iSCAN Multi-Sensor, flerparametriskt kartläggande system för jordfysikalisk och kemisk egenskap

Förord

Precisionsjordbruk har varit ett hot spot inom internationell jordbruksvetenskaplig forskning de senaste åren och en ny trend i jordbruksutvecklingen i världen idag. Forskare vill sänka produktionskostnaderna genom användning av precisionsjordbrukstekniska system,Förbättra och stabilisera produktionen och kvaliteten på jordbruksprodukter,Ökad ekonomisk inkomst,Minska miljöföroreningar.

Salt, vatten, organiskt innehåll, jordens täthet och strukturen i jorden påverkar i olika grad förändringar i jordens ledningsförmåga. Genom att mäta jordens ledningsförmåga kan man ge en viktig grund för att analysera avkastningen, utvärdera jordens produktionskapacitet och utveckla exakta gödselsföreskrifter. Traditionella provtagningsundersökningar är inte bara tidskrävande, men på grund av att provtagningstätheten är för låg kan inte verkligen återspegla tids- och rumsliga förändringar i markens egenskaper, för storskaliga undersökningar i kombination med motorfordon är ett dragkraftsmätningssystem utan tvekan det bästa valet.

iSCANElektrisk ledningsförmåga för stora jordområden (EGjordens organiska ämnen (OM(b) jordtemperatur och jordfuktighet undersökning, kan antingen dra av traktor eller pickup (kräver valfritt stativ), eller kan installeras på jordbruksmaskiner som sådmaskiner - under jordbruksarbetet samtidigt slutföra undersökning av jordbruksmark, flexibel och bekväm; Uppgraderad versioniSCAN+Tillfoga en jordtemperatur- och fuktighetssensor (temperatur och fuktighet är mycket viktiga faktorer för fröns spirning och plantering).

Mätning av jordledning in situEG、OMvärden, temperatur och fuktighet, användningGPSKartläggande programvara för positionering och databehandling (avgiftsbehandlingstjänster) kan kartlägga jordens fysikaliska och kemiska egenskaper, en omfattande analys som speglar jordens struktur, salthalt, vattenhållande kapacitet, kationutbyteskapacitet, rotdjup och så vidare. Tillämplig för forskningsdemonstrering inom precisionsjordbruk, jordundersökning och kolsänkningsjordbruk (uppskattning av jordens kolreserver) samt markförvaltning och markanvändningsplanering.

2017-2018År i USA4Totalt delstater15marken, användningiSCANSystemet utför kartläggning och jämför med data från handhållna enheter för att få mycket bra linjära relaterade resultat.

Karta över Kansas40Karta över hektar tomt

Huvudfunktioner

1. iSCANKartläggning av jorden samtidigtEGvärde,OMvärde,iSCAN+Det ökar jordytans temperatur och fuktighet.

2. Kartläggning av fältet: Omedelbar tillgång till elektriska ledningar och geografiska koordinater (longitud och bredd) som kan mätas per hektar när flygsystemet går framåt på fältet120-240Samplingsdata

3. DirektkontaktmätningEG（Elektrisk ledningsförmågaMätningen är i princip inte påverkad av den omgivande elektromagnetiska påverkan och behöver inte kalibreras, vilket återspeglar jordens strukturer och saltegenskaper.

4. VIS-NIRDubbelbandsspektrumsensorer för att leverera jordorganiskt material via databehandlingscenterOM（Organiskt ämneVärder som återspeglar mineralisering av kväve i jorden, penetration av jordvatten, tillväxt av rotsystemet och jordens vattenhållbarhet

Tekniska indikatorer

1. DubbelbandVIS-NIRSensorer för in situ kartläggning av växtavfall under jordytan spektral reflektion

2. Våglängd för synligt ljus:660nmNära infraröd våglängd:940nmLjuskälla:LED-lampor

3. Spektral detektor:5,76 mmLjusdioder

4. Förutom genom dubbelbandVIS-NIRSpektralsensor för hög densitet in situ kartläggning för analys av jordOMUtöver värdet och dess fördelning, kan mätningen ritas samtidigtEG，iSCAN+Marktemperatur- och fuktighetssensorer kan anslutas och mätdata och fördelningskartor kan registreras i realtid

5. Garmin GPS 15X: SkillnaderGPSPositioneringsprecision bättre än3Mi

6. Elektroniska enheter:NMEA 4XTätning, vattentät gränssnitt i militär klass

7. Antal:80 pin PICmikroprocessor,1HzUpptagningshastighet, bakgrundsbelyst skärm, strömförsörjning12VDC，5A

8. Omedelbar visning av kartläggningsprogramvaraEGVärderingar och spektral reflektion och ladda ner geografisk information (longitud och bredd) och mätningar till datorn och automatiskt skapa tvådimensionella fördelningskartor (spektral reflektion måste bildas genom företagets databehandlingscenter för bearbetning och analys)SOMvärde)

9. EGKartläggning, kan bildas0－60 cmElektrisk ledningskartläggning av jordytan

10. OMMät djup:38－76mm

11. Längd: jordbruksversion145cmDra versionen259cm

12. Bredd: jordbruksversion31 cm;Dra versionen127 cm

13. Höjd:10cm

14. Vikt:147 kg

15. Mäthastighet: upp till24 km/timme

16. Arbetstemperatur:-20－70°C

Programvarugränssnitt

Ursprung

amerikanska

Valfritt tekniskt program

1) Tillgänglig grödafenotypanalysmodul för synkron analys av grödaklorofil-, anthocyanin-, flavonoid- ochNtillstånd etc.

2) Infraröd termisk bildbehandling för att studera jordfuktighet och temperaturförändringar på andningen

3) TillgängligtEkodorne®Dronplattform med högspektral och infraröd termisk avbildningssensor för tids- och rymdlandskapsundersökning

Delar av referenser

1. Adamchuk, V.I., J.W. Hummel, M.T. Morgan och S.K. Upadhyaya. 2004. Marksensorer på farten för precisionsjordbruk. Datorn. Elektron. Jordbrukare. 44:71–91.

2. Christy, C.D. 2008. Mätning i realtid av jordegenskaper med hjälp av närinfraröd reflektionsspektroskopi på farten. Datorer och elektronik inom jordbruket. 61:1. pp.10-19

3. Kök, N.R., S.T. Drummond, E.D. Lund, K.A. Sudduth, G.W. Buchleiter. 2003. Jordens elektriska ledningsförmåga och andra jord- och landskapsegenskaper relaterade till avkastning för tre kontrasterande jord- och grödsystem. Agron. J. 95:483–495.

4. Kweon, G., E.D. Lund och C.R. Maxton. 2013. Markens organiska ämne och kationutbyteskapacitet med elektrisk ledningsförmåga och optiska sensorer på farten. Geoderma 199:80–89.

5. Lund, E.D. 2008. Jordens elektriska ledningsförmåga. s.137-146. I: S. Logsdon et al. (ed.) jordvetenskap steg för steg fältanalys. SSSA, Madison, WI.

6. Lund, E.D., C.R. Maxton och T.J. Lund. 2015. Säkerställa datakvaliteten och tillhandahålla användbara kartor med ett flersensorsystem. Förhandlingar av Global Workshop on Proximal Soil Sensing. Hangzhou Kina. 266-278.

7. Eric Lund, Chase Maxton. 2019. Jämförelse av uppskattningar av organiskt ämne med hjälp av två gårdsmonterade proximala sensortekniker. 5: e globala verkstad om nära jordkänsla. P35-40.

8. JosärPaulo Molin och Tiago Rodrigues Tavares. 2019. Sensorsystem för kartläggning av jordens fruktbarhetsattribut: utmaningar, framsteg och perspektiv i brasilianska tropiska jordar. Ingenjör Agrochc. volym 39.