ICS 65.020.01 CCS B 01 23 黑龙江省 地方标准 DB23/T 3901—2024 无人机多光谱水稻氮素含量测定与追肥调 控技术规程 2024-12-30发布 2025-01-29实施 黑龙江省 市场监督管理局 发布 DB23/T 3901 —2024 I 目次 前言 ................................ ................................ ................. II 1 范围 ................................ ................................ ................ 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ...... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ .......... 1 4 基本要求 ................................ ................................ ............ 1 5 处理流程 ................................ ................................ ............ 2 6 数据获取与处理 ................................ ................................ ...... 2 7 水稻植株氮含量估测 ................................ ................................ .. 3 8 追氮调控 ................................ ................................ ............ 4 9 专题图制作 ................................ ................................ .......... 5 参考文献 ................................ ................................ .............. 6 DB23/T 3901 —2024 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由 黑龙江省农业农村厅 提出。 本文件起草单位：黑龙江科技大学 、黑龙江省农业科学院大庆分院 。 本文件主要起草人： 宋丽娟、柴青宇、聂明珠、齐国超、许佳琦、赵菲、赵予熙、刘力玮、王迪、 冯鹏。 DB23/T 3901 —2024 1 无人机多光谱水稻氮素含量测定与追肥调控技术规程 1 范围 本文件规定了无人机多光谱水稻氮素含量测定与追肥调控的基本要求、数据获取与处理、水稻植株 氮含量估测、追氮调控和专题图制作。 本文件适用于黑龙江省水稻生长季氮素含量无人机多光谱估测与追氮调控。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 20257 -2017（所有部分） 国家基本比例尺地图图式 GB/T 30115 -2013 卫星遥感影像 植被指数产品规范 NY/T 2419 -2013 植株全氮含量测定 自动定氮仪法 NY/T 3527 -2019 农作物种植面积遥感监测规范 3 术语和定义 NY/T 2419 -2013、NY/T 3527 -2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 多光谱影像 将物体发射或辐射的电磁波信息分成若干波谱段进行接收或记录的图像。 3.2 归一化植被指数 (NDVI) 近红外波段反射率与红光波段反射率之差与之和的比值。 3.3 植株氮累积量 植株干物质质量与植株氮含量的乘积。 3.4 植株临界氮累积量 植株干物质质量与植株临界氮含量的乘积。 4 基本要求 空间基准 4.1 4.1.1 大地基准： 2000国家大地坐标系（ CGCS2000 ）。 4.1.2 高程基准： 1985国家高程基准。 DB23/T 3901 —2024 2 投影方式 4.2 高斯—克吕格投影。 监测时间 4.3 水稻返青分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗开花期和灌浆期。 5 处理流程 无人机多光谱水稻氮素含量估测与追氮调控处理流程主要包括：数据获取与处理、氮含量估测、追 氮调控、专题图制作 4个步骤。流程图见图 1。 图1 无人机多光谱水稻氮素含量测定与追氮调控处理流程图 6 数据获取与处理 无人机多光谱影像 6.1 6.1.1 无人机多光谱影像的选择要求如下： 无人机多光谱数据 样本数据 其他数据 影像获取与处理 临界氮浓度稀释曲线 NC 氮营养指数 NNI 专题图制作 氮 含 量 估 测 追 氮 调 控 水稻空 间分布 是 否 无人机多光谱水稻氮素含量模型构建 评价R2≥0.6 氮素营养指数遥感反演 追氮调控 氮素需求量 NR 植被指数 / 光谱反射率 模型选择 DB23/T 3901 —2024 3 a) 应选择至少具有绿光波段（ 520 nm～570 nm）、红光波段（ 620 nm～760 nm）、近红外波段 （760 nm～1100 nm）范围的无人机多光谱影像数据； b) 影像空间分辨率宜优于 0.1 m； c) 影像获取时间应为 10:00～14:00； d) 淡积云量，无卷云、浓积云等，光照稳定； e) 垂直能见度应大于 500 m； f) 影像获取时间内风力应小于 3级； g) 影像应图面清晰，定位准确，无明显条纹、点状和块状噪声，无数据丢失，无严重畸变； h) 影像范围应完全覆盖监测区域。 6.1.2 无人机多光谱影像的预处理要求如下： a) 利用标准值灰板或地面典型地物光谱值对无人机多光谱影像进行辐射校正； b) 影像应进行几何校正，误差应小于 1个像元； c) 植被指数的计算与合成按照 GB/T 30115-2013的规定执行。 样本数据 6.2 6.2.1 样本数量与布局要求如下： a) 在影像范围内选择若干抽样区域作为样本数据。样本的属性应包含影像内水稻植株氮含量和 水稻植株干物质； b) 样本数量应满足统计学的基本要求； c) 样本数据的采集时间与多光谱影像的采集时间宜一致。 6.2.2 样本获取方式如下： a) 记录同一样本的水稻植株氮含量和干物质质量，并记录采样点经纬度等地理位置信息； b) 水稻植株氮含量数据根据 NY/T 2419-2013获取； c) 水稻植株干物质质量测定：将水稻样本植株冲洗干净，用纱布吸干附着的水分，注意防止植 株失水萎蔫，随即称其鲜重（克），并装入纸袋，做好标记。将待测样品放入恒温干燥箱， 100 ℃杀青0.5小时，然后降至 80 ℃继续烘干约 48小时，直至样品重量不变为止。 水稻空间分布数据 6.3 根据NY/T 3527 -2019提取水稻空间分布数据。 其他数据 6.4 其他数据包括 水稻生育期数据、水稻品种数据、气象数据。 7 水稻植株氮含量估测 临界氮浓度稀释曲线 7.1 黑龙江省水稻临界氮浓度稀释曲线建立见公式（ 1） 𝑁𝑐=𝑎×𝐷𝑀−𝑏 ································ ································ ········ (1) 式中： Nc ——黑龙江省水稻临界氮浓度 (%)； DM ——黑龙江省水稻植株干物质量 (t·hm-2)； DB23/T 3901 —2024 4 a ——水稻植株干物质为 1t·hm-2的临界氮浓度 (%)； b ——临界氮浓度稀释曲线斜率。 氮营养指数（ NNI） 7.2 黑龙江省水稻植株氮营养指数计算见公式（ 2） 𝑁𝑁𝐼=𝑁𝑎/𝑁𝑐 ································ ································ ········· (2) 式中： Na ——黑龙江省水稻植株氮含量实测值 (%)； Nc ——黑龙江省水稻临界氮浓度 (%)。 注： NNI反映水稻植株氮素营养状况，当 NNI=1时，说明水稻植株氮营养适宜；当 NNI>1时，说明水稻植株氮营养过 剩；当NNI<1时，说明水稻植株氮营养不足。