品種評價體系高水效小麥品種（系）評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。4DB1311/T087—2025表1高水效小麥品種（系）評價標(biāo)準(zhǔn)12高34低56.1標(biāo)記方法在高水效小麥品種（系）鑒定階段，標(biāo)記的內(nèi)容包括：——做標(biāo)記時小麥材料名稱；——標(biāo)記的編號；——做標(biāo)記人員的姓名；——標(biāo)記時間；——其他。6.2過程記錄在執(zhí)行第5章所規(guī)定的各個階段的程序指示過程中，記錄并保持以下內(nèi)容：——執(zhí)行各個階段程序指示的人員姓名；——執(zhí)行的具體操作內(nèi)容；——操作的結(jié)果或觀察到的現(xiàn)象；——其他。5DB1311/T087—2025（資料性）產(chǎn)量預(yù)測模型MultimodalNet使用方法遙感產(chǎn)量預(yù)測模型（MultimodalNet）構(gòu)建流程見下圖。該模型以提取的小區(qū)可見光、高光譜近紅外和熱紅外圖像為輸入，以預(yù)測產(chǎn)量為輸出，由3個并聯(lián)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型組成，分別用于從可見光、高光譜近紅外和熱紅外圖像中提取特征。RGB分支采用SEResnet18模型，高光譜近紅外分支采用Mobilenetv3_Large模型，熱紅外圖像采用Mobilenet