[发明专利]一种用图像表示农田土壤成分的系统及其方法

权利要求书

1.一种用图像表示农田土壤成分的系统，所述系统包括：

一种多光谱图像成像系统，用于生成具有设定区域的多光谱图像，以及具有多个可分辨区域的多光谱图像；

一种移动式土壤传感器系统，所述移动式土壤传感器系统包括连接到车辆上的接头和必要的液压接口，允许将传感器系统移到另一个地块或者区域，即作为系统在另一个陆地区域上移动的土壤采集机制，它拥有一个GPS模块，用于确定每个土壤样本的位置，至少是第一个土壤传感器，用于确定每个土样的成分或确定每个土样的属性，以及记录土样的成分和位置作为土壤数据的记忆体，其中另一个地块区域完全位于第一地块区域之外；

一种数据库，用于收集和储存来自移动式土壤传感器系统数据库的土壤数据，用于收集光谱图像成像系统产生的图像，同时存储土壤实验室检测数据，定点基站实时上传数据，包括非土壤数据，所述非土壤数据包括环境气象；

和数据库相连的计算系统，并配置为使用移动式土壤传感器系统中的土壤数据生成以少数点阵完成大面积光谱图像表示土壤成分的硬件软件模块，其计算系统包括：

一种相关系统，用于将至少一个点阵对准多光谱图像的相应部分，并将土壤数据与相应部分的可见区域相关联，以创建该部分光谱图像点阵严格的对应关系；和

一种插补系统，用于将土壤成分分配给非点阵所覆盖的区域，其中，指定的土壤成分基于光谱图像区域。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括无人飞行器/无人机，所述无人飞行器/无人机飞行在一个需要光谱成像的区域，配置有光传感器的所述多光谱图像成像系统安装到所述无人飞行器/无人机上。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无人机包括螺旋翼，固定机翼中的至少一项。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多光谱图像成像系统还包括多光谱成像相机，所述多光谱成像相机连接到无人机上。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述土壤成分确定是有机质OM，电导率EC和pH值。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括至少一个定点土壤采集基站，该基站的位置至少应在指定点阵区域或附近，该基站应定时、连续上传其位置的土壤相关信息，以及对应于采集时间的环境、天气数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一个土壤实验室，所述土壤实验室用以分析从指定地点采集的土样，确定每个土样的土壤成分，并记录土壤成分作为校准数据，其中，所述校准数据用于校准本系统采集表示的土壤成分，以确保产生准确的土壤数据。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述准确的土壤数据用于生产至少一个点阵的土壤成分。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多个基站，一个所述基站布置在对应于多光谱图像可分辨区域内，而基站对应关系是跨光谱图区域。

10.一种用图像表示农田土壤成分的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取整个地块的多光谱图像；

通过将移动式土壤传感器系统在该农田中的地块实施移动采集，获取原始土壤成分数据组，或一串采集点数据，其中，地块小于农田；

重建原始土壤成分数据组或一串采集点数据为一点阵；

将点阵及其土壤成分数据与多光谱图像的像素相关联；和

利用光谱图像，结合部分关联的点阵所表示的土壤成分数据，或原始数据，推算整个光谱图像所反映的土壤成分。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在使用相关点阵和其它参数，其它参数包括原始数据，结合光谱图推算土壤成分的关系之前，重复获取、构造和关联其他地域地块的步骤。