BR112013017305B1 - Métodos de gerar mapa de dados de solo - Google Patents

Abstract

método para gerar mapas de solo e prescrições de aplicação a presente invenção refere-se a métodos para gerar um mapa de prescrição para a aplicação de insumos em uma cultura. em um método, o usuário traça um limite em um mapa dentro de uma interface de usuário e o sistema identifica dados de solo relevantes e gera uma sobreposição de mapa de solo e legenda para mudar a prescrição de aplicação para vários solos e condições de solo. em outro método, o usuário ao invés disso dirige um limite de campo que é gravado em um monitor de plantadeira utilizando um receptor de posicionamento de global, e o sistema gera uma mapa de solo e uma legenda para mudar a prescrição de aplicação.

Description

ANTECEDENTES

[0001] Ao se plantar milho ou outras culturas, uma decisão chave é o espaçamento entre cada semente. Diminuir os espaços aumenta a população como um todo (isto é, o número de sementes por acre), o que aumenta o número de plantas da cultura em uma determinada área, mas faz com que as plantas disputem cada vez mais a luz do sol e os recursos do solo, reduzindo a produtividade por planta.

[0002] Plantadeiras modernas tais como aquela divulgada na Patente US 5.956.255 são capazes de variar a população enquanto estão plantando e usar um “mapa de prescrição” determinando uma população (e dessa maneira um espaçamento entre as sementes) para cada local no campo. Em plantadeiras como aquela divulgada na patente ‘255, um monitor de plantadeira eletrônica recebe a localização corrente da plantadeira no campo de um receptor GPS e consulta o mapa de prescrição para determinar a população desejada naquele momento enquanto ocorre o plantio.

[0003] Ao se criar um mapa de prescrição para otimizar a produção, é desejável determinar diferentes populações para diferentes tipos e condições de solo. Por exemplo, a população ideal é provavelmente maior em solos mais produtivos. Assim, em muitos casos é desejável aumentar a população quando se está plantando em solos mais produtivos e diminuir a população quando se está plantando em solos menos produtivos.

[0004] Para identificar tipos de solo e produtividade em um dado campo, serviços como o Soil Data Mart mantido pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (“USDA”) fornecem mapas de dados sobre o solo, tais como mapas do tipo de solo. Os mapas de dados sobre o solo compreendem grupos de polígonos, cada um dos quais constitui o limite em torno de cada tipo ou condição de solo particular. Os vértices dos polígonos correspondem a uma latitude e longitude. Cada polígono está associado a um grupo de dados, os quais podem incluir o tipo de solo e o rendimento estimado para diversas culturas.

[0005] Na FIG. 9A, um trator 920 está ilustrado esquemáticamente mostrando o desenho de um implemento 926 com aplicação em velocidades variáveis (por exemplo, uma plantadeira) através de um campo ao longo de uma direção de percurso indicada por uma seta 928. Um mapa de solo 900 compreende um polígono 900 compreende um polígono 902 tendo um tipo de solo 2, a área fora do polígono 902 tendo um tipo de solo 1. O mapa de solo 900 pode ser convertido em um mapa de prescrição que requer uma população de semente 2 dentro do polígono 902 e uma população de semente 1 fora do polígono 902. À medida que a plantadeira se move através do campo como mostrado na FIG. 9 A, ela vai plantar na população 1 até cruzar o limite e entrar no polígono 2, e nesse ponto ela planta na população 2 até sair do polígono 902. Como a plantadeira 926 em geral inclui múltiplas unidades em fila dispostas transversalmente à direção do percurso, as unidades em fila são preferivelmente controladas separadamente, de modo que, por exemplo, se a unidade de fila mais à direita entra no polígono 902 antes da unidade de fila mais à esquerda, a unidade de fila mais à direita vai começar a plantar primeiramente na população 2. Como ilustrado na FIG. 9B, o mapa de prescrição também pode ser convertido em uma imagem de mapa de bits 950 instruindo a plantadeira a plantar em certas populações em áreas separadas ou “mapas de bits” do mesmo tamanho.

[0006] Diversos programas de software comercialmente disponíveis ajudam o usuário a criar mapas de prescrição para plantio utilizando mapas do solo e outros mapas de dados de campo. Por exemplo, utilizando-se um programa de gerenciamento de fazenda comercialmente disponível, o usuário obtém um arquivo de imagens contendo imagens aéreas ou de satélite relevantes e obtém um “arquivo de forma” compreendendo polígonos de solo para uma subdivisão geográfica (por exemplo, um condado) de interesse a partir de um servidor de dados do solo. Servidores de dados do solo típicos irão colocar as solicitações do usuário por um mapa de solo em uma fila; quando chegar a vez da solicitação do usuário, o servidor de dados do solo busca o limite requisitado, cria um arquivo de forma correspondente e alerta o usuário de que o download do arquivo de forma está disponível. Uma vez que o usuário tenha obtido o mapa de solo e uma imagem aérea, esses programas exibem ambas as imagens lado a lado e permitem ao usuário selecionar pontos correspondentes para “grampear” os polígonos no mapa de solo nos limites do campo e exibe o mapa de solo colocado sobre a imagem aérea. Alguns programas de software para gerenciamento de fazendas permitem ainda ao usuário importar um limite de campo acionado registrado utilizando-se um receptor de posicionamento global. Uma vez transferido para o software, o limite do GPS pode ser usado para grampear imagens aéreas no limite do campo.

[0007] Sistemas comercialmente disponíveis descritos requerem múltiplas e complexas etapas para se encaixarem apropriadamente limites de campo, imagens aéreas e imagens dos dados do solo. Esses sistemas também requerem um programa de software exclusivo no computador do usuário para efetuar as várias operações envolvidas. Devido a essas inconveniências muitos usuários escolhem empregar um serviço de agronomia para gerar as prescrições. Dessa maneira, existe a necessidade de um método mais simples, mais rápido e mais intuitivo de gerar mapas de prescrição.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] A FIG. 1A ilustra esquematicamente uma modalidade de um sistema para gerar mapas do solo e prescrições.

[0009] A FIG. 1B ilustra uma modalidade de um processo para gerar um mapa de solo e uma prescrição.

[00010] A FIG. 2A ilustra uma modalidade de uma interface de usuário que permite a um usuário navegar para um campo.

[00011] A FIG. 2B ilustra uma modalidade de uma interface de usuário que permite a um usuário desenhar um limite de campo.

[00012] As FIGS. 2C-2D ilustram modalidades de uma interface de usuário mostrando um mapa de solo e dados de solo relacionados e permitindo as um usuário entrar em uma prescrição de população de sementes.

[00013] A FIG. 2E ilustra uma modalidade de uma interface de usuário que permite a um usuário exportar prescrições para populações de sementes e mapas de solo.

[00014] A FIG. 3 ilustra uma modalidade de uma interface de usuário de monitor de plantadeira exibindo um mapa de solo e uma prescrição e permitindo a um usuário modificar uma prescrição.

[00015] A FIG. 4 ilustra esquematicamente outra modalidade de um sistema para gerar um mapa de solo e uma prescrição.

[00016] A FIG. 5 ilustra esquematicamente outra modalidade de um processo para gerar um mapa de solo e uma prescrição.

[00017] A FIG. 6 ilustra uma modalidade de uma interface de usuário de monitor de plantadeira permitindo a um usuário registrar um limite de campo.

[00018] A FIG. 7 ilustra uma preferida modalidade de um processo para gerar um mapa de solo.

[00019] A FIG. 8A ilustra uma modalidade de uma interface de usuário permitindo a um usuário acrescentar uma forma externa a um mapa de solo.

[00020] A FIG. 8B ilustra uma modalidade de uma interface de usuário permitindo a um usuário criar uma prescrição com base em um mapa de solo e formas externas.

[00021] A FIG. 9A ilustra um mapa de solo e prescrição da técnica anterior.

[00022] A FIG. 9B ilustra uma imagem de mapa de bits da técnica anterior.

DESCRIÇÃO Sistemas de Geração de Prescrição

[00023] Com referência agora aos desenhos, em que numerais de referência similares designam partes idênticas ou correspondentes ao longo das diversas vistas, a FIG. 1A ilustra esquematicamente um sistema de prescrição preferido 100. O sistema de prescrição 100 inclui de preferência um computador de usuário 120, um monitor de plantadeira 150, um dispositivo de transferência de dados 180, um receptor de posicionamento global 190, uma interface de usuário 110, um serviço de mapa 130, um servidor para dados de solo 140, um servidor de sistema 160, e uma base de dados 170.

[00024] O monitor de plantadeira 150 está em comunicação elétrica com o receptor de posicionamento global 130. O monitor de plantadeira 150 está em comunicação de dados com o computador de usuário 120 preferivelmente através do dispositivo de transferência de dados 180, tal como uma memória USB, ou pen drive. O computador de usuário 120 está em comunicação de dados com a interface de usuário 110 através de uma conexão de internet 50. A interface de usuário é preferivelmente acessível utilizando-se um navegador de internet no computador de usuário 120, mas pode ser acessível utilizando-se um programa exclusivo armazenado no computador usuário 120. O serviço de mapa 130 e o servidor de sistema 160 proporcionam dados para a interface de usuário 110. O servidor de sistema 160 está em comunicação elétrica com a base de dados do sistema 170. O servidor de sistema 160 está em comunicação de dados com o servidor de dados de solo 140 através de uma conexão de internet 50.

[00025] Deve ser apreciado que embora a modalidade preferida seja descrita utilizando conexões com a internet e dispositivos de armazenamento de dados, o tipo de método ou dispositivo de transferência de dados entre cada componente não é essencial para o sistema de prescrição 100. Isto é, qualquer dispositivo, sistema ou método adequados podem ser usados para transferir dados entre componentes ou colocar os componentes em comunicação entre si. Além disso, será apreciado que as funções do computador de usuário 120 e o monitor de plantadeira 150 podem ser combinados em um único dispositivo, e os dados armazenados e recuperados nos vários servidores também podem ser armazenados em um único dispositivo.

Métodos de Geração de Prescrição

[00026] Um processo de geração de prescrição 200 preferido para usar o sistema de prescrição 100 para gerar uma prescrição de população de sementes é ilustrado na FIG. 1B. O usuário preferivelmente se loga na interface de usuário 110 na etapa 210 proporcionando informações para identificação, tais como um nome de usuário e senha, como é conhecido na técnica. Na etapa 220, a interface de usuário 110 exibe um mapa a partir de um serviço de mapa 130, e permite ao usuário navegar para o campo de interesse proporcionando informações sobre localização através da interface de usuário 110 ou manipulando o mapa. Na etapa 225, a interface de usuário preferivelmente permite ao usuário introduzir informações de identificação exclusivas para o campo na interface de usuário 110. Na etapa 230, a interface de usuário permite ao usuário traçar um limite dentro do campo no mapa. Na etapa 240, o servidor do sistema 160 acessa dados do solo a partir do servidor dos dados do solo 140 e gera um mapa de solo ilustrando tipos de solo dentro dos limites traçados pelo usuário. O servidor do sistema 160 também proporciona dados sobre o solo relacionados a cada tipo de solo para a interface de usuário 110, que preferivelmente gera e exibe uma tabela sumarizando os dados do solo na etapa 245. A interface de usuário então permite ao usuário entrar introduzir um parâmetro de aplicação de insumo sobre uma cultura desejada, por exemplo, população de sementes, para cada tipo de solo na etapa 250, o que resulta em uma prescrição para todo o campo que pode ser armazenada na base de dados do sistema 170. Na etapa 252, a interface de usuário permite ao usuário exportar a prescrição para um dispositivo móvel, por exemplo, o monitor de plantadeira 150, utilizando o dispositivo de transferência de dados 180. Durante o plantio, o monitor de plantadeira 150 determina sua localização no campo utilizando o receptor de posicionamento global 190 como é conhecido na técnica e estabelece a taxa de população associada ao local correspondente no mapa prescrito.

[00027] O processo de geração de prescrição 200 é ilustrado ainda nas FIGS. 2A-2E com referência à interface de usuário 110. Como ilustrado na FIG. 2 A, a interface de usuário 110 exibe um mapa 260 obtido a partir de um serviço de mapa 130, tal como Google Maps ou Terra Server. O mapa 260 preferivelmente compreende um mapa de imagem aérea navegável incluindo uma camada de imagens aéreas ou de satélite e pode incluir adicionalmente camadas que identificam nomes de ruas e outras informações de referência. A área exibida no mapa 260 pode ser manipulada pelo usuário arrastando o mapa, utilizando um controle de panorama 263 ou um controle de zoom 262 como é conhecido na técnica. O diálogo de seleção de campo 280 inclui uma aba “Novo Campo” 281. Utilizando-se a aba Novo Campo 281, o usuário pode introduzir a localização (por exemplo, cidade e estado ou latitude e longitude) do campo de interesse no campo de localização 282, o que resulta preferivelmente em uma solicitação para que o serviço de mapa 130 exiba o local desejado. O usuário também pode introduzir dados em um campo de “Cliente” 283 e um “Nome da Fazenda” 284, e pode ainda introduzir dados em “Nome de Campo” 285, de modo que o novo campo seja associado a um cliente e fazenda específicos para acesso posterior por parte do usuário. O usuário também pode introduzir dados em um campo 286 de “Acres Cultiváveis” esperados do campo. Uma vez que o usuário escolha o link “Traçar Limite” 287, o servidor do sistema 160 preferivelmente salva dados introduzidos na aba Novo Campo 281 na base de dados do sistema e abre uma caixa de diálogo de seleção de limite 288 ilustrada na FIG. 2B.

[00028] Como ilustrado na FIG. 2B, uma caixa de diálogo de seleção de limite 288 instrui o usuário a traçar um limite em torno do campo de interesse. O usuário utiliza um cursor 294 para selecionar cada vértice 292 do campo, e a interface de usuário 110 exibe um limite resultante 290 que conecta os vértices 292. Uma vez que o usuário retorne para o primeiro vértice 292-1 e selecione o mesmo, uma caixa de diálogo de criação 296 permitindo ao usuário criar o campo ou cancelar a criação do limite 290. Enquanto o usuário traça o limite 290 selecionando vértices adicionais (por exemplo, 292-1 a 292-6 como ilustrado), a caixa de diálogo de seleção de limite 288 preferivelmente exibe a latitude e a longitude do cursor 284. O sistema de prescrição 100 preferivelmente obtém os locais geográficos (por exemplo, em latitude e longitude ou em coordenadas de GPS) correspondentes a cada vértice do limite 290 do serviço de mapa 130 e armazena os locais geográficos na memória do computador 120 ou na base de dados do sistema 170. Após o usuário ter criado um limite completo 290, a caixa de diálogo de seleção de limite preferivelmente exibe um tamanho de campo calculado, preferivelmente exibido em uma medida calculada em acres (539 na FIG. 2C) para comparação com os acres cultiváveis informados no campo 286. A medida calculada em acres pode ser determinada utilizando-se as distâncias entre os locais geográficos que correspondem aos vértices 292 como é conhecido na técnica.

[00029] Quando o usuário escolhe criar o campo utilizando a caixa de diálogo criação de campo 296, o sistema de prescrição 100 gera preferivelmente um mapa de solo 560 correspondente à extensão do limite 290 como ilustrado na FIG. 2C. Como discutido em maior detalhe a seguir aqui, o servidor de sistema 160 obtém polígonos do tipo do solo e dados de solo associados cruzando ou inteiramente dentro do limite de campo 290 a partir de um servidor de dados de solo 140 tal como aquele mantido pelo Serviço de Conservação de Recursos Naturais (“NRCS”). O mapa de solo 560 compreende as porções dos polígonos do tipo de solo dentro do limite 290. Na FIG. 2C, os polígonos de mapa de solo 561, 562 e 563 foram grampeados no limite 290.

[00030] No estágio ilustrado na FIG. 2C, o usuário pode confirmar a colocação adequada do limite ajustando a transparência do mapa de solo 560 utilizando o ajustador de transparência 549 ou comparando os acres calculados para o campo aos acres cultiváveis estimados.

[00031] Ainda com referência à FIG. 2C, a interface de usuário 110 preferivelmente descreve uma tabela em uma aba “Tipo de Solo Ex” 565 em uma caixa de diálogo “Criar Prescrição” 550 que mostra dados associados a cada polígono no mapa de solo. No exemplo de FIG. 2C, são mostradas três zonas de gerenciamento 561, 562 e 563 que estão associadas a respectivas filas de zona de gerenciamento 551, 552 e 553 na caixa de diálogo de Criar Prescrição 550 da aba de Tipo de Solo Rx 565. Como discutido ainda mais adiante com relação à FIG. 7, deve ser apreciado que os polígonos de mapa de solo 561-1 e 561-2 eram parte do mesmo polígono de solo obtido do servidor de dados de solo que foi dividido em dois polígonos de mapa de solo separados pelo limite 290, de modo que ambos os polígonos de mapa de solo 561-1 e 561-2 correspondem à fila única de zona de gerenciamento 551. Como ilustrado, a correspondência de polígonos e zonas de gerenciamento é preferivelmente indicada por traços ou coloração na interface de usuário 110. Os dados mostrados para cada fila de zona de gerenciamento podem incluir dados de rendimento estimados 555, dados medidos em acres 556, e dados do tipo de solo 557. Deve ser apreciado que múltiplas categorias de dados de solo podem estar disponíveis para cada fila de zona de gerenciamento; o sistema preferivelmente seleciona os dados mais relevantes para exibição com base em uma tabela de preferência pré-determinada. Cada fila de zona de gerenciamento 551-553 inclui também preferivelmente um valor definido de população nos campos de população 554. No exemplo ilustrado, a população definida é ajustada em zero, mas em outras modalidades a população definida poderia ser definida em um valor diferente de zero tal como 30.000 sementes por acre.

[00032] Como ilustrado na FIG. 2D, a interface de usuário 110 também permite ao usuário criar uma prescrição para o campo introduzindo uma população desejada no campo “População” 554 (por exemplo, em sementes por acre) para cada polígono do mapa de solo introduzindo um valor numérico ou utilizando setas de ajuste 541 para ajustar a população (por exemplo, em incrementos de 50 sementes por acre) associados a cada campo de população 554. Uma vez que o usuário tenha introduzido uma população, a caixa de diálogo Criar População 550 preferivelmente exibe a população média no campo “População Média” 542 representando a população média calculada através do campo. O usuário também pode introduzir dados em um campo percentual estimado de “Planta Dupla” 543 representando a percentagem estimada do campo sobre o qual será necessário passar múltiplas vezes. A caixa de diálogo de criação de prescrição preferivelmente mostra unidades de semente estimadas em um campo de “Unidades de Semente Estimadas” 544 exigidas para o campo, tendo um valor que o servidor do sistema 160 calcula utilizando uma equação apropriada, por exemplo:

[00033] Unidades de Semente+ (Medida em Acres) (Média de População) (1+Fração Dupla da Planta)/(Sementes por Unidade)Onde:“Medida em Acres” é a medida em acres calculada ou medida em acres de área cultivável informada pelo usuário;“Média de População” é a média de população calculada;“Fração Dupla da Planta” é a percentagem dupla da planta expressa como uma fração;“Sementes por Unidade” é um número estimado de sementes por unidade de armazenamento (por exemplo, 80.000 unidades por saco).

[00034] Sob algumas circunstâncias, é desejável criar múltiplas prescrições par um único campo. Como um exemplo, o usuário pode desejar estabelecer uma prescrição para cada híbrido ou tipo de híbrido que pode ser plantado no campo de interesse. Sob essas circunstâncias, o usuário pode criar uma nova prescrição para o mesmo campo utilizando menu drop-down “Atributo” 558. Na modalidade ilustrado o Atributo é genericamente nomeado “População”. Quando o usuário cria uma nova prescrição, ela é criada sob um nome de atributo introduzido pelo usuário (por exemplo, um tipo híbrido tal como “flex” ou “semiflex”), as populações introduzidas nos campos População 554 preferivelmente voltam ao valor definido e o usuário pode entrar e salvar novas populações desejadas introduzidas nos campos População 554 para cada fila de zona de gerenciamento 551, 552 e 553. Existem diversas aplicações nas quais é útil estabelecer múltiplas prescrições para o mesmo campo. No aplicativo mais simples, o usuário pode não saber qual híbrido será usado para o campo enquanto cria prescrições e o usuário pode escolher a prescrição apropriada no campo uma vez que o híbrido tenha sido selecionado. Em um aplicativo mais complexo, cada unidade de fila ou cada seção de unidades de fila na plantadeira que seja individualmente controlada pode ser controlada por uma prescrição diferente. Assim o usuário pode plantar múltiplos híbridos no mesmo campo ao fornecer diferentes híbridos para várias unidades de fila e controlar cada unidade de fila utilizando a prescrição apropriada. Deve ser apreciado que prescrições podem ser criadas para outros atributos utilizando-se o sistema descrito aqui; por exemplo, uma prescrição pode ser criada para um determinado híbrido com e sem a aplicação de nitrogênio.

[00035] Uma vez que o usuário tenha entrado na prescrição e selecionado o link “Salvar” 559, a interface de usuário 110 preferivelmente exibe uma prescrição “Exportar” na caixa de diálogo 590 como ilustrado na FIG. 2E. Os campos de seleção 5491 permitem que o usuário busque apenas campos correspondentes ao cliente e à fazenda que interessam. A fila correspondente a cada campo (por exemplo, “Campo Norte” na FIG. 2E) inclui um status de exportar textual 594 e um ícone de status de exportar 592 indicando se o campo foi exportado. Quando o usuário seleciona o link “Exportar Campos” 596, os dados do mapa de solo são exportados do computador de usuário 120 para o dispositivo de transferência de dados 180.

[00036] Com relação à FIG. 3, o usuário pode transferir os dados de mapa de solo do dispositivo de transferência de dados 180 para o monitor de plantadeira 150. O monitor de plantadeira 150 pode compreender um monitor de plantadeira incluindo características similares àquelas divulgadas no pedido co-pendente N° de Série 13/292.384 de propriedade do Requerente, cuja divulgação é incorporada aqui com referência em sua totalidade, e inclui preferivelmente uma interface gráfica de usuário 300 tal como um mostrador sensível ao toque, bem como uma unidade de processamento central e uma memória. O monitor de plantadeira 150 preferivelmente exibe um limite 290 e polígonos de mapa de solo 5611, 561-2, 562 e 563. As janelas de prescrição 311, 312 e 313 preferivelmente exibem a população, o tipo de solo, e outros dados correntes (por exemplo, um índice de produtividade da cultura) correspondente a cada zona de gerenciamento. O monitor de plantadeira 150 preferivelmente exibe dados que correspondem a todo o limite 290, tais como o campo de “Acres no Mapa” 352 e o campo de “População Média” 354. O monitor de plantadeira 150 preferivelmente permite ao usuário modificar a prescrição no campo utilizando, por exemplo, uma interface de tela de toque. Na modalidade ilustrada da FIG. 3, o usuário pode usar setas 320 para navegar entre janelas de prescrição 311-313 e pode usar setas de ajuste de prescrição 330 para ajustar a população para um determinado limite em incrementos de, por exemplo, 500 sementes por acre. O usuário também pode usar o botão 325 “Selecionar Todos os Tipos de Solo” para selecionar todos os tipos de solo para ajuste simultâneo utilizando as setas de ajuste de prescrição 330. Uma vez que a população tenha sido alterada o usuário pode selecionar o botão “Entrar” 360 para salvar a prescrição alterada, a qual pode ser exportada para o dispositivo de transferência de dados 180 e importada para o computador do usuário 120.

[00037] Um método preferido de gerar o mapa de solo 260 é ilustrado na FIG. 7. As etapas indicadas genericamente por 750 são preferivelmente desempenhadas no navegador da internet ou programa exclusivo no computador do usuário; as etapas indicadas genéricamente por 760 são preferivelmente desempenhadas pelo servidor do sistema 160. Na etapa 710, a interface de usuário 110 ativa ferramentas que traçam limites que permitem ao usuário traçar um limite de campo 290 em um mapa 260 conforme descrito acima. Na etapa 715, o navegador da internet ou o programa exclusivo no computador de usuário 120 preferivelmente converte os vértices limítrofes resultantes 292 em um documento em formato padrão legível pelo servidor de dados do solo, tal como um documento em linguagem de marcação estandardizado, por exemplo, um documento em linguagem de marcação extensível (“XML”). Na etapa 720, uma solicitação é enviada para o servidor de dados de solo 140 a fim de obter os polígonos de mapa de solo que cruzam o limite 290 definido pelos vértices limítrofes 292. Na etapa 725, é enviada uma solicitação para o servidor de dados de solo 140 também para dados de solo associados aos polígonos obtidos na etapa 720. As solicitações enviadas nas etapas 720, 725 são preferivelmente um formado estandardizado, por exemplo, uma linguagem de marcação, legíveis pelo servidor de dados de solo. O processo que acaba de ser descrito com relação às etapas 715, 720 e 725 é mais rápido do que requerer todo um arquivo de forma correspondente a uma subdivisão geográfica ou política (por exemplo, um condado) porque esse arquivo de forma inclui polígonos de solo irrelevantes.

[00038] Na etapa 730, o servidor do sistema 160 grampeia os polígonos de mapa de solo ao limite 290. Essa operação pode ser desempenhada utilizando-se um uma interface de programação de aplicação apropriada tal como um JTS Topology Suite, disponível na Vivid Solutions em Victoria, British Columbia, para criar polígonos que representam a união topológica ou geométrica entre o limite 290 e cada polígono de solo original. Deve ser apreciado que os polígonos do mapa de solo original devolvidos pelo servidor de dados de solo 140 podem se estender por milhas além do limite 290; sendo assim, é vantajoso realizar operações de grampeamento no servidor do sistema ao invés de transferir os polígonos originais para o computador de usuário 120. Transferir os polígonos originais potencialmente grandes para o computador de usuário 120 e usar um processador potencialmente menos potente no computador de usuário 120 para desempenhar as operações de grampeamento requer tempos de processamento mais longos e provavelmente requer um programa exclusivo no computador de usuário 120.

[00039] Na etapa 732, o servidor do sistema 160 associa cada polígono de mapa de solo grampeado a uma “zona de gerenciamento”. Quando obtido primeiramente do servidor de dados do solo 140, cada polígono original é tipicamente associado a uma tecla ou outro identificador exclusivo, sendo essa tecla associada também a cada artigo de dados pertencente a este polígono. Entretanto, um único polígono pode ser convertido em múltiplos polígonos após ser grampeado a um limite (ver polígonos 561-1 e 561-2 na FIG. 2C). Nesses casos, a tecla associada ao polígono original tem de ser associada a cada polígono resultante. Cada polígono associado ao identificador exclusivo equivalente (por exemplo, a mesma tecla única) é preferivelmente identificado com a mesma zona de gerenciamento. Assim, na FIG. 2C, polígonos 561-1 e 561-2 são parte da mesma zona de gerenciamento.

[00040] Na etapa 735, o servidor do sistema 160 preferivelmente liga os dados (por exemplo, tipo de solo e rendimento do cereal) associados a cada tecla exclusiva à zona de gerenciamento correspondente.

[00041] Na etapa 740, o servidor do sistema 160 preferivelmente converte os dados devolvidos do servidor de dados do solo a um formato utilizável por uma plataforma de aplicativo de rede tal como Adobe Flash, por exemplo, um documento XML. Na etapa 745, o navegador da internet ou programa dedicado no computador do usuário 120 recebe o documento XML e usa o mesmo para criar objetos do aplicativo tais como o conteúdo das filas da zona de gerência 551-553 discutidas acima com referência à FIG. 2C. Deve ser apreciado que cada fila de zona de gerência 551-553 corresponde a uma zona de gerenciamento, e os dados ilustrados em cada fila de zona de gerenciamento 551-553 (com exceção da prescrição introduzida pelo usuário e medida calculada em acres da zona de gerenciamento) são os dados do servidor de dados do solo 140 associados à mesma tecla.

[00042] Na etapa 747, a interface de usuário 110 envia a latitude e a longitude dos múltiplos pontos vetores correspondentes aos limites dos polígonos grampeados para o serviço de mapa 130, juntamente com instruções para a cor dos polígonos. Os pontos vetores e as instruções são preferivelmente compatíveis com a interface de programa de aplicação proporcionado pelo serviço de mapa 130. Na etapa 748, o serviço de mapa 130 gera uma sobreposição de mapa representando os polígonos de solo grampeados que está posicionada e dimensionada de modo a corresponder ao limite 290 no mapa 260. Deve ser apreciado que o serviço de mapa 130 inclui um servidor de mapa remoto bem como uma interface de programa de aplicação proporcionada pelo servidor de mapa que é executado no computador de usuário 120; sendo assim, a criação da sobreposição de mapa pode ser realizada ou no servidor de mapa remoto ou no computador de usuário 120. Deve ser apreciado também que como o usuário subsequentemente arrasta o mapa 260 ou usa o controle de panorama 263 ou o controle de zoom 262, o serviço de mapa 130 atualiza a sobreposição de mapa de modo que os polígonos do solo permaneçam posicionados e dimensionados para corresponder à localização e à escala de limite 290.

Métodos de Geração de Prescrição - Acréscimo de Formas Externas

[00043] Ao criar uma prescrição de população, algumas vezes é desejável determinar prescrições com base não apenas em tipos de solo variados, mas em outros fatores externos tais como irrigação. Assim, a interface de usuário 110 preferivelmente permite ao usuário acrescentar formas externas tais como pivôs de irrigação para o mapa prescrito. Como ilustrado na FIG. 8 A, a caixa de diálogo “Criar Prescrição” 550 pode incluir a aba “Formas” 810 para acrescentar formas incluindo links 812 e 814 que iniciam ferramentas de desenho para traçar pivôs completos e parciais, respectivamente. Quando, por exemplo, o link Desenhar Pivô Completo é selecionado, uma caixa de diálogo instrutiva 816 é exibida instruindo o usuário a usar o cursor 294 para desenhar um limite de irrigação. Na modalidade ilustrada, o usuário primeiramente usa o cursor 294 para posicionar um ponto central 817. À medida que o cursor 294 é afastado do ponto central 817, a interface de usuário 110 mostra a circunferência do pivô e a caixa de diálogo de instrução 816 exibe a área calculada sob o pivô. Deve ser apreciado que a camada de mapa 260 pode ajudar o usuário a selecionar o raio de pivô apropriado, uma vez que o usuário frequentemente é capaz de discernir visualmente a área irrigada da imagem aérea ou de satélite. Uma vez que o usuário tenha selecionado o local apropriado para a circunferência de pivô, a interface de usuário 110 cria uma forma 870 representando a área de pivô.

[00044] A etapa de adicionar uma forma de área de pivô 870 ou outra forma externa pode ser desempenhada antes ou depois que a interface de usuário 110 mostre os polígonos de solo dentro do limite 290. No exemplo ilustrado na FIG. 8A, a forma da área do pivô 870 foi acrescentada a um mapa de solo incluindo polígonos de solo 861 e 862. Será apreciado que ambos os polígonos de solo têm porções dentro da área de pivô e fora da área de pivô. Como ilustrado na FIG. 8B, uma aba Tipo de Solo Rx 565 da caixa de diálogo Criar Prescrição 550 preferivelmente permite a um usuário a ajustar prescrições de população separadas para as porções de cada polígono de solo que estão dentro e fora da área de pivô utilizando um campo de prescrição de pivô interno 856 e um campo de prescrição de pivô externo 854.

Sistemas e Métodos de Geração de Prescrição com base em Monitor

[00045] Dependendo das circunstâncias e da tecnologia disponível, usuários podem preferir criar prescrições inteiramente no monitor 150 da plantadeira. Para esses fins, um sistema de prescrição 400 distinto para criar uma prescrição é ilustrado esquematicamente na FIG. 4. O sistema de prescrição 400 distinto inclui o computador de usuário 120, a base de dados do mapa de solo 175, o dispositivo de transferência de dados 180, o monitor 150 de plantadeira, e o receptor de posicionamento global 190.

[00046] Com relação agora à FIG. 5, um processo 500 é ilustrado para utilizar o sistema de prescrição 400 para gerar uma prescrição. Na etapa 512, um mapa de solo para uma área relevante é importado para o monitor 150 de plantadeira, preferivelmente utilizando o dispositivo de transferência de dados 180. O monitor 150 de plantadeira é preferivelmente configurado para controlar a taxa de insumo da aplicação, por exemplo, a taxa de população de semente. Deve ser apreciado que no processo 500 é necessário obter dados de dolo para uma área maior que o limite de campo planejado uma vez que não se conhece o limite exato quando os dados do solo são importados para o monitor 150 de plantadeira. Assim, o usuário pode obter dados do solo para todo um condado ou outra subdivisão geográfica utilizando o computador de usuário 120. Esses dados em massa podem ser baixados em um formato de arquivo de forma de uma base de dados de mapa de solo 175 tal como aquele mantido pelo NCRS.

[00047] Na etapa 510, o usuário dirige o limite do campo de interesse enquanto o monitor 150 de plantadeira registra uma série de vértices de posicionamento global reportados pelo receptor de posicionamento global 190, registrando assim um limite arquivado 290. Um mostrador preferido 600 para guiar o usuário através desse processo está ilustrado na FIG. 6. Um ícone 620 representa o local do receptor de posicionamento global 190. Quando o usuário seleciona o botão “Gravar Limite de Campo” 632, a barra de status 612 indica que o monitor 150 de plantadeira está gravando o limite 290. Um ícone “começo de limite” 622 representa o primeiro vértice gravado do limite 290. O usuário pode dar uma pausa na gravação a qualquer momento selecionando o botão “Pausa” 634 e pode preferivelmente selecionar o botão Pausa novamente para reiniciar a gravação do limite 290 após navegar de volta para o último local gravado. O indicador 610 reporta a distância entre o limite que está sendo gravado e o local físico do receptor de posicionamento global 190, juntamente com uma seta indicando a direção (preferivelmente da perspectiva do operador enquanto dirige o trator) na qual o limite é deslocado em relação ao receptor de posicionamento global. Uma vez que o usuário tenha voltado suficientemente próximo para o começo do limite 290, o usuário seleciona o botão “Finalizar Limite de Campo” 630 para armazenar o limite. O limite 290 pode ser salvo em um nome de arquivo único utilizando o campo “Nome” 640.

[00048] Voltando à FIG. 5, na etapa 513 o monitor 150 de plantadeira gera um arquivo de limite (preferivelmente um arquivo XML) representando o limite de campo 290 a partir dos vértices de posicionamento global. Na etapa 514, o monitor 150 de plantadeira identifica polígonos de mapa de solo relevantes cruzando o limite de campo. Na etapa 516, o monitor 150 de plantadeira identifica polígonos de mapa de solo relevantes cruzando o limite de campo. Na etapa 516, o monitor 150 de plantadeira gera zonas de gerenciamento, como discutido em outra parte aqui, cada zona de gerenciamento corresponde à porção ou porções de cada polígono relevante dentro do limite de campo. Na etapa 518, o monitor 150 de plantadeira exibe um mapa de controle compreendendo o grupo se zonas de gerenciamento. O mapa de controle inclui preferivelmente inclui um parâmetro de aplicação definido (por exemplo, população de sementes) associado a cada zona de gerenciamento. Na etapa 520, o monitor 150 de plantadeira permite ao usuário modificar o parâmetro de aplicação definido utilizando uma interface tal como a interface de usuário gráfica 300, como ilustrado na FIG. 3. Uma vez que o usuário tenha criado a prescrição, o mapa de controle pode ser usado para controlar a aplicação de insumo e pode ser salvo para o dispositivo de transferência de dados 180.

[00049] Embora a descrição que foi dada descreva métodos de criar prescrições para o plantio de sementes, deve ser apreciado que os mesmos métodos poderiam ser usados para gerar prescrições de insumo para cultura espacialmente dependentes para qualquer insumo para cultura de taxa variável, tal como um fertilizante. Além disso, embora a descrição que foi dada descreva métodos de se usar um mapa de solo para criar uma prescrição, o mesmo método ou métodos similares poderia(m) ser usado(s) para gerar uma prescrição com base em qualquer mapa de dados de campo. Por exemplo, o usuário poderia importar um mapa de rendimento contendo polígonos ou mapas de bits associados a vários rendimentos de um ano anterior e prescrever taxas de aplicação para cada polígono ou mapa de bits como esse.

[00050] Além disso, embora os métodos descritos aqui envolvam um usuário criando manualmente uma prescrição uma vez que lhe tenham sido apresentados os dados de campo, é bem conhecido na técnica criar prescrições usando fórmulas cujos elementos incluem dados de campo. Assim, por exemplo, o sistema poderia permitir ao usuário especificar uma fórmula (ou proporcionar uma fórmula) para converter o rendimento do cereal em uma prescrição de população. De acordo com um método como esse, na ilustração da FIG. 2C, o sistema de prescrição 100 iria gerar populações para campos de população 554 para cada polígono de mapa de solo 561, 562 e 563 utilizando uma equação que foi uma função, por exemplo, do rendimento do cereal e fatores associados com cada tipo de solo e armazenados em uma tabela de consulta.

[00051] A descrição que foi dada é apresentada para permitir a um técnico mediano fabricar e usar a invenção e é proporcionada no contexto de um pedido de patente e seus requisitos. Várias modificações para a modalidade preferida do aparelho, e os princípios gerais e as características dos sistemas e métodos descritos aqui serão prontamente evidentes aos especialistas na técnica. Assim, a presente invenção não deve ser limitada à modalidades do aparelho, sistema e métodos descritos acima e ilustrados nas figuras dos desenhos, mas deve ser dado a ela o escopo mais amplo consistente com o espírito e escopo das reivindicações apensas.

Claims (7)

1. Método de gerar um mapa de dados de solo, caracterizado pelo fato de que compreende:acessar através de uma interface de usuário (110) um mapa aéreo navegável de uma imagem geográfica que inclui uma imagem de um campo de interesse, o referido mapa aéreo navegável tendo dados de localização geográfica associados que identificam a referida localização geográfica do referido campo de interesse;navegar (220) o referido mapa aéreo navegável de modo a ver o referido campo de interesse em uma tela de exibição para usuário;definir (230) através da referida interface de usuário (110) um limite (290) do referido campo de interesse pelos referidos dados de localização geográfica;acessar através da referida interface de usuário (110) um mapa de dados de solo associado com o referido campo de interesse com base nos referidos dados de localização geográfica, o referido mapa de dados de solo identificando tipos de solo do referido campo de interesse;exibir na referida tela de exibição de usuário uma porção do referido mapa de dados de solo como definido pelo referido limite (290); eaplicar uma população de semeaduras aos locais de um tipo específico de solo em resposta a receber uma seleção da população de semeaduras para o tipo específico de solo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido mapa de dados de solo compreende polígonos de tipo de solo cada um identificando um tipo de solo, e em que apenas porções dos referidos polígonos de tipo de solo dentro do referido limite (290) são exibidas na referida tela de exibição de usuário.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a etapa de acessar o referido mapa de dados de solo é executada enviando-se uma solicitação para um servidor de dados de solo (140), em que a referida solicitação está em uma linguagem de marcação legível pelo servidor de dados de solo (140).

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o referido limite (290) compreende múltiplos pontos vetores, e em que a etapa de acessar o referido mapa de dados de solo compreende enviar os referidos pontos vetores para um serviço de mapa (130) de dados de solo e receber uma sobreposição de mapa de polígonos de tipo de solo.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido limite (290) compreende múltiplos pontos vetores, e em que a etapa de acessar o referido mapa de dados de solo compreende enviar os referidos pontos vetores para um serviço de mapa (130) de dados de solo e receber uma sobreposição de mapa de polígonos de tipo de solo, cada um identificando um tipo de solo.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida interface de usuário (110) é um programa em um servidor de sistema (160) acessível via um computador remoto.

7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de exibir uma porção do referido mapa de dados de solo como definida pelo referido limite (290) compreende determinar uma união geométrica entre o referido limite (290) definido e os referidos polígonos de tipo de solo.

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