产量监测设备于20世纪90年代初引入，并日益被认为是现代农业的常规做法。精准农业的先驱们已经创造了几年的产量历史，并研究了解释和处理这些数据的不同方法。
产量映射概念
产量测绘是指在收获作物时收集有关作物产量和水分含量等特性的地理参考数据的过程。人们利用一系列传感器开发了各种方法来绘制作物产量图。
粮食产量测绘系统的基本组成部分包括:
- 谷物流量传感器-确定收获的谷物体积
- 谷物水分传感器-补偿谷物水分变异性
- 清洁粮食提升速度传感器-用于一些测绘系统，以提高粮食流量测量的精度
- GPS天线-接收卫星信号
- 屈服监视器显示与GPS接收器-地理参考和记录数据
- 头部位置传感器-区分测量记录在转弯
- 移动速度传感器-确定联合收割机在一定的测井间隔内移动的距离(有时使用GPS接收器或雷达或超声波传感器测量移动速度)。
每个传感器都必须根据操作手册进行适当校准。校准将传感器信号转换为物理参数。在采集过程中创建一个专有的二进制日志文件，以记录所有传感器的输出作为时间的函数。该文件可以转换为文本格式或使用产量监控器供应商的软件显示为地图。
处理产量图
利用地理信息系统(GIS)软件包，可以在地图上显示每个油田位置计算出的产量。然而，原始日志文件包含转弯过程中记录的点，传感器测量结果与准确的收获位置不相对应，因为谷物在联合收割机中的流动是一个延迟过程(除非应用实时校正)。为了消除这些明显的误差，对原始数据进行移位以补偿合并延迟，并删除与头部向上位置对应的点。谷物流延迟的设置是联合的，有时甚至是特定于作物的，但谷物作物的典型值大约在10到12秒之间。
通常在开始和结束的几个点也应该被删除。这些被称为起始和结束传递延迟。当联合收割机开始收割庄稼时，由于提升机逐渐被填满，谷物流还没有稳定，就会出现启动传递延迟。类似地，当联合收割机移出作物时，当提升机完全清空时，谷物流量逐渐下降到零，就会发生端通延迟。请咨询产量监控器的制造商，以获得与联合收割机一起使用的最合适的设置。
移动原始数据以修正颗粒流延迟，删除表示头部状态上升和开始-结束传递延迟的点，是产量映射系统提供的软件中内置的主要数据过滤程序。
产量历史评价
评估油田内产量分布的时间(逐年)变化是确定潜在高产和低产量的油田区域的重要步骤。有几种方法可以用来评估对产量的时间影响。一种方法是计算每个点或网格单元的相对(归一化)产量。标准化产量可以定义为实际产量与田间平均产量之比:
当一块田地的生长条件差异很大时，例如灌溉和旱地地区或不同地区种植的不同作物或品种，应分别对这些地区进行归一化，并将所得的相对产量重新合并到整个田地的一个数据文件中。下图显示了采用垄沟灌溉(直到2001年)和中心枢纽灌溉(2002年)种植玉米(2000年南半部为大豆)的田地的相对产量历史。
7年期间玉米和大豆的相对产量图(红色表示低产区，绿色表示高于平均产量)。
潜在的应用
产量图表示作物生产的产量。一方面，这些信息可以用来研究空间可变产量限制因素的存在。另一方面，产量历史可以用来定义空间可变产量目标，允许根据预期的现场生产力进行不同的投入。
根据产量图的分析，下面的流程图说明了人们在决定是否投资于特定地点的作物管理时可能遵循的过程。如果不能用任何空间上不一致的田间性质来解释田间产量的变化，那么统一管理可能是合适的。如果每年的产量模式都是一致的，并且可以与一个或多个田间特性(例如养分供应、地形、过去的管理等)相关联，那么针对特定地点的管理就成为一种有前途的策略。
如果知道造成产量变化的原因，并且能够永久消除，那么整个地区就可以恢复到类似的生长条件，然后统一管理。这一概念是精准农业背后最早的理念之一，但可能只适用于某些领域。例如，可变速率石灰可用于校正田地中的酸性区域。在这种情况下，产量图仅用于调查低土壤pH值是否是产量限制因素，土壤图用于规定可变的施用量。另一个例子是局部深土耕作，以减轻选定地区的压实。
由于经济或实际的限制，大多数产量限制因素不能通过单一措施加以永久修正。因此，针对特定地点的作物管理可用于适当解释可获得产量和/或土壤特性的现有空间变异性。
总结
产量图是精准农业最有价值的空间数据来源之一。在绘制这些地图时，必须删除不能准确表示相应位置产量的数据点。地图平均或平滑通常是为了帮助数据解释。长期的产量历史对于避免在特定年份受到天气或其他不可预测因素的影响而得出结论至关重要。通常情况下，至少需要五年的产量图。经过处理的产量图可用于调查影响产量的因素，或根据空间可变产量目标(产量潜力)规定农业投入的可变率应用。然而，对精准农业感兴趣的生产者应该始终评估不同的管理方法，以确定在特定地点提供最大效益的管理方法。
链接
有关更多信息，请参阅UNL扩展通告，听Yield Maps讲述的故事- EC 704(362 KB;8页)
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