Способ определения продуктивности биологических культур

 

Изобретение позволяет повысить точность определения урожайности хлопка с помощью дистанционных оптических методов за счет устранения влияния поглощения и рассеяния излучения в атмосфере. Достигается эффект путем последовательного стробирования сигналов спонтанного комбинационного рассеяния азота из слоя воздуха не более 10 м от поверхности земли, люминесценции хлорофилла зеленой массы и хлопкового волокна с последующей нормировкой сигналов йоминесценции на сигнал комбинационного рассеяния азота и определяют количество хлопкового волокна по формулам ,А, где /1 -Kjlj,, , С - среднее количество хлопкового волокна; К, Kg - постоянные коэффициенты; 1 , 1,д - интенсивности сигналов люминесценции хлопкового волокна и зеленой массы соответственно; 1(5в интенсивность сигнала комби-. национного рассеяния азота. 3 ил. ю и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1241113 (д) 4 G 01 N 21/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю лайв

СлЭ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3712151/24-25 (22) 02.12.83 (46) 30.06.86. Бюл. У 24 (71) Ташкентский ордена Дружбы народов политехнический институт им.. А.P.Áèðóíè и Институт общей физики АН СССР (72) К.С.Ахмедов, Ф.В.Бункин, Д.В.Власов, А.Ф.Бункин, Д.М.Миркамилов, Д.M.Ñàãàòåëÿí, P.Ñ.Êàñûìîâà„

А.С.Ходжаев, Х.А.Жуманов и И.Ф.Реэяпов (53) 535.37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 969204, кл. А 01 G 7/00, 1982.

Hoge F., Swift R. - .Applied Optics Ч . 20, Ф 18, 1981, р. 31973206.

Аналитическая лазерная спектро скопия. /Под ред. Н.Оменетто. МЛ

Мир, 1982, с. 437. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ КУЛЬТУР (57) Изобретение позволяет повысить точность определения урожайности хлопка с помощью дистанционных оптических методов за счет устранения влияния поглощения и рассеяния излучения в атмосфере. Достигается эффект путем последовательного стробирования сигналов спонтанного комбинационного рассеяния азота из слоя воздуха не более 10 м от поверхности земли, люминесценции хлорофилла зеленой массы и хлопкового волокна с последующей нормировкой сигналов люминесценции на сигнал комбинаци онного рассеяния азота и определяют

: количество хлопкового волокна по формулам С К,А, где A=Ig /I -К,Т /I

С - среднее количество хлопкового волокна, К,, К вЂ” постоянные коэффициенты; I, Х вЂ” интенсивности сигналов люминесценции хлопкового волокна и зеленой массы соответственно; Х вЂ” интенсивность сигнала комбинационного рассеяния азота. 3 ил.

1241113

Изобретение относится к исследованию и анализу материалов с помощью дистанционных оптических методов и может быть использовано для определения урожайности сельскохозяйственEIbIx культур.

Целью изобретения является повышение точности при определении урожайности.хлопка за."сяет устранения влияния. ногиощФФйя и:, рассеяния излу- 10 че1»ия в атмосфере. @ ность изобреуфния заключается

*-. в тд, что производят,нормировку измеряемых сигнал у к интенсивности возбуждаемогр.,тем же-лазерным им- 15 пульсом сигнала спонтанного комбинационного рассеяния (CKP) на молекулах азота из приповерхностного слоя воздуха, в процессе которой устраняют влияние поглощения и рассеяния в 20 атмосфере.

На фиг.1 представлено устройство, реализующее способ; на фиг.2 — спектральное распределение зондирующих сигналов в присутствии хлопкового во- 2 локна;на фиг. 3 — то же, без него.

Устройство содержит лазер 1, приемный телескоп 2, спектрометр 3, три фотоприемника 4, систему регистрации

5, включающую в себя блок временной 30 селекции, состоящую из трех устройств стробирования и трех интеграторов, комплекс обработки результатов 6, предназначенный для оцифровки,аналоговых сигналов и.вычисления урожай- 35 ности в оперативном режиме.

Способ осуществляется следующим образом.

Из лазерного источника 1, установленного на борт летательного аппарата (вертолета, самолета), на исследуемый объект (растительный покров на поверхности земли) направляется лазерный импульс, возбуждающий сигналы люминесценции хлорофилла, хозяй- 45 ственно ценной части растения и CKP на молекулах азота, которые через приемный телескоп 2, спектрометр 3 и фотоприемники 4 поступают в систему 5 регистрации, где с помощью блока временной селекции, способного с временным .разрешением 10-20 нс измерять амплитуду эхосигнала, приходящего с заданной дальности, выделяется сигнал

CKP на молекулах азота, соответству- Ы ющих приповерхностному слою воздуха (последние 10 м). Чем ближе слой воздуха к поверхности хлопчатника, тем меньше зондирующий луч претерпевает поглощение или рассеяние на. посторонних частицах; как показывает эксперимент, необходимо регистрировать комбинационное рассеяние азота в приповерхностных слоях не более 10 м.

В комплексе обработки результатов 6 сигналы оцифровываются, нормируются на сигнал CKP азота и производится вычисление определяемых параметров.

Например, для определения урожайности хлопчатника предлагаемым способом на поверхность хлопкового поля посылается лазерный импульс мощностью t-2 МВт и с длиной волны 355 нм, воз-, буждающий сигналы люминесценции хлоп-кового волокна в диапазоне 450-520 нм с максимумом 485 нм, хлорофилла л листьев при, 685 нм и CKP азота на длине волны 387 нм (спектральное распределение этих сигналов приведено на фиг.2). В отсутствии хлопкового волокна сигнал при 485 нм падает более чем на порядок (фиг.3),.но значение его находится в постоянном соотношении с интенсивностью люминесценции хлорофилла растения при 685 нм, что позволяет в сигнале при 485 нм (фиг.2) выделить в чистом виде вклад от люминесценции хлопкового волокна.

Следовательно, среднее количество хлопкового волокна на поле можно определить из выражения

A ð где А — 49 К 696

Э зэк 98Г

С вЂ” среднее количество хлопкового волокна;

К», К вЂ” постоянные коэффициенты, определяемые в лабораторных экспериментах;

I — интенсивности сигналов, отвечакнцих длинам волн 485, 685, и 387 нм соответственцо.

Формула и э обретения

Способ определения продуктивности биологических культур, заключающийся в дистанционном возбуждении люминесценции и измерения эхосигналов, принимаемых от объекта на смещенной частоте, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при определении урожайности хлопка эа счет устранения влияния поглощения и рассеяния излучения в атмосфере, 1241113 гдеА=

I кр

С=К А

) Хлолкобое dpnuwo

7;àùêдК

0р

700 Л,e

5ДР 600

4Ы.2 производят последовательное стробиро вание сигнапов спонтанного комбинационного рассеяния азота иэ слоя воздуха не более 10 м от поверхности земли, люминесценции хлорофилла зеленой массы и хлопкового волокна с последующей нормировкой сигналов люминесценции на сигнал комбинационного

В рассеяния азота,иопределяют количество хлопкового волокна по формулам 10 ъ «(4, 2

imp среднее количество хлопкового волокна, постоянные коэффициенты; интенсивности сигналов люминесценции хлопкового волокна и зеленой массы соответственно, интенсивность сигнала комбинационного рассеяния азота.

1241113

У,ать еФ

ЮО, р

Составитель Н.Зоров

Редактор И.Слободяник Техред Л.Олейник

Корректор Л.Патай

Заказ 3481/38 . Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11поектная. 4