传感器在农业中的应用 PPT课件
农业信息技术PPT课件第六讲 农业遥感技术
辐射照度
辐射亮度 (辐射率)
辐射测量
定义
符号
以电磁波形式传送的能量
Ｑe
单位时间内传送的辐射能量 Φ
点辐射源在单位立体角中、单 Ｉe
位时间内所发出的辐射能量
在单位时间内、从单位面积上 Ｍe
辐射出的辐射能量
在单位时间内、单位面积 Ｅe 上接受的能量
在单位立体角、单位时间内， Ｌe
扩展源表面法线方向上单位
遥感中测量的是从目标物反射或辐射的电磁波能量，根据其 测定波长范围不同可分为辐射测量(Radiometry)和光度测量 (Photometry)两种方式，前者是以从γ射线到无线电波的整个 波长范围为对象的物理辐射量的测定，而光度测量是对由人类 具有视觉感应的波段－可见光，所引起的知觉的量的测定，它 们使用的术语和单位不同。
➢大气窗口
大气对电磁波衰减较小，透射率较高的波段叫“大气窗口”。因
此要从空中遥感地面目标，传感器的工作波段应在大气窗口处,才能接 收到地面目标的电磁波信息。目前已知的主要大气窗口分布范围如下 图：
(１)可摄影窗口
波长范围为0.3～1.3微米，通过这个窗口的电磁波信息皆属 地面目标的反射光谱，可以用摄影的方法来获取和记录地物的 电磁波信息。这个窗口包括全部可见光（0.38～0.76微米）和 部分紫外线（波长0.3～0.38微米）以及部分近红外波段 （0.76～1.3微米），其短波一端由于臭氧的强烈吸收而截止 于0.3微米，长波一端则终止于感光胶片最大感光波长1.3微米 处。这个窗口对电磁波的透射率在90％以上，仅次于微波窗口， 是目前遥感上应用最广的窗口，被气象卫星、陆地卫星及其它 遥感探测所使用。除了摄影方法外，还可以用扫描仪、光谱仪、 射线仪等来探测记录地物的电磁波信息。
传感器在农业方面的应用
红外遥感应用于农业
各种植物的反射光谱在可见光范围内的差别是不大的, 各种植物的反射光谱在可见光范围内的差别是不大的,但在近红外波 段却具有强烈反射红外的能力, 段却具有强烈反射红外的能力,生长正常的植物比生长不良的植物反 射红外能力强, 射红外能力强,因此可以在红外影象上根据红色深浅明暗变化了解植 物的分布、长势、产量类型、环境和病虫害等。并且可以作为编制土 地利用图的理想资料。根据上述原理, 地利用图的理想资料。根据上述原理,可以在以下几个主要方面加以 应用;(1)利用红外比可见光和肉眼可提前发现病虫害, 应用;(1)利用红外比可见光和肉眼可提前发现病虫害,并能分辨植物 的受害程度;(2)可根据近红外波段反射率的比值来估算生物量, 的受害程度;(2)可根据近红外波段反射率的比值来估算生物量,比值 愈大说明作物生长愈好, 愈大说明作物生长愈好,反之生长不良。再根据比值与干物重建立回 归关系,求出回归系数,从而获得单位面积产量的近似公式,(3)可以根 归关系,求出回归系数,从而获得单位面积产量的近似公式,(3)可以根 据林木的温度变化,应用热红外来评价林木活力; 据林木的温度变化,应用热红外来评价林木活力;并可利用红外遥感探 测森林火灾;(4)应用红外彩色影象直接监视牧草分布、长势、产量、 测森林火灾;(4)应用红外彩色影象直接监视牧草分布、长势、产量、 青草生长持续期, 青草生长持续期,还可利用热红外调查牲畜以及背景的热差异来区分 种群;(5)利用近红外各波段可以确定土壤的盐渍化程度, 种群;(5)利用近红外各波段可以确定土壤的盐渍化程度,并可用它来 判断土壤干旱和需水量程度;(6)应用红外遥感直接观测鱼场环境估计 判断土壤干旱和需水量程度;(6)应用红外遥感直接观测鱼场环境估计 鱼群分布和捕鱼量, 鱼群分布和捕鱼量,也可利用红外影象直接观测鱼群的分布和活力。
传感器在农业中的应用
传感器在农业中的应用【摘要】传感器在农业中发挥着越来越重要的作用。
本文首先介绍了传感器在提高农作物生长效率、精准灌溉系统、智能化施肥系统、精准监测农作物病虫害以及农业机械化中的广泛应用。
接着探讨了传感器技术对农业生产的促进作用，以及在农业中的发展前景。
传感器的应用让农民能够更好地了解农田状况，提高生产效率和质量，减少资源浪费。
总结指出，传感器在农业中的重要性和必要性不言而喻，将对未来的农业发展起到重要推动作用。
通过不断创新和应用传感器技术，农业生产将迎来更加智能化、高效化的发展，为确保粮食安全和可持续发展做出重要贡献。
【关键词】传感器、农业、应用、生长效率、灌溉系统、施肥系统、病虫害监测、机械化、技术、促进作用、发展前景、重要性、必要性1. 引言1.1 传感器在农业中的应用在现代农业生产中，传感器技术的应用已经成为提高农作物生长效率、实现农业智能化管理的重要手段。
传感器是一种能够感知、采集环境信息并将信息转换成可识别信号的装置，通过将传感器应用到农业生产中，可以实现对农田环境、作物生长状态等多方面信息的实时监测和精准控制，从而提高农作物产量和质量，降低生产成本，保护农作物生长环境，实现农业可持续发展。
传感器在农业生产中的应用涵盖了多个领域，包括提高农作物生长效率、精准灌溉系统、智能化施肥系统、精准监测农作物病虫害、农业机械化等方面。
这些应用不仅可以帮助农民更好地管理农田和作物，还可以提高农业生产的效益和竞争力。
传感器技术在农业中的应用前景广阔，对推动农业现代化和智能化发展具有重要意义。
在本文中，将详细探讨传感器在农业生产中的各个方面应用，分析传感器技术对农业生产的促进作用，展望传感器在农业中的发展前景，最终总结传感器在农业中的重要性和必要性。
希望通过本文的介绍和分析，读者能更深入地了解传感器在农业中的应用价值和意义。
2. 正文2.1 提高农作物生长效率的传感器应用传感器在农业中的应用日益广泛，其中提高农作物生长效率的传感器应用是一个重要方面。
认识传感器ppt课件
（4）迟滞 迟滞反映传感器正向特性与反向特性不一致的
程度。产生这种现象的原因是由于传感器的机 械部分不可避免地存在间隙、摩擦及松动。
图1-12 迟滞特性
（5）重复性
重复性是指传感器输入量按同一方向作全量程连续 多次测量时所得输出-输入特性曲线不重合的程度。 它是反映传感器精密度的一个指标，产生的原因与迟 滞性基本相同，重复性越好，误差越小。
（a） 雷达波探测器 外热成像生命探测仪
（b） 视频探测器 （c） 音频探测器 （d） 红 图1-6 生命探测设备
4．农业生产中使用的传感器
图1-7 塑料大棚
5．汽车中使用的传感器
图1-8 汽车中使用的部分传感器
二、传感器的概念与定义
1．传感器的概念 传感器是一种能把特定被测量的信息按
一定规律转换成某种可用信号并输出的器件或 装置，以满足信息的传输、处理、记录、显示 和控制等要求。
2．传感器的动态特性
传感器要检测的输入信号是随时间而变化的。 传感器应能跟踪输入信号的变化，这样才能获 得正确的输出信号；如果输入信号变化太快， 传感器就可能跟踪不上，这种跟踪输入信号的 特性就是传感器的响应特性，即为动态特性。 表征传感器动态特性的主要参数有响应速度、 频率响应。
（1）响应速度
是将感受的被测的量转换成电信号的部分。
将电信号转换为便于显示、记录、处理和控制
的有用电信号。有用电信号有很多形式，如电
压、电流、频率等。随着科学技术的发展，输
出信号将来也可能是光信号或其他的信号。
传感器的特性有
和
之分。
主要有线性度、灵敏度、分辨力和迟滞、重复
智慧农业应用的传感器PPT课件
实现传感器网络、无线通信、有线通信技术的有机协作融合。
数据库及WEB服务技术
实现农业生产信息管理以及农产品在线订购与配送等后台管理。
农业智能决策技术
通过建立农业智能决策模型，为农业智能化生产、仓储、运输等提供决策依据。
03
智慧农业总体实施方案
1、综合运营支撑平台 2、种养殖环境监控子系统 3、溯源管理子系统 4、农产品网上商城
助给 予 用 户 防 灾 帮
物流配送车辆管理子系统技术架构
车
表
地图
视
辆
现
浏览
频
状
层
缩放
展
态
移动
现
显
示
业
即时定位
务
层
视频监控
路线偏移报警
数 据 层
定
表
详
位
油
报
细
轨
耗
表业迹源自监展务回
测
现
处
放
图
理
路径规划 轨迹回放 油耗监测
超速报警 报表管理 权限管理
数据库
物流配送车辆管理子系统建设方案
溯源管理子系统技术架构
在利用物联网科技 促进智能、精准农 业上处于全球领导 地位；
美国农民占美国人口总数的 2%，养活了 3 亿多美国人，并且使美国成为全球最大的农 产品出口国。
大农场对物联网设 备技术的采用率高 达 80%；
农产品电子商务发 展较早，与农产品 期货市场的联系紧 密。
我国农业信息化政策
2004-2015年中央一号文件“三农”问题 《2006-2020年国家信息化发展战略》 《全国农业和农村信息化建设总体框架（2007-2015）》 《农业部关于开展全国农村信息化示范工作的通知》 《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》 《江苏省物联网产业发展规划纲要》
《遥感与农业》课件
目 录
• 遥感技术概述 • 遥感技术在农业中的应用 • 遥感技术在农业中的优势与挑战 • 案例分析 • 总结与展望
遥感技术概述
01
遥感技术的定义
遥感技术：指通过非接触传感器（如卫星、飞机、无人机等）获取地球表面或大 气层的数据信息，并利用计算机技术进行数据处理和分析的一种技术。
总结词
遥感技术能够快速准确地评估农业保险损失，提高理赔效率。
详细描述
在自然灾害或病虫害发生后，遥感技术可以迅速获取受灾地区的影像数据，通过分析受灾程度和面积 ，估算农业保险损失。这种方式能够减少人工勘查的时间和成本，提高理赔的效率和准确性。
利用遥感技术监测农作物长势
总结词
遥感技术能够实时监测农作物的生长状况，为农业生产提供决策支持。
案例分析
04
利用遥感技术监测农田旱情
总结词
遥感技术能够实时监测农田的旱情，为抗旱救灾提供科学依据。
详细描述
遥感技术通过卫星或无人机搭载的传感器，获取农田土壤湿度、地表温度等信 息，从而判断旱情程度。这些数据可以帮助农业管理部门和农民及时采取抗旱 措施，减轻灾害损失。ຫໍສະໝຸດ 利用遥感技术评估农业保险损失
遥感技术可以获取大范围、实时、动态的数据，为资源调查、环境监测、城市规 划等领域提供重要的数据支持。
遥感技术的原理
遥感技术主要基于电磁波的反射、散射和辐射原理，通过传 感器接收地球表面或大气层的反射和辐射电磁波，经过处理 和分析，提取出有用的信息。
不同的地表覆盖和气象条件对电磁波的反射和辐射特性不同 ，因此可以通过分析这些特性来推断地表覆盖、土壤湿度、 植被生长状况等信息。
遥感技术的应用领域
资源调查
遥感技术可以用于土地利用调查、森林资源调查、水资源调查等领域 ，快速获取大范围的资源数据。
传感器在农业中的应用
传感器在农业中的应用【摘要】传感器在农业中的应用已经成为农业现代化发展的重要组成部分。
本文将从土壤传感器、气象传感器、植物生长传感器、无人机和机器人以及数据分析等方面，探讨传感器在农业中的广泛应用。
通过传感器技术，农民可以实时监测土壤湿度、温度等参数，有效管理农田，提高农作物产量。
气象传感器可以帮助农民实时获取天气信息，提前做好农业生产准备。
植物生长传感器可以监测植物生长状态，帮助农民科学施肥、浇水，提高农作物品质。
无人机和机器人结合传感器技术，可以实现农田作业的自动化和智能化。
数据分析在农业传感器应用中发挥着重要作用，帮助农民更好地调整种植策略。
传感器技术对农业的发展意义重大，未来农业传感器应用将朝着更智能化、精准化的方向发展。
【关键词】传感器、农业、土壤传感器、气象传感器、植物生长传感器、无人机、机器人、数据分析、农业发展、未来发展方向1. 引言1.1 传感器在农业中的应用概述随着科技的不断进步和发展，传感器技术在农业领域的应用也日益广泛。
传感器是一种能够感知、检测和测量环境中各种参数的装置，通过感知器件将环境中的信息转化为电信号，再经过处理和分析，为农业生产提供重要的数据支持和决策依据。
在农业生产中，传感器的应用涵盖了土壤、气象、植物和生产设备等多个方面。
比如土壤传感器可以监测土壤中的湿度、温度、养分含量等参数，帮助农民合理施肥、浇灌，提高土壤质量和作物产量。
气象传感器可以实时监测气温、湿度、风速等气象信息，帮助农民做出灾害预警和气象调控。
植物生长传感器可以监测植物的生长状态、光合效率等指标，帮助农民科学种植、调节生长环境。
无人机和机器人等智能设备也广泛应用于农业生产中，搭载各种传感器可以进行精准作业和数据采集，提高农业生产效率和质量。
在农业传感器应用中，数据分析也至关重要，通过对传感器采集的数据进行分析和挖掘，可以发现潜在问题、预测未来趋势，为农业决策提供更加科学的依据。
传感器技术对农业的发展具有重要意义，可以提高生产效率、降低成本、减少资源浪费，是未来农业发展的重要方向之一。
传感器在农业节水灌溉中的应用
传感器在农业节水灌溉中的应用一、传感器在农业节水灌溉中的应用1. 土壤湿度传感器土壤湿度对作物生长至关重要，而土壤湿度传感器可以实时监测土壤中的水分含量，帮助农民精准浇水。
通过土壤湿度传感器，农民可以及时了解土壤的水分状况，避免过度浇水或者干旱导致的作物减产。
土壤湿度传感器还可以与灌溉系统连接，实现自动化灌溉，提高灌溉效率。
2. 气象传感器气象传感器可以监测空气温度、湿度、风速等气象因素，为农民提供决策依据。
在农业灌溉中，气象传感器可以帮助农民判断天气变化，从而及时调整灌溉计划。
在即将到来的干旱天气来临之前，农民可以提前增加灌溉量，以保证作物的生长需求。
3. 光照传感器光照传感器可以监测阳光强度和光照时间，这对于作物的生长至关重要。
在农业节水灌溉中，光照传感器可以帮助农民在不同时间段确定合适的灌溉量。
光照传感器还可以用于智能遮阳设备的控制，调节作物的光照情况，提高作物产量。
4. 雨量传感器雨量传感器可以实时监测降雨量，为农民提供降雨情况的数据。
在农业灌溉中，雨量传感器可以帮助农民及时停止灌溉，避免降水过多造成的浸涝，同时也可以提前预警干旱天气，为农民的灌溉决策提供重要数据支持。
二、传感器在农业节水灌溉中的益处1. 提高灌溉效率传感器的应用可以实现自动化灌溉，根据土壤湿度、气象等因素精确控制灌溉量，避免了人工浇水中可能存在的误差，提高了灌溉效率。
2. 减少水资源浪费传感器的实时监测可以帮助农民根据作物的实际需水量进行灌溉，避免了过度浇水导致的水资源浪费，实现了节水的目的。
3. 提高作物产量通过传感器实时监测作物生长环境的各种因素，帮助农民更好地掌握作物的生长需求，从而调整灌溉计划，提高作物的产量和质量。
4. 降低劳动成本传感器实现了自动化灌溉，减少了人工操作的需求，降低了农民的劳动成本，解放了生产力。
三、传感器在农业节水灌溉中的未来发展1. 多元化传感器的应用未来农业节水灌溉中将会出现更多种类的传感器，不仅可以监测土壤湿度、气象因素等传统因素，还可以监测土壤中的养分含量、病虫害情况等更多的因素，实现全面智能化的灌溉管理。
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3
含量传感器
4 光 照 度 传感器
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第四部分
光照度传感器
4 光照度传感器
设施农业中，采用栽培管理自动化系统其光源完全为人工光，而不用太阳 光， 采用光传感器来检测和控制光照强度，使作物可以得到均匀一致的 光照。光照度传感器用于检测作物生长环境的光照强度，以决定是否需要 遮阳或补光。一般安装在温室或大棚中，用于检测作物生长生长所需的光 照强度是否满足最基本需要或达到作物最佳生长状态。安装时考虑向阳并 且避免被遮挡。一般安装一个就够。
7
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1 土壤湿度传感器
张力计式水分传感器————受土质影响 中子衰减法 ————污染土壤
8
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目录
1 土壤湿度传感器
2 土壤温度传感器
3
含量传感器
4 光 照 度 传感器
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第二部分
土壤温度传感器
传感器技术在农业中的应用 研究报告
汇 报 人：李汉正 团队成员：周建伟
熊庭松 林超 罗运嘉
土壤温度传 感器
土壤水分含 量传感器
…………
现代农业
水温传感器
空气温湿度传 感器
肥分（氮、磷、 钾含量）传感器
水流量传感 器
2
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目录
1 土壤湿度传感器
2 土壤温度传感器
3
含量传感器
2 土壤温度传感器
土壤温度的高低，与作物的生长发育、肥料的分解和有机物的积聚等有着 密切的关系，是农业生产中重要的环境因子。土壤温度也是小气候形成中 一个极为重要的因子，故土壤温度的测量和研究是小气候观测和农业气象 观测中的一项重要内容。 土壤温度传感器的测量使用插入式，一般的情况下土壤温湿度传感器有好 几个探针，而且探针的长度都是不同的，这样主要是为了更好的测量不同 深度土壤的温度。能更好的确定土壤内的温度。
优点：体积小巧，埋设过程对土壤扰 动小，性能可靠 传感器结实、耐腐蚀 响应速度快，<1秒 缺点：价格昂贵，不易普及
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目录
1 土壤湿度传感器
2 土壤温度传感器
3
含量传感器
4 光 照 度 传感器
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第三部 分
含量传感器
3 二氧化碳传感器
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3 二氧化碳传感器
红外探测器为薄膜电容，吸收了红外能量后，气体温度升高，导致室内压 力增大，电容两极间的距离就要改变，电容值随之改变。CO2气体的浓度 愈大，电容值改变也就愈大。
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目录
1 土壤湿度传感器
2 土壤温度传感器
5
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1 土壤湿度传感器
张力计式水分传感器 中子衰减法 介电法
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1 土壤湿度传感器
介电法速测土壤含水量 利用土壤的介电特性来测量土壤含水量是一种行之有效的、快速的、简便的、 可靠方法。对一定几何结构的电容式水分传感器，其电容量与两极间被测物 料的介电常数有正比关系。由于水的介电常数比一般物料的介电常数要大得 多，所以当土壤中的水分增加时，其介电常数相应增大，测量时水分传感器 给出的电容值也随之上升，根据传感器的电容量与土壤水分之间的对应关系 可测出土壤的水分。电容式水分传感器的特点是精度高、量程宽、可测的物 料品种多，而且响应速度也较快，可应用于在线监测实现自动化
4 光 照 度 传感器源自3XXXXXXXXXXXXXXXXXX
第一部分
土壤湿度传感器
1 土壤湿度传感器
用于检测土壤中水分含量，便于及时和适量浇灌。目前有两种表示方式， 其一为容积含水量，即V/V%，其二为质量含水量，即M/M%，大部分 产品以容积含水量表示，一般有效范围在10~70%。因不同土质能容纳水 量不同，故不同土质在浇灌等量水后，所显示的容积含水量会有不同。安 装时根据不同作物根系深度确定埋土深度。
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2 土壤温度传感器
土壤温度传感器大都采用 PT1000铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化 而改变，当PT1000在0℃的时候阻值为1000欧姆，它的阻值会随着温度 上升成匀速增长。基于PT1000的这种特性，利用进口芯片设计电路把电 阻信号转换为采集仪器常用的电压或电流信号。
智能农业与物联网联系
各种传感 器电路
信号放大 电路
报警
单片机 系统
状态显示系 统
数据库 记录
通信接 口
控制终端
反馈（卷帘 喷灌等硬件）
主控制 器
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感谢大家！ 请对不足之处提宝贵意见！
汇 报 人：李汉正 团队成员：周建伟
熊庭松 林超 罗运嘉
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4 光照度传感器
余弦修正器：为校正光度计的探测器的 角度响应特性不符合余弦特性，利用余 弦修正器对光度计的探测器进行的修正
不同角度光线透过余弦修正器汇聚到感光区域、汇聚到感光区域的太阳光
通过蓝色和黄色进口滤光片过滤掉可见光以外的光线;透过滤光片的可见
光照射到进口光敏二极管，光敏二极管根据可见光照度大小转换成电信号，
二氧化碳是植物生长必须的原料之一，它为合成有机物提供了重要的碳元 素，因此控制好二氧化碳的浓度对植物生长起到关键作用 二氧化碳传感器能够检测出大气环境中二氧化碳气体含量,常常用于农业 “气肥”的自动控制上。
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3 二氧化碳传感器
不同的气体吸收不同波长的光，比如CO2就对红外线(波长为4.26 m)最 敏感。光学气体检测通常是把被测气体吸入一个测量室，测量室的一端安 装有光源而另一端装有滤光镜和探测器．滤光镜的作用是只容许某一特定 波长的光线通过．探测器则测量通过测量室的光通量．探测器所接收到的 光通量取决于环境中被测气体的浓度。
电信号进入单片机系统，单片机系统根据温度感应电路，将采集到的光电
信号进行温度补偿，以输出精准的线性电信号。
电子元器件通常都有一定的温度系数，其 输出信号会随温度变化而漂移，称为“温 漂”，为了减小温漂，采用一些补偿措施 在一定程度上抵消或减小其输出的温漂，
这就是温度补偿。
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