一种玉米生长态势变化趋势预测方法、系统及电子设备与流程

本发明涉及计算机应用，特别是涉及一种玉米生长态势变化趋势预测方法、系统及电子设备。

背景技术：

1、目前，玉米种植人员一般通过个人经验或相关信息技术手段获取玉米种植区的玉米生长环境数据和实景高清图等，评估其当前生长态势，为施肥、喷药等日常操作提供决策依据。然而，现有的评估方式只有当玉米生长状况出现明显变化时，才能暴露其存在生长健康问题，有一定的滞后性，在大面积种植区域，很大程度会影响玉米种植的产量和质量。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种玉米生长态势变化趋势预测方法、系统及电子设备。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种玉米生长态势变化趋势预测方法，包括：

4、按时序采集玉米种植区内玉米的生长环境数据和生长图像；所述生长环境数据包括：气温、光照强度、土壤湿度、土壤肥力和土壤ph值；

5、对所述生长环境数据进行分析处理得到玉米的生长环境指数；

6、对所述生长图像进行病虫害特征提取得到病虫害的特征指数；

7、按时序对所述生长环境指数和所述病虫害的特征指数进行分组，并确定各分组的玉米生长态势；

8、利用玉米生长态势预测算法根据各分组的玉米生长态势得到玉米生长态势预测结果，并基于玉米生长态势预测结果生成玉米生长态势变化趋势图。

9、可选地，对所述生长环境数据进行分析处理得到玉米的生长环境指数，具体包括：

10、确定所述生长环境数据在设定时间段内的均值和方差；

11、基于所述方差确定所述生长环境数据中每一数据的方差偏离值；

12、采用所述均值替代所述生长环境数据中所述方差偏离值大于预设值的数据，得到处理后生长环境数据；

13、基于处理后生长环境数据得到该设定时间段内玉米的生长环境指数。

14、可选地，所述玉米的生长环境指数的确定公式为：

15、gi＝w1*tpi+w2*lii+w3*shi+w4*lfi+w5*phi；

16、式中，gi表示i时刻玉米的生长环境指数，w1表示气温的权重，w2表示光照强度的权重，w3表示土壤湿度的权重，w4表示土壤肥力的权重，w5表示土壤ph值的权重，tpi表示i时刻气温的数据值，lii表示i时刻光照强度的数据值，shi表示i时刻土壤湿度的数据值，lfi表示i时刻土壤肥力的数据值，phi表示i时刻土壤ph值的数据值。

17、可选地，对所述生长图像进行病虫特征提取得到病虫害的特征指数，具体包括：

18、提取设定时间段内每一采集时刻病虫害的特征值；

19、基于病虫害的特征值确定病虫害的特征指数。

20、可选地，所述病虫害的特征指数的确定公式为：

21、

22、式中，fi表示i时刻病虫害的特征指数，wj表示第j种病虫害特性值对应的权值，fj表示第j种病虫害的特性值，j＝1,2,...,m。

23、可选地，各分组的玉米生长态势的确定公式为：

24、

25、式中，gi表示第i时刻的生长环境指数，fi表示第i时刻的病虫害的特征指数，pn表示玉米生长态势，i＝1,2,...,n。

26、可选地，利用玉米生长态势预测算法根据各分组的玉米生长态势得到玉米生长态势预测结果，具体包括：

27、构建预测函数曲线；所述预测函数曲线包括第一参数、第二参数和第三参数；

28、将各分组的玉米生长态势带入所述预测函数曲线求解得到第一参数的值、第二参数的值和第三参数的值；

29、将所述第一参数的值、所述第二参数的值和所述第三参数的值带入所述预测函数曲线得到玉米生长态势预测函数；

30、采用所述玉米生长态势预测函数得到玉米生长态势预测结果。

31、可选地，所述玉米生长态势预测结果为：

32、

33、式中，f(tn+i')表示tn+i'时间段内玉米生长态势预测结果，a表示第一参数的值，b表示第二参数的值，c表示第三参数的值。

34、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

35、本发明提供的玉米生长态势变化趋势预测方法，在基于采集的生长环境数据得到玉米的生长环境指数，基于采集的生长图像提取得到病虫害的特征指数后，再按时序对生长环境指数和病虫害的特征指数进行分组，并确定各分组的玉米生长态势，然后，利用玉米生长态势预测算法根据各分组的玉米生长态势得到玉米生长态势预测结果，并基于玉米生长态势预测结果生成能够直观和精确展现未来一段时间内玉米生长变化趋势的玉米生长态势变化趋势图，进而为提前制定更有针对性的玉米种植策略提供决策依据。

36、此外，本发明还提供了以下实施结构：

37、一种玉米生长态势变化趋势预测系统，应用于上述提供的玉米生长态势变化趋势预测方法；所述系统包括：

38、数据图像采集模块，用于按时序采集玉米种植区内玉米的生长环境数据和生长图像；所述生长环境数据包括：气温、光照强度、土壤湿度、土壤肥力和土壤ph值；

39、数据分析模块，用于对所述生长环境数据进行分析处理得到玉米的生长环境指数；

40、特征提取模块，用于对所述生长图像进行病虫害特征提取得到病虫害的特征指数；

41、分组模块，用于按时序对所述生长环境指数和所述病虫害的特征指数进行分组，并确定各分组的玉米生长态势；

42、生长态势预测模块，用于利用玉米生长态势预测算法根据各分组的玉米生长态势得到玉米生长态势预测结果，并基于玉米生长态势预测结果生成玉米生长态势变化趋势图。

43、一种电子设备，包括：

44、存储器，用于存储计算机程序；

45、处理器，与所述存储器连接，用于调取并执行所述计算机程序，以实施上述提供的玉米生长态势变化趋势预测方法。

46、因本发明上述提供的实施结构与本发明提供的玉米生长态势变化趋势预测方法实现的技术效果相同，故在此不再进行赘述。

技术特征：

1.一种玉米生长态势变化趋势预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的玉米生长态势变化趋势预测方法，其特征在于，对所述生长环境数据进行分析处理得到玉米的生长环境指数，具体包括：

3.根据权利要求2所述的玉米生长态势变化趋势预测方法，其特征在于，所述玉米的生长环境指数的确定公式为：

4.根据权利要求1所述的玉米生长态势变化趋势预测方法，其特征在于，对所述生长图像进行病虫特征提取得到病虫害的特征指数，具体包括：

5.根据权利要求4所述的玉米生长态势变化趋势预测方法，其特征在于，所述病虫害的特征指数的确定公式为：

6.根据权利要求1所述的玉米生长态势变化趋势预测方法，其特征在于，各分组的玉米生长态势的确定公式为：

7.根据权利要求1所述的玉米生长态势变化趋势预测方法，其特征在于，利用玉米生长态势预测算法根据各分组的玉米生长态势得到玉米生长态势预测结果，具体包括：

8.根据权利要求7所述的玉米生长态势变化趋势预测方法，其特征在于，所述玉米生长态势预测结果为：

9.一种玉米生长态势变化趋势预测系统，其特征在于，应用于权利要求1-8任意一项所述的玉米生长态势变化趋势预测方法；所述系统包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开一种玉米生长态势变化趋势预测方法、系统及电子设备，涉及计算机应用技术领域。本发明在基于采集的生长环境数据得到玉米的生长环境指数，基于采集的生长图像提取得到病虫害的特征指数后，再按时序对生长环境指数和病虫害的特征指数进行分组，并确定各分组的玉米生长态势，然后，利用玉米生长态势预测算法根据各分组的玉米生长态势得到玉米生长态势预测结果，并基于玉米生长态势预测结果生成能够直观和精确展现未来一段时间内玉米生长变化趋势的玉米生长态势变化趋势图，进而为提前制定更有针对性的玉米种植策略提供决策依据。

技术研发人员：庄鸿昊,庄竣朝,庄雅婷,邓伟军,陈希曈,谢鹏远
受保护的技术使用者：广东千沣农业科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31