[发明专利]设施蔬菜生长环境中时序空间数据场的构建方法

权利要求书

1.一种设施蔬菜生长环境中时序空间数据场的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、构建具有行走功能的数据采集装置，所述数据采集装置根据预先规划的路线在大棚内行走，构建大棚实际空间坐标系和采集大棚内设施蔬菜生长环境中的环境因子数据值；

S2、所述数据采集装置将采集到的每一个环境因子数据值绑定对应的时间和空间坐标，并通过无线方式传输到上位机，在上位机中形成设施蔬菜生长环境空间中的环境因子时序数据集；

S3、所述上位机通过N次拉格朗日插值法对所述环境因子时序数据集进行数据拟合运算，得到设施蔬菜生长环境中全时、全空间的环境因子数据值，从而构建出设施蔬菜生长环境中的时序空间数据场；

S4、所述上位机根据时序空间数据场建立时序空间数据场虚拟模型，并设定时序空间数据场查询模块。

2.根据权利要求1所述的设施蔬菜生长环境中时序空间数据场的构建方法，其特征在于：所述步骤S3中对所述环境因子时序数据集进行数据拟合运算的方法如下：

S31、当所述数据采集装置行走完一个采集周期T，在上位机中形成一个环境因子时序数据集为{(t₀,0,0,0,V₀),(t₁,x₁,0,0,V₁),(t₂,x₂,0,0,V₂),(t₃,x₃,0,z,V₃),…,(t_m,x_m,0,z,V_m),(t_m+1,x_m,y₁,z,V_m+1),…}，该数据集中每一个元素由五个数据组成，其中某一个数据表示时间T、某三个数据表示空间坐标(x,y,z)、还有一个数据表示采集到的环境因子数据值组V；

S32、所述数据采集装置经过n个采集周期后，将n个采集周期中某一空间坐标点处采集到的所有数据值作为一个基本时间数据集，利用N次拉格朗日插值法，以时间t为自变量、环境因子数据值组V为因变量，进行数据拟合推演运算，得到t/2时间间隔的数据集；

在t/2时间间隔的数据集基础上，继续利用N次拉格朗日插值法进行数据拟合推演运算，得到更小时间间隔的同一空间坐标点的环境因子时间数据集；

S33、在所述更小时间粒度间隔的同一空间坐标点的环境因子数据集中，在某同一时间点t₁，将同一坐标轴上不同位置的所有数据值作为一个基本空间数据集，利用N次拉格朗日插值法，以该坐标轴位置为自变量、环境因子数据值组V为因变量，进行数据拟合推演运算，得到该坐标轴上对应两点间的数据集；

在该坐标轴上两点之间的数据集基础上，继续利用N次拉格朗日插值法进行数据拟合推演运算，得到该坐标轴上更小距离间隔的同一时间的环境因子数据集；

分别将X轴、Y轴和Z轴上不同位置的数据集利用N次拉格朗日插值法进行数据拟合推演运算，然后整合得到环境因子空间数据集；

S34、将步骤S32中所得到的环境因子时间数据集和步骤S33中所得到的环境因子空间数据集相整合，最终构建成设施蔬菜生长环境中全时、全空间的环境因子时序空间数据场。

3.根据权利要求2所述的设施蔬菜生长环境中时序空间数据场的构建方法，其特征在于：所述N次拉格朗日插值法中，拉格朗日插值多项式为：

其中，j≠k，x_k为自变量的位置，y_k为自变量位置x_k处的取值；其中，l_k(x)在x_k上的取值为1，其他任意点上的取值为0。

4.根据权利要求1所述的设施蔬菜生长环境中时序空间数据场的构建方法，其特征在于：步骤S4中所述时序空间数据场虚拟模型为大棚原型按比例缩小而成，所述时序空间数据场虚拟模型与所述时序空间数据场查询模块相连接，且时序空间数据场查询模块用于获取用户查询请求，根据该查询请求内容在所述时序空间数据场虚拟模型内获取对应的数据值；

所述查询请求内容或为坐标数据信息；或为任意点击信息。