Способ агрохимического обследования почв



Владельцы патента RU 2572712:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центр агрохимической службы "Омский" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно агрохимическому картографированию почв. Для этого проводят выделение контуров по результатам дистанционного зондирования полей с последующим перенесением на карты землепользования. Выделение контуров по результатам дистанционного зондирования полей проводят на мультиспектральных космических снимках высокого разрешения методом кластеризации на основе различия светоотражения объектов. Выделение элементарных участков для отбора почвенных образцов с переносом их на натуру проводят на основе различия светоотражения объектов. Изображение обследуемых объектов создают в виде электронных картограмм. Расчет величины отношения яркости свечения изучаемого объекта к показателям длинно- и коротковолновой части спектра солнечной радиации на точках отбора почвенных образцов проводят методом многофакторного анализа. Изобретение позволяет широко применять дифференцированную систему повышения плодородия почв, что повышает урожайность полевых культур на 20-30%.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к агрохимическому картографированию земель сельскохозяйственного назначения.

Известен способ определения параметров состояния почвенно-растительного покрова по данным многоспектрального аэрокосмического зондирования. Способ включает прием и регистрацию на магнитном носителе цифровых данных аэрокосмического зондирования, обработку этих данных путем проведения их географической привязки, тематическую обработку с выделением класса «растительность. Проводят определение объема фитомассы и определение биопродуктивности по классу «растительность» [Патент RU №2424540, G01V 9/00? 20.07.2011].

Недостатком известного способа является низкая объективность параметров обследования почв.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является усовершенствованный способ агрохимического обследования почв, включающий выделение контуров по результатам дистанционного зондирования полей с открытой (вспаханной) почвой на обработанных радиолокационных аэрокосмических снимках и перенесение контуров на карты землепользования, с помощью контуров выделяют элементарные участки для отбора почвенных образцов с переносом их на бумажные носители и на натуру, контуры выделяют с помощью отраженных сигналов радиолокатора бокового обзора дециметрового диапазона длин волн и на основании коэффициента криволинейной корреляции, который определяют отношением величины отраженного сигнала радиолокатора к агрохимическим показателям, по которым судят о почвенном плодородии [Патент RU №2102748? G01N 33/24, G01S 13/89, 20.01.1998].

Недостатками данного усовершенствованного способа агрохимического обследования почв являются низкая информативность, ограниченная применимость, низкая объективность агрохимического обследования почв.

Техническим результатом предлагаемого способа агрохимического обследования почв является повышение информативности, расширение применимости, повышение объективности агрохимического обследования почв.

Технический результат достигается тем, что способ агрохимического обследования почв, включающий выделение контуров по результатам дистанционного зондирования полей, перенесение контуров на карты землепользования, выделение элементарных участков для отбора почвенных образцов с переносом их на натуру, выделение контуров по результатам дистанционного зондирования полей проводят на мультиспектральных космических снимках высокого разрешения методом кластеризации, выделение элементарных участков для отбора почвенных образцов с переносом их на натуру проводят на мультиспектральных космических снимках высокого разрешения на основе различия светоотражения объектов, изображение обследуемых объектов создают в виде электронных картограмм, расчет величины отношения яркости свечения изучаемого объекта к показателям длинно- и коротковолновой части спектра солнечной радиации на точках отбора почвенных образцов проводят методом многофакторного анализа.

Выделение контуров по результатам дистанционного зондирования полей на мультиспектральных космических снимках высокого разрешения методом кластеризации повышает объективность агрохимического обследования почв.

Выделение элементарных участков для отбора почвенных образцов с переносом их на натуру на мультиспектральных космических снимках высокого разрешения на основе различия светоотражения объектов расширяет применимость способа.

Изображение обследуемых объектов в виде электронных картограмм позволяет получать информационные данные с каждого контура обследуемых почв, т.е. повышает информативность способа.

Расчет величины отношения яркости свечения изучаемого объекта к показателям длинно- и коротковолновой части спектра солнечной радиации на точках отбора почвенных образцов методом многофакторного анализа повышает объективность агрохимического обследования почв.

Способ агрохимического обследования почв осуществляют следующим образом. До начала посевных работ, после схода снега, проводят синтезирование мультиспектральных космических снимков высокого пространственного разрешения (до 10 м в пикселе) с помощью программного комплекса, например, ENVI с существенным преобладанием данных красного и инфракрасного диапазонов съемки над частотами диапазонов съемки синей и зеленой частей спектра солнечной радиации. После наложения планов землепользования хозяйства на синтезированный мультиспектральный космический снимок высокого разрешения, в соответствии с ГИС-технологиями по выраженному тону цветовой гаммы методом кластеризации, выделяют относительно однородные полигоны, объединяющие контура различного типа и почвенного плодородия.

На основе различия светоотражения объектов по модулю K-Means программного комплекса, например, ENVI разделяют полигоны на 5-6 классов итераций. Определяют по цветовой окраске полигона и уточняют по географическим координатам границы элементарных участков для отбора почвенных образцов. Затем проводят выборочное полевое почвенное обследование по почвенным ареалам в пределах границ элементарных участков для отбора почвенных образцов. Отбор почвенных образцов проводят на элементарных участках в 3-5 кратной повторности с последующим послойным стандартным анализом агрохимических показателей образцов.

С использованием программного комплекса, например Adobe Photoshop (GIMP), определяют по синтезированному мультиспектральному космическому снимку высокого разрешения, на точках отбора почвенных образцов яркость свечения направленного светоотражения (Glow), и по величине коэффициентов спектральной яркости (по системе RGB) устанавливают для каждого из выделенных почвенных образцов спектр отраженной солнечной радиации. В программном комплексе, например, Statistica проводят многофакторный анализ поглощения-отражения солнечной радиации, и в системе XYZ рассчитывают специфическую величину отношения яркости свечения компонентов почв изучаемого объекта к показателям длинно- и коротковолновой части спектра солнечной радиации.

Создают изображение обследуемых почв в виде электронных картограмм с выделенными контурами, с географическими координатами элементарных участков для отбора почвенных образцов по результатам дистанционного зондирования полей. Систематизируют базу мультиспектральных космических снимков высокого разрешения и информационные данные каждого обследуемого полигона для последующего мониторинга территорий.

Предлагаемый способ агрохимического обследования почв обладает высокой информативностью за счет создания изображения обследуемых почв в виде электронных картограмм; широкой применимостью - за счет выделения элементарных участков для отбора почвенных образцов с переносом их на натуру на мультиспектральных космических снимках высокого разрешения на основе различия светоотражения; высокой объективностью - за счет расчета величины отношения яркости свечения изучаемого объекта к показателям длинно- и коротковолновой части спектра солнечной радиации на точках отбора почвенных образцов методом многофакторного анализа и выделения контуров по результатам дистанционного зондирования полей на мультиспектральных космических снимках высокого разрешения методом кластеризации.

Предлагаемый способ агрохимического обследования почв апробирован в опытных полях Омской области, общей площадью 17000 га. Полученные электронные картограммы обследуемых полей содержали информационные данные о наличии более 20% солонцовых почв низкого плодородия. Ранее на основе черно-белых аэрофотоснимков солонцовые почвы выделялись частично, их площадь составляла менее 10% пахотного фонда.

По итогам агрохимического обследования почв предлагаемым способом хозяйства могут получить электронные картограммы с рассчитанными дозами удобрений и мелиорантов для каждого объекта, выделенного по результатам дистанционного зондирования полей.

Использование данного способа агрохимического обследования почв позволяет применять дифференцированную систему повышения плодородия почв, что повышает урожайность полевых культур на 20-30%.

Способ агрохимического обследования почв, включающий выделение контуров по результатам дистанционного зондирования полей, перенесение контуров на карты землепользования, выделение элементарных участков для отбора почвенных образцов с переносом их на натуру, отличающийся тем, что выделение контуров по результатам дистанционного зондирования полей проводят на мультиспектральных космических снимках высокого разрешения методом кластеризации, выделение элементарных участков для отбора почвенных образцов с переносом их на натуру проводят на мультиспектральных космических снимках высокого разрешения на основе различия светоотражения объектов, изображение обследуемых объектов создают в виде электронных картограмм, расчет величины отношения яркости свечения изучаемого объекта к показателям длинно- и коротковолновой части спектра солнечной радиации на точках отбора почвенных образцов проводят методом многофакторного анализа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для исследования сыпучих свойств геоматериалов. Устройство представляет собой сварную конструкцию башенного типа, устанавливаемую на верхней предварительно спланированной площадке отработанного карьера с обеспечением вертикальной устойчивости.
Изобретение относится к области профилактической медицины и может быть использовано для экспресс-обнаружения яиц геогельминтов в пробах почвы. Для этого 25 г пробы исследуемой почвы смешивают с 25 мл 1,4-1,6% раствора перекиси водорода.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при оценке опасности водной эрозии почвы. Для осуществления предлагаемого способа оценки ударного действия капель дождя на горизонтальной поверхности в центре подложки мишени с размеченными концентрическими окружностями устанавливают почвенный образец, поливают каплями дождя почвенный образец, измеряют величину радиуса разлета почвенных частиц.
Изобретение относится к способам контроля эрозионной опасности дождя. Осуществляют заполнение пор почвенного образца окрашенной водой.

Изобретение относится к области инженерной геологии, а именно к способам для определения влияния различных веществ на газообразующую способность грунтов в лабораторных и полевых условиях, и позволяет подобрать ингибиторы газообразования в грунтах.

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» весомой среды в ее массиве и на краях откосов в естественном и нарушенном состоянии.
Изобретение относится к области исследований параметров грунтов мелиорируемых земель. На верхней поверхности образца грунта размещают грузик.

Изобретение относится к области сельского хозяйства Нечерноземной зоны для реализации точного земледелия, а также к технологиям комплексной мелиорации агроландшафтов и использования минеральных почв, осушаемых как закрытыми дренами, так и закрытыми собирателями.

Изобретение относится к определению механических характеристик грунтов в лабораторных и полевых условиях. Для этого используют сдвиговое устройство для испытания на срез образцов мелкозернистых связных и несвязных грунтов и снега.

Изобретение относится к области «Физики контактного взаимодействия материальной среды», конкретно к способу определения несущей способности и устойчивости дисперсной среды под нагрузкой от плоского жесткого штампа.

Изобретение относится к техническим средствам измерений физико-механических свойств почвы, преимущественно для непрерывной регистрации твердости слоя почвы при основной обработке неоднородных почв, культивации и внесении удобрений и/или мелиорантов почвообрабатывающими агрегатами, моторно-транспортное средство которых содержит двигатель внутреннего сгорания. Устройство содержит последовательно соединенные датчики и функциональные преобразователи давлений наддува, на входе турбокомпрессора и его разрежения, аналого-цифровой преобразователь, определитель твердости почвы, задатчики коэффициента связи, коэффициентов влажности и твердости почвы, индикаторы твердости, влажности почвы и твердости почвы с учетом влажности, датчики угловой скорости коленчатого вала и ротора турбокомпрессора, тахометр, формирователь и счетчик угловых меток цилиндра, функциональные преобразователи угловой скорости коленчатого вала и ротора, числа импульсов в напряжение, дифференциатор, датчик и формирователь импульсов ВМТ, аналоговый ключ ВМТ, задатчик угловых меток цикла, нуль-орган, перестраиваемый резонансный фильтр, формирователь строба, аналоговый ключ цилиндров, задатчик номеров угловых меток цилиндров, первые и вторые измерители средневыпрямленного, максимального и среднеквадратического значений, с первого по четвертый переключатели, двойной дифференциатор, измеритель тока и напряжения генератора, последовательно соединенные приемник теплового излучения почвы, состоящий из линейки пироэлектрических инфракрасных датчиков, функциональные преобразователи, сумматор-усреднитель, цифровой вольтметр и определитель влажности почвы, определитель твердости почвы с учетом влажности. Достигается повышение точности определения твердости любых неоднородных почв с учетом их влажности для почвообрабатывающих агрегатов. 1 ил.
Изобретение относится к способам измерения эрозионной опасности дождя. По слоям почвенного образца размещают группы меченых почвенных частиц. Почвенный образец поливают каплями дождя. После чего измеряют радиусы разлета почвенных частиц и их метки. По максимальной величине радиуса разлета и меткам почвенных частиц измеряют эрозионную опасность дождя. Обеспечивается расширение функциональных возможностей способа, заключающееся в возможности определения, из какого слоя почвенного образца вылетают почвенные частицы.

Группа изобретений относится к области анализа почв и может быть использована при оценке плодородия земель сельскохозяйственного использования. Способ автоматизированного прямого определения доступного растениям фосфора в углеаммонийной почвенной вытяжке, окрашенной гуминовыми соединениями, заключается в том, что производится одновременное двухканальное спектрофотометрирование и измерение оптической плотности гидравлических потоков в спектральном диапазоне 898-900 нм одной пробы полученного образца вытяжки на автоанализаторе проточного типа, причем в одном канале с добавлением реактивов для окрашивания фосфора, а в другом канале с добавлением реактивов без окрашивания фосфора. Разница в измерениях оптической плотности одной и той же пробы в двух каналах характеризует содержание фосфора, доступного растениям, без учета фосфора, входящего в органическую компоненту вытяжки и не доступного растениям. Группа изобретений относится также к автоанализатору для прямого определения доступного растениям фосфора в почвенной вытяжке и пузырькоотделителю для удаления пузырьков воздуха из потока перед кюветой колориметра указанного устройства. Группа изобретений обеспечивает повышение производительности и точности анализа. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к экологическому и технологическому мониторингу сельхозугодий. Способ включает определение места, частоты, длительности отбора проб почвы на исследуемой территории. Причем отбор проб проводят с учетом вертикальной структуры, неоднородности покрова почвы, рельефа и климата местности. Пробы отбирают с глубины от 0 до 5 см, вертикальную структуру почвенного покрова принимают с каждой стороны малой реки в отдельности с учетом неоднородности покрова почвы и прибрежного рельефа у малой реки или ее притока. До агрохимического анализа из проб почвы удаляют корни травяных растений, а по результатам агрохимического анализа проб почвы проводят статистическое моделирование для выявления устойчивых биотехнических закономерностей. При этом на выбранном месте по точкам взятия проб почвы, расположенных на характерных местах рельефа, измеряют высоты этих точек над урезом воды малой реки или его притока. Затем берут пробы почвы и проводят агрохимический анализ и статистическое моделирование данных измерений идентификацией биотехнических волновых закономерностей влияния высоты расположения точки взятия пробы над линией уреза водной поверхности малой реки или ее притока на агрохимические показатели. После этого на других местах на водосборе малой реки или ее притока измеряют высоты расположения характерных точек рельефа без взятия пробы почвы. Затем по выявленным на экспериментальном участке биотехническим закономерностям выполняют расчеты ориентировочного содержания биохимических веществ в почвенном слое 0-5 см на любом участке водосбора малой реки или ее притока, на котором были измерены высоты расположения характерных точек рельефа. Способ позволяет снизить трудоемкость измерений и повысить точность сопоставления высоты над урезом воды с измеренными концентрациями биохимических веществ в почве, а также повысить функциональные возможности дистанционного зондирования высоты расположения характерных точек рельефа прибрежной зоны малой реки. 6 з.п. ф-лы, 6 ил., 5 табл., 1 пр.

Изобретение относится к СВЧ-способу определения содержания физической глины и гумуса в почвах, Способ включает измерение показателя преломления почвы с влажностью, превышающей максимальное содержание связанной воды, образцы которой выдерживают в герметическом контейнере в течение 1-2 суток при комнатной температуре, измеряют показатель преломления на частотах f1=0,35 ГГц и f2=1,75 ГГц, находят разность показателей преломления Δn=n(f1)-n(f2), на частотах f1 и f2 одновременно измеряют и показатель поглощения, находят разность показателей поглощения Δκ=κ(f1)-κ(f2) и определяют массовую долю физической глины С в почве из соотношения: и массовую долю гумуса в почве из соотношения: где С - содержание физической глины в почве (в массовых долях); Δn - разность показателей преломления; Δκ - разность показателей поглощения; Н - содержание гумуса в почве (в массовых долях). Повышение точности определения массовой доли физической глины и гумуса в почвах является техническим результатом изобретения. 2 ил.

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использовано в технике и технологии исследования физико-механических свойств грунтов в естественных условиях. Техническим результатом является упрощение технологического процесса испытаний и обеспечение непрерывного получения информации на всю глубину залегания исследуемых грунтов. Предложен способ испытания грунтов в массиве, включающий определение сопротивления срезу за счет непрерывного перемещения спирального зонда, скорость которого ограничивают до величины шага спирали лидера за один оборот шнековой колонны. При этом значение сопротивления срезу определяют по величине осевого усилия, создаваемого первой промежуточной секцией с шагом лопасти больше шага лидерной лопасти. Кроме того, способ может содержать этап, на котором трение срезанного грунта о грунт измеряются при перемещении срезанного грунта в прежнее положение второй промежуточной секцией с шагом лопасти, равным шагу лидерной лопасти. Предложено также устройство для испытания грунтов в массиве, включающее спиральный зонд, жестко соединенный со шнековой колонной. При этом спиральный зонд выполнен по длине составным из двух частей и снабжен двумя дополнительными промежуточными секциями, смонтированными на полой втулке, с возможностью относительного осевого перемещения и жестко связанными с датчиками силы. Сигналы с указанных датчиков поступают по грузонесущему кабелю к блоку сбора информации. При этом спиральная лопасть первой промежуточной секции выполнена с углом наклона, превышающим угол наклона спиральной лопасти лидера, а спиральная лопасть второй промежуточной секции выполнена с углом наклона, равным углу наклона спиральной лопасти лидера. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к сфере космических исследований и технологий и может быть использовано для изучения вулканического состояния Марса. На Марсе осуществляют вскрытие бурением закупоренных фумарол. С помощью газоаналитической и/или видеоаппаратуры устанавливают наличие или отсутствие струи истечения фумарольных газов. Обеспечивается исследование ресурсов Марса в аспекте возможности увеличения массы и объема его атмосферы за счет фумарольных газов.

Изобретение относится к области инженерной геологии применительно к определению необходимых параметров грунта. Способ включает отбор образца грунта, взвешивание и определение его объема, высушивание и взвешивание высушенного образца, определение плотности и влажности образца грунта и расчет по полученным значениям плотности и влажности грунта, причем предварительно строят графики зависимости относительного содержания воздуха в грунте и степени заполнения пор талого грунта водой и мерзлого грунта льдом от влажности при различных постоянных значениях плотности грунта, причем расчет данных для построения графиков производят в двух точках - при нулевой суммарной влажности талого или мерзлого грунта и при нулевом относительном содержании воздуха в образце грунта из заданных соотношений для талых и мерзлых грунтов. Затем по экспериментально найденным значениям плотности сухого грунта и влажности грунта из графиков находят величины относительного содержания воздуха в образце грунта в талом и мерзлом состояниях, пористость грунта, полную влагоемкость образца грунта в талом и мерзлом состояниях и степень заполнения пор образца грунта в талом состоянии - водой и мерзлом состоянии - льдом, для чего из точки на оси абсцисс, соответствующей экспериментально найденной величине суммарной влажности, проводят вертикальную прямую до пересечения с наклонными прямыми зависимости относительного содержания воздуха в образце грунта в талом и мерзлом состояниях от суммарной влажности и степени заполнения грунта водой или льдом от суммарной влажности, ординаты точек пересечения которых равны значениям относительного содержания воздуха в образце грунта и степени заполнения пор образца грунта в талом и мерзлом состояниях, а пересечения наклонных прямых зависимости относительного содержания воздуха в образце грунта в талом и мерзлом состояниях от суммарной влажности с осью ординат дают значение пористости образца грунта, а с осью абсцисс - значения полной его влагоемкости в талом и мерзлом состояниях. Достигается повышение оперативности определения. 1 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и предназначено для измерения деформаций морозного пучения, сжимаемости при оттаивании и коэффициента фильтрации при нескольких циклах промерзания-оттаивания в лабораторных условиях. Прибор содержит обойму для образца, штамп со штоком, поддон с водой, нагревательный элемент и теплоизоляционный кожух. Прибор дополнительно снабжен теплоизоляционной диафрагмой, плавающей на поверхности воды, и пористыми трубчатыми зондами, пропущенными через отверстия в штампе, а стенки обоймы выполнены перфорированными. Технический результат: возможность получения значения коэффициента фильтрации при циклическом промерзании-оттаивании, а также моделировать морозное пучение при подпитке водой по боковой поверхности образца. 1 ил.

Использование: для идентификации репрезентативного цифрового объема подобразца, соответствующего образцу пористых сред. Сущность изобретения заключается в том, что получают сегментированный объем, характеризующий пространство пор и по меньшей мере одну твердую фазу; выводят среднее значение <Р1> свойства первой целевой функции Р1 для всего сегментированного объема; вычисляют среднеквадратическое отклонение σVOL относительно среднего значения <Р1> свойства для всего сегментированного объема; определяют множество подобъемов в объеме; вычисляют среднеквадратическое отклонение σi значения Р свойства первой целевой функции Р1 относительно среднего значения <Р1> свойства для каждого из упомянутых подобъемов; находят все репрезентативные подобъемы-кандидаты, для которых среднеквадратическое отклонение σi удовлетворительно соответствует σVOL; выбирают и сохраняют репрезентативный подобъем из кандидатов; и используют репрезентативный подобъем для получения по меньшей мере одного интересующего значения свойства. Технический результат: обеспечение возможности повышения достоверности оценки репрезентативного цифрового объема подобразца, соответствующего образцу пористых сред. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 92 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-01-20 2016-01-20T19:54:07
Наверх