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原文传递一种草畜动态遥感监测及放牧预警方法

专利名称：	一种草畜动态遥感监测及放牧预警方法
摘要：	本发明提供了一种草畜动态遥感监测及放牧预警方法，属于草地遥感动态监测与放牧预警领域。该方法包括：利用多源遥感时序影像计算反映草地营养价值的生物量、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、载畜量等营养指标；利用家畜放牧制度及营养补饲计算家畜放牧路线、营养需求与载畜量，通过草地营养供给与家畜营养需求分析，定量监测轮牧小区牧草营养变化过程，分析营养平衡动态并进行预警。本发明适用于高分遥感植被指数数据。本发明通过对草地营养遥感动态监测各环节指标进行定量化研究，从而可以实现对草畜营养平衡及放牧监测预警的定量研究，保证了较高精度的反映划区牧场的草地营养变化以及草畜营养平衡动态，为营养平衡决策提供更精确的信息。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	青海;63
申请人：	青海大学
发明人：	王迅;柴沙驼;郝力壮;刘书杰;崔占鸿;孙璐;王磊
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910405847.0
公开号：	CN110095412A
代理机构：	北京挺立专利事务所(普通合伙)
代理人：	高福勇
分类号：	G01N21/17(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	810016 青海省西宁市城北区宁大路251号
主权项：	1.一种草畜动态遥感监测及放牧预警方法，其特征在于，包括：步骤S1、利用遥感影像处理工具处理多源遥感数据，计算得到设定年份内每月的地物反射率影像数据集；在地物反射率影像数据集中，计算植被指数模型，结合实地采集实验室分析营养数据，将计算的指标指数作为X，将营养数据作为Y，通过二次多项式Y＝aX2+bX+c，将Y和X进行拟合反演，通过均方误差根(RMSE)和拟合度(R2)的大小，选择最优植被指数模型，最终反演牧草营养价值的系列营养参数；步骤S2、基于牧草营养价值的系列营养参数，综合分析家畜放牧制度及轮牧路线，分析每一时间段内轮牧小区家畜结构及营养需求，将每一个放牧时期内家畜的结构、数量、营养需求、营养补饲等信息，按照放牧时间及所占时间比例，剖分到设定年份内的每个月际，在每个月际中，将家畜营养需求及营养补饲信息，折算为每个月际的家畜载畜量数值，最终得到月际家畜营养动态数据；步骤S3、通过载畜量计算方法，从数量载畜量及营养载畜量这两个层次分别监测计算草地的家畜载畜量；步骤S4、按照草畜数量平衡及草畜营养平衡分析，逐月逐小区分析营养供需，基于月际家畜营养动态数据和监测计算草地的家畜载畜量数据进行对比，形成载畜量超载与否判定，结合冷季营养补饲信息，提出监测预警及提出建议，并在采取预警建议后，重新计算平衡情况并更新预警。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述植被指数包括NDVI、EVI、RVI、PVI和/或MSAVI植被指数。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述系列营养参数包括生物量(BM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)和/或磷(P)参数。 4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述折算为每个月际的家畜载畜量数值，包括：绵羊1个羊单位，公羊母羊羯羊1个羊单位，公牛母牛为5个羊单位，犊牛为2个羊单位，羔羊为0.6个羊单位。 5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述营养补饲的折算，是将补饲饲料以含水量14％，粗蛋白含量17％，DCP消化率71.19％，每羊单位需要1.33kg干物质或0.2kg的DCP为参数进行补饲精料载畜量折算。 6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，营养载畜量是指依据草地营养物质输出量和家畜对营养的实际需求计算载畜量。 7.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，计算模型分别为： 1) 2) 3) 4) 其中，所述蛋白DCP(Digestible Crude Protein)载畜量是指按粗蛋白的可消化率求出DCP的百分数，计算每个羊单位DCP日需量与草场DCP供给量；所述DM(Dry Matter)表示牧草干物质，ΣX表示通过步骤S1计算反演的营养参数逐像元统计营养含量的总量，0.5及0.6表示暖季及冷季草地牧草利用率，放牧天数(d)表示每个月际的天数，1.33表示每个羊单位每天需要1.33kg干草，0.0539表示每个羊单位每天需要0.0539kg可消化粗蛋白，0.6225表示暖季牧草可消化利用率为62.25％，0.39表示冷季牧草可消化利用率为39％。 8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述结合冷季营养补饲信息，是指综合考虑草地营养月际变化动态，结合家畜对各营养指标的需求，分析草地营养供需盈缺及平衡情况，为全年哪些月份需要补饲、补饲饲料类型(例如高能量饲料、高蛋白饲料、钙磷平衡补饲饲料等)提出建议。 9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述提出监测预警及提出建议，是在逐月逐小区中，对基于步骤S2计算的月际家畜营养动态数据和基于步骤S3反演监测的草地的家畜载畜量数据进行对比，若实际载畜量大于监测的载畜量，则预警本小区超载，提出建议该小区应该到别的小区放牧，或者按照步骤S3的营养参数，计算并提示该小区需要补饲多少量的饲料，以此类推，逐月计算全部小区并给出预警提示。 10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述重新计算平衡情况并更新预警，是在各小区采取上述预警建议后，将调整后的家畜信息或补饲的饲料信息，及时更新到监测预警系统进行平衡分析，再次提出监测预警及建议的动态过程。
所属类别：	发明专利