[发明专利]基于单元格扫描和GPS轨迹插值的土地深松合格率获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及土地深松合格率获取方法。

背景技术

土地深松是指通过拖拉机牵引深松机具，疏松土壤，打破犁底层，改善耕层结构，增强土壤蓄水保墒和抗旱排涝能力的一项耕作技术。开展深松土地作业有利于农作物生长，是提高农作物产量的重要手段之。目前土地深松合格率的主要计算方法是等时间间隔对深松深度进行记录，若记录的总数据点数为W,其中M个数据满足深松要求，土地深松合格率即为M÷W×100％。由于农机作业速度不是匀速，不能保证测试点均匀分布在作业土地上，所以该方法计算土地深松合格率精度低，且存在“作弊”方法。作弊为生产者深松作业时利用现有方法漏洞，人为提高土地深松合格率的手段。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法计算土地深松合格率精度低，且存在作弊的问题，而提出基于单元格扫描和GPS轨迹插值的土地深松合格率获取方法。

基于单元格扫描和GPS轨迹插值的土地深松合格率获取方法具体过程为：

步骤一：数据采集：通过安装在农机设备上的GPS定位装置和深松传感器每隔固定时间采集农机经纬度坐标和深松作业深度；

固定时间为人为设置；

步骤二：坐标转换：将采集的农机经纬度坐标按照高斯投影变换转换为平面直角坐标系下的XY坐标；

步骤三：分段插值：对坐标点中每个相邻坐标进行分段处理，得到k段坐标点集C_i，i＝1,...,k，k取值为正整数；再将得到的k段坐标点集C_i中相邻坐标点间距离按照等分的方式插入新的坐标点，使相邻插值点间的距离小于等于给定值L，L取农机设备耕作幅宽长度；

步骤四：构建外切矩形：判断每一段内坐标点的方位点，根据方位点找到最大最小横坐标和最大最小纵坐标的四个坐标X_min，X_max，Y_min，Y_max，拓展四个坐标为X_min-L,X_max+L,Y_min-L,Y_max+L，将这四个坐标通过组合形成四个边界点，以这四个边界点为基准作XY轴的平行线，构建外切矩形R_i；

步骤五：扫描：以农机设备的耕作幅宽L为边长在每段坐标点集C_i的外切矩形R_i中构建正方形单元格，用正方形单元格铺满外切矩形R_i，i＝1,...,k，依次对每个正方形单元格进行遍历，判断此正方形单元格中是否存在插值后的坐标点，若存在则进行计数累加，最后得到每段坐标点集C_i含有正方形单元格的总个数A_i，i＝1,...,k，对每一段的A_i进行累加得到时段内整体作业正方形单元格数N取值为正整数；每个正方形单元格内取一个深松作业深度最大的数据点，判断正方形单元格内的深度最大的数据点是否合格，若合格的正方形单元格数为M，则获取土地深松合格率，土地深松合格率为M÷N×100％。

本发明的有益效果为：

本发明有效利用现代信息技术中的地理信息系统，通过单元格扫描的方法将深松作业土地分成若干个小单元格，并保证每个单元格内存在至少一个深松数据测试点，即实现了深松数据测试点在作业土地的平均分布，提高了计算土地深松合格率的精度，且避免了作弊的问题，所以本发明是一种高效、便利、精确度高的解决方案。

实施例中采用现有方法获得的土地深松合格率为80％，而实际土地深松合格率仅有17％，而本发明基于单元格扫描和GPS轨迹插值的土地深松合格率计算方法计算土地深松合格率为16.6％，避免了现有方法计算过程中的误差，得到的土地深松合格率与实际土地深松合格率相近，提高了计算土地深松合格率精度。

附图说明

图1是本发明的基于单元格扫描和GPS轨迹插值土地深松合格率获取方法流程图；

图2是确定单元格扫描示意图；

图3是传统作业深度随时间的变化

图4是传统作业面积随时间的变化。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的基于单元格扫描和GPS轨迹插值的土地深松合格率获取方法具体过程为：

步骤一：数据采集：通过安装在农机设备上的GPS定位装置和深松传感器每隔固定时间采集农机经纬度坐标和深松作业深度；

固定时间为人为设置；