CN107238360B - 一种农机作业行距获取方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种农机作业行距获取方法及装置,方法包括:获取目标地块的农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据,将农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据进行融合,得到带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据;其中,所述农机原始空间运行轨迹数据包括农机空间运行时的UTC时间、经纬度和方位角信息;所述农机作业状态数据包括作业和非作业;根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线;根据目标地块的农机作业路线获取目标地块的农机作业行距。本发明能够获取农机作业行距,为农机作业质量评估提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及农机精准作业领域,具体涉及一种农机作业行距获取方法及装置。
背景技术
近年来中国农业机械化快速发展,农业机械化作业水平逐年上升,2015年,全国主要农作物耕种收综合机械化水平达到了63%,初步构建了基于“互联网+”、大数据和信息化技术的农机管理、推广、监管、流通体系。福田雷沃重工、奇瑞重工等农机行业的一些重点企业已经在其重点主机产品和服务车辆上安装卫星定位装置,为产品售后服务和车辆调度提供信息服务。目前,农机信息化技术装备已经能够实现农机作业的定位、追踪与远程监控,较好地满足了农场和农机合作组织对所属农机实施作业实时监管的应用需求,但是现有的农机远程监管系统对所获取的海量农机空间位置数据和作业数据仅仅实现了数据的远程存储、显示和简单分析。事实上,农机作业产生了海量的空间运动轨迹数据,反映农机作业方向、作业行距等农机运营管理评价的关键技术指标。目前农机作业方向和作业行距等参数多是采用人工去现场统计测量,这种作业模式下,浪费了大量的人力、而且效率低下,为了实现农机作业行距的自动识别,研究基于GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)的农机作业行距的识别方法,通过分析农机作业的位置轨迹,自动识别农机作业方向、作业行距,促进“农机与农艺、农机化与信息化”两个融合,为规模化农场和农机合作组织开展农机精准管理奠定理论方法基础和技术支撑。
农机作业行距是农机作业质量评价的重要指标,隐含了农机作业过程中的重叠遗漏等作业质量的关键信息,现有农机作业行距的研究中,针对农机作业行距识别方法在国内外开展的研究比较少,大部分研究仅把农机作业行距作为农业作业机械设计的一个参量、农机作业效率评估的一个指标和农机作业自动导航中路径规划等的研究,典型的工作国内外可查到的文献共有3个。
第一个为《2ZGK-6型可调宽窄行高速水稻插秧机设计与试验》论文,该论文设计实现了可调作业行距的水稻插秧机,仅把作业行距作为农业机械的一个设计参量,没有给出农机作业行距的计算方法。
第二个为《甘薯机械化割蔓对比试验》论文,该论文分析了不同型号的甘薯秧蔓粉碎机最适宜的作业行距,主要解决甘薯杀秧环节机械化问题,没有对作业行距的计算进一步探讨。
第三个为《基于GIS/GPS拖拉机播种作业路径规划系统的设计与研究》论文,该论文利用已经搭建好的拖拉机自动行驶平台以及RTK技术,开发了一套拖拉机路径规划系统,该系统可以设定不同的作业行距以得到最优的形式路径方案,但并没有对作业行距的计算进行研究。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供了一种农机作业行距获取方法及装置,本发明能够获取农机作业行距,为农机作业质量评估提供技术支撑。
具体地,本发明提供了以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种农机作业行距获取方法,包括:
获取目标地块的农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据,将农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据进行融合,得到带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据;其中,所述农机原始空间运行轨迹数据包括农机空间运行时的UTC时间、经纬度和方位角信息;所述农机作业状态数据包括作业和非作业;
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线;
根据目标地块的农机作业路线获取目标地块的农机作业行距。
进一步地,所述根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线,包括:
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据判定农机作业方向;
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据以及农机作业方向获取目标地块的农机作业路线。
进一步地,所述根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据判定农机作业方向,包括:
将农机作业方向划分为N个农机作业方向区间,N≥8,每个农机作业方向区间所占的角度为360/N,第i个农机作业方向区间的角度范围为:
360/N×(i-1)<Ai≤360/N×i;
其中,N表示将农机作业方向划分为N个方向区间,i表示农机作业方向区间序号,1≤i≤N,Ai表示第i个农机作业方向区间的角度范围;
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,提取作业状态为作业的农机空间运行轨迹数据点,并统计这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率;
根据这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率建立频率直方图;
根据建立的频率直方图获取频率直方图中的两个较大值对应的农机作业方向区间;
根据频率直方图中两个较大值对应的农机作业方向区间确定农机作业的往复方向。
进一步地,所述根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据以及农机作业方向获取目标地块的农机作业路线,包括:
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,将每一段连续作业的若干个农机空间运行轨迹数据点分别整理成对应的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn,进而得到农机作业状态集合W={w1,w2,w3,…,wn},其中wn为第n个连续作业状态为作业的数据记录集集合;
遍历每个数据记录集集合wk,1≤k≤n,判断该集合中的数据点的方位角是否在农机作业正方向或者农机作业反方向所在的方向区间内,若是,则根据该数据点的方位角信息和经纬度信息将该数据点添加到对应的作业线中,否则跳过该数据点;对所有的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn遍历完成后得到m条农机作业线集合L:L={l1,l2,l3,…,lm},其中,lm为第m条作业线中数据点的集合。
进一步地,所述根据农机作业路线获取农机作业行距,包括:
计算农机作业线集合L中各平行农机作业线l1,l2,l3,…,lm之间的欧式距离,得到农机作业行距。
第二方面,本发明还提供了一种农机作业行距获取装置,包括:
第一获取模块,用于获取目标地块的农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据,将农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据进行融合,得到带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据;其中,所述农机原始空间运行轨迹数据包括农机空间运行时的UTC时间、经纬度和方位角信息;所述农机作业状态数据包括作业和非作业;
第二获取模块,用于根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线;
第三获取模块,用于根据目标地块的农机作业路线获取目标地块的农机作业行距。
进一步地,所述第二获取模块包括:农机作业方向判定单元和农机作业路线获取单元;
所述农机作业方向判定单元,用于根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据判定农机作业方向;
所述农机作业路线获取单元,用于根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据以及农机作业方向获取目标地块的农机作业路线。
进一步地,所述农机作业方向判定单元,具体用于:
将农机作业方向划分为N个农机作业方向区间,N≥8,每个农机作业方向区间所占的角度为360/N,第i个农机作业方向区间的角度范围为:
360/N×(i-1)<Ai≤360/N×i;
其中,N表示将农机作业方向划分为N个方向区间,i表示农机作业方向区间序号,1≤i≤N,Ai表示第i个农机作业方向区间的角度范围;
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,提取作业状态为作业的农机空间运行轨迹数据点,并统计这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率;
根据这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率建立频率直方图;
根据建立的频率直方图获取频率直方图中的两个较大值对应的农机作业方向区间;
根据频率直方图中两个较大值对应的农机作业方向区间确定农机作业的往复方向。
进一步地,所述农机作业路线获取单元,具体用于:
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,将每一段连续作业的若干个农机空间运行轨迹数据点分别整理成对应的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn,进而得到农机作业状态集合W={w1,w2,w3,…,wn},其中wn为第n个连续作业状态为作业的数据记录集集合;
遍历每个数据记录集集合wk,1≤k≤n,判断该集合中的数据点的方位角是否在农机作业正方向或者农机作业反方向所在的方向区间内,若是,则根据该数据点的方位角信息和经纬度信息将该数据点添加到对应的作业线中,否则跳过该数据点;对所有的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn遍历完成后得到m条农机作业线集合L:L={l1,l2,l3,…,lm},其中,lm为第m条作业线中数据点的集合。
进一步地,所述第三获取模块,具体用于:
计算农机作业线集合L中各平行农机作业线l1,l2,l3,…,lm之间的欧式距离,得到农机作业行距。
由上述技术方案可知,本发明提供的农机作业行距获取方法,通过分析农机空间作业运行轨迹,识别农机作业方向,获取农机作业线,实现了农机作业行距的自动计算,为农机作业质量评估提供了技术支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的农机作业行距获取方法的流程图;
图2和图3是本发明一实施例提供的农机作业行距获取方法的工作原理示意图;
图4是农机作业行距计算的原理示意图;
图5是本发明另一实施例提供的农机作业行距获取装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明一实施例提供的农机作业行距获取方法的流程图。参见图1,本实施例提供的农机作业行距获取方法,包括如下步骤:
步骤101:获取目标地块的农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据,将农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据进行融合,得到带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据;其中,所述农机原始空间运行轨迹数据包括农机空间运行时的UTC时间、经纬度和方位角信息;所述农机作业状态数据包括作业和非作业。
在本步骤中,在获取目标地块的农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据时,可以分别采用采集终端和作业状态传感器进行数据获取。例如,在农机(如拖拉机)上安装采集终端和作业状态传感器,作业状态传感器可以安装在拖拉机后部,检测拖拉机是否在进行作业。其中,作业状态传感器可以采用行程开关、拉线传感器和角度姿态传感器等。农机作业状态有两个状态:作业状态和非作业状态,作业状态是指农机实际作业状态,非作业状态包括停歇和地头转弯等状态。优选地,这里的采集终端包含GNSS模块,采集农机空间运行时的UTC时间、经纬度和方位角等信息,并对GNSS数据和作业状态数据进行融合,对GNSS空间数据赋予作业状态属性。采集终端将采集的GNSS数据和作业状态数据,通过无线传输至数据服务器,如图2所示。
步骤102:根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线。
在本步骤中,参见图3,根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线主要包括两个子步骤a和b。
子步骤a:根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据判定农机作业方向。
子步骤b:根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据以及农机作业方向获取目标地块的农机作业路线。
在上述子步骤a中,根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据判定农机作业方向,具体可以采用如下方式进行处理:
①将农机作业方向划分为N个农机作业方向区间,N≥8,每个农机作业方向区间所占的角度为360/N,第i个农机作业方向区间的角度范围为:
360/N×(i-1)<Ai≤360/N×i;
其中,N表示将农机作业方向划分为N个方向区间,i表示农机作业方向区间序号,1≤i≤N,Ai表示第i个农机作业方向区间的角度范围;
②根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,提取作业状态为作业的农机空间运行轨迹数据点,并统计这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率;
例如,从数据库中获取目标地块的作业GNSS数据和作业状态数据记录集合P,并按照GNSS时间排序,P={p1,p2,p3,…,pl,…,pQ},其中,集合P共包含Q个数据点,pl为第l个数据点,1≤l≤Q;每个数据点包括UTC时间、经纬度、方位角和作业状态(是否作业)等信息。提取集合P中作业状态为作业的数据点,并统计这些作业状态为作业的数据点的方位角落在各农机作业方向区间的频率F,F={f1,f2,f3,…,fj,…,fN}},其中,fj为落在第j个作业方向区间的频率,1≤j≤N。
③根据这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率建立频率直方图;
④根据建立的频率直方图获取频率直方图中的两个较大值对应的农机作业方向区间;
⑤根据频率直方图中两个较大值对应的农机作业方向区间确定农机作业的往复方向。
可以理解的是,由于农机作业是呈往复直线运动,故频率直方图上应该有两个最大峰值,一个为“往”方向,一个为“复”方向。定义作业方向区间序号较小代表的方向为农机作业正方向,方向区间序号较大代表的方向为农机作业反方向。
可见,本实施例通过划分农机作业方向区间,利用农机作业时产生的GNSS方位角在各作业方向区间的分布频率,获得农机作业方向,进而为后续子步骤b获取农机作业线做准备。
在上述子步骤b中,根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据以及农机作业方向获取目标地块的农机作业路线,具体可以采用如下方式进行处理:
①根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,将每一段连续作业的若干个农机空间运行轨迹数据点依次分别整理成对应的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn,进而得到农机作业状态集合W={w1,w2,w3,…,wn},其中wn为第n个连续作业状态为作业的数据记录集集合;
例如,对于上述集合P={p1,p2,p3,…,pl,…,pQ},假设Q=26,p1,p2,p3,p4,p5这五个数据点的作业状态为作业状态,p6和p7这两个数据点的作业状态为非作业状态(例如地头转弯),p8,p9,p10,p11,p12这五个数据点的作业状态为作业状态,p13和p14这两个数据点的作业状态为非作业状态(例如地头转弯),p15,p16,p17,p18,p19这五个数据点的作业状态为作业状态,p20和p21这两个数据点的作业状态为非作业状态(例如地头转弯),p22,p23,p24,p25,p26这五个数据点的作业状态为作业状态。那么将每一段连续作业的若干个农机空间运行轨迹数据点依次分别整理成对应的数据记录集集合:w1={p1,p2,p3,p4,p5},w2={p8,p9,p10,p11,p12},w3={p15,p16,p17,p18,p19},w4={p22,p23,p24,p25,p26},进而得到农机作业状态集合W={w1,w2,w3,w4}。
②遍历每个数据记录集集合wk,1≤k≤n,判断该集合中的数据点的方位角是否在农机作业正方向或者农机作业反方向所在的方向区间内,若是,则根据该数据点的方位角信息和经纬度信息将该数据点添加到对应的作业线中,否则跳过该数据点;对所有的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn遍历完成后得到m条农机作业线集合L:L={l1,l2,l3,…,lm},其中,lm为第m条作业线中数据点的集合。
例如,对于①得到的农机作业状态集合W={w1,w2,w3,w4},遍历每个数据记录集集合wk,判断该集合中的数据点的方位角是否在农机作业正方向或者农机作业反方向所在的方向区间内,若是,则根据该数据点的方位角信息和经纬度信息将该数据点添加到对应的作业线中(如p1,p2,p3,p4,p5的方位角都在农机作业正方向所在的方向区间内,则将p1,p2,p3,p4,p5依次添加到对应的作业线L1中),否则跳过该数据点;在对所有的数据记录集集合:w1,w2,w3和w4遍历完成后得到四条农机作业线:L1、L2、L3和L4,进而通过计算各农机作业L1、L2、L3和L4之间的欧式距离,得到农机作业行距。
可见,本实施例通过分析农机连续作业状态轨迹点,实现农机作业线的识别。
步骤103:根据目标地块的农机作业路线获取目标地块的农机作业行距。
在本步骤中,计算农机作业线集合L中各平行农机作业线l1,l2,l3,…,lm之间的欧式距离,得到农机作业行距。
如图4所示,有多条平行作业线L1、L2、L3、L4,作垂直于平行作业线的直线K’,与平行作业线分别相较于p1、p2、p3、p4,分别计算p1和p2、p2和p3、p3和p4两点之间的欧式距离,即得到农机作业线L1和L2、L2和L3、L3和L4之间的行距。
可见,本实施例通过作垂直于农机作业线集合L平行线的直线,获得与农机作业线相交的点,计算相邻两点的欧氏距离,得到相邻行的农机作业行距,实现农机作业行距的计算。
可见,本实施例提供的农机作业行距获取方法,通过农机空间运行的GNSS轨迹数据和作业传感器数据,定义了农机作业方向区间,实现了农机作业线的识别和农机作业行距的计算,为规模化农场和农机合作组织开展农机运维管理、精细化作业等业务操作奠定理论方法基础和技术支撑。
由上面记载的方案可知,本发明实施例提供的农机作业行距获取方法,通过分析农机空间作业运行轨迹,识别农机作业方向,获取农机作业线,实现了农机作业行距的自动计算,为农机作业质量评估提供了技术支撑。
本发明另一实施例提供了一种农机作业行距获取装置,参见图5,该装置包括:第一获取模块21、第二获取模块22和第三获取模块23;其中:
第一获取模块21,用于获取目标地块的农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据,将农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据进行融合,得到带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据;其中,所述农机原始空间运行轨迹数据包括农机空间运行时的UTC时间、经纬度和方位角信息;所述农机作业状态数据包括作业和非作业;
第二获取模块22,用于根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线;
第三获取模块23,用于根据目标地块的农机作业路线获取目标地块的农机作业行距。
在一种可选实施方式中,所述第二获取模块22包括:农机作业方向判定单元221和农机作业路线获取单元222;
所述农机作业方向判定单元221,用于根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据判定农机作业方向;
所述农机作业路线获取单元222,用于根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据以及农机作业方向获取目标地块的农机作业路线。
在一种可选实施方式中,所述农机作业方向判定单元221,具体用于:
将农机作业方向划分为N个农机作业方向区间,N≥8,每个农机作业方向区间所占的角度为360/N,第i个农机作业方向区间的角度范围为:
360/N×(i-1)<Ai≤360/N×i;
其中,N表示将农机作业方向划分为N个方向区间,i表示农机作业方向区间序号,1≤i≤N,Ai表示第i个农机作业方向区间的角度范围;
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,提取作业状态为作业的农机空间运行轨迹数据点,并统计这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率;
根据这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率建立频率直方图;
根据建立的频率直方图获取频率直方图中的两个较大值对应的农机作业方向区间;
根据频率直方图中两个较大值对应的农机作业方向区间确定农机作业的往复方向。
在一种可选实施方式中,所述农机作业路线获取单元222,具体用于:
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,将每一段连续作业的若干个农机空间运行轨迹数据点分别整理成对应的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn,进而得到农机作业状态集合W={w1,w2,w3,…,wn},其中wn为第n个连续作业状态为作业的数据记录集集合;
遍历每个数据记录集集合wk,1≤k≤n,判断该集合中的数据点的方位角是否在农机作业正方向或者农机作业反方向所在的方向区间内,若是,则根据该数据点的方位角信息和经纬度信息将该数据点添加到对应的作业线中,否则跳过该数据点;对所有的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn遍历完成后得到m条农机作业线集合L:L={l1,l2,l3,…,lm},其中,lm为第m条作业线中数据点的集合。
在一种可选实施方式中,所述第三获取模块23,具体用于:
计算农机作业线集合L中各平行农机作业线l1,l2,l3,…,lm之间的欧式距离,得到农机作业行距。
本实施例提供的农机作业行距获取装置可以用于执行上述实施例所述的农机作业行距获取方法,其原理和有益效果类似,此处不再详述。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种农机作业行距获取方法,其特征在于,包括:
获取目标地块的农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据,将农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据进行融合,得到带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据;其中,所述农机原始空间运行轨迹数据包括农机空间运行时的UTC时间、经纬度和方位角信息;所述农机作业状态数据包括作业和非作业;
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线;
根据目标地块的农机作业路线获取目标地块的农机作业行距;
其中,所述根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线,包括:
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据判定农机作业方向;
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据以及农机作业方向获取目标地块的农机作业路线;
其中,所述根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据判定农机作业方向,包括:
将农机作业方向划分为N个农机作业方向区间,N≥8,每个农机作业方向区间所占的角度为360/N,第i个农机作业方向区间的角度范围为:
360/N×(i-1)<Ai≤360/N×i;
其中,N表示将农机作业方向划分为N个方向区间,i表示农机作业方向区间序号,1≤i≤N,Ai表示第i个农机作业方向区间的角度范围;
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,提取作业状态为作业的农机空间运行轨迹数据点,并统计这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率;
根据这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率建立频率直方图;
根据建立的频率直方图获取频率直方图中的两个较大值对应的农机作业方向区间;
根据频率直方图中两个较大值对应的农机作业方向区间确定农机作业的往复方向。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据以及农机作业方向获取目标地块的农机作业路线,包括:
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,将每一段连续作业的若干个农机空间运行轨迹数据点依次分别整理成对应的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn,进而得到农机作业状态集合W={w1,w2,w3,…,wn},其中wn为第n个连续作业状态为作业的数据记录集集合;
遍历每个数据记录集集合wk,1≤k≤n,判断该集合中的数据点的方位角是否在农机作业正方向或者农机作业反方向所在的方向区间内,若是,则根据该数据点的方位角信息和经纬度信息将该数据点添加到对应的作业线中,否则跳过该数据点;对所有的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn遍历完成后得到m条农机作业线集合L:L={l1,l2,l3,…,lm},其中,lm为第m条作业线中数据点的集合。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据农机作业路线获取农机作业行距,包括:
计算农机作业线集合L中各平行农机作业线l1,l2,l3,…,lm之间的欧式距离,得到农机作业行距。
4.一种农机作业行距获取装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取目标地块的农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据,将农机原始空间运行轨迹数据和农机作业状态数据进行融合,得到带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据;其中,所述农机原始空间运行轨迹数据包括农机空间运行时的UTC时间、经纬度和方位角信息;所述农机作业状态数据包括作业和非作业;
第二获取模块,用于根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据获取目标地块的农机作业路线;
第三获取模块,用于根据目标地块的农机作业路线获取目标地块的农机作业行距;
其中,所述第二获取模块包括:农机作业方向判定单元和农机作业路线获取单元;
所述农机作业方向判定单元,用于根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据判定农机作业方向;
所述农机作业路线获取单元,用于根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据以及农机作业方向获取目标地块的农机作业路线;
其中,所述农机作业方向判定单元,具体用于:
将农机作业方向划分为N个农机作业方向区间,N≥8,每个农机作业方向区间所占的角度为360/N,第i个农机作业方向区间的角度范围为:
360/N×(i-1)<Ai≤360/N×i;
其中,N表示将农机作业方向划分为N个方向区间,i表示农机作业方向区间序号,1≤i≤N,Ai表示第i个农机作业方向区间的角度范围;
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,提取作业状态为作业的农机空间运行轨迹数据点,并统计这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率;
根据这些数据点的方位角落在各个农机作业方向区间的频率建立频率直方图;
根据建立的频率直方图获取频率直方图中的两个较大值对应的农机作业方向区间;
根据频率直方图中两个较大值对应的农机作业方向区间确定农机作业的往复方向。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述农机作业路线获取单元,具体用于:
根据带有作业状态属性的农机空间运行轨迹数据,将每一段连续作业的若干个农机空间运行轨迹数据点分别整理成对应的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn,进而得到农机作业状态集合W={w1,w2,w3,…,wn},其中wn为第n个连续作业状态为作业的数据记录集集合;
遍历每个数据记录集集合wk,1≤k≤n,判断该集合中的数据点的方位角是否在农机作业正方向或者农机作业反方向所在的方向区间内,若是,则根据该数据点的方位角信息和经纬度信息将该数据点添加到对应的作业线中,否则跳过该数据点;对所有的数据记录集集合:w1,w2,w3,…,wn遍历完成后得到m条农机作业线集合L:L={l1,l2,l3,…,lm},其中,lm为第m条作业线中数据点的集合。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第三获取模块,具体用于:
计算农机作业线集合L中各平行农机作业线l1,l2,l3,…,lm之间的欧式距离,得到农机作业行距。
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