CN108230304A - 一种基于多区域分析的智能化农业调控系统 - Google Patents

一种基于多区域分析的智能化农业调控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于多区域分析的智能化农业调控系统:区域划分模块用于将待检测土地划分为n个目标区域;第一采集模块用于采集n个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量;第二采集模块用于采集n个目标区域内植株的图像信息,并基于上述图像信息分析出n个目标区域内植株的叶面积指数和最大高度值;优化调控模块用于根据n个目标区域内植株的叶面积指数和最大高度值选择出优质目标区域,并基于优质目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量确定优质氮含量、优质磷含量、优质钾含量。本发明从植株的实际生长状态出发为植株选择适宜的生长参数,在确保生长参数选择的有效性的基础上促进植株的生长过程,从而提高植株的生长效果和产量。

Description

一种基于多区域分析的智能化农业调控系统
技术领域
本发明涉及智能农业系统技术领域,尤其涉及一种基于多区域分析的智能化农业调控系统。
背景技术
自20世纪90年代以来,随着土地退化的不断加剧和土地持续利用管理理念的提出,土地质量问题日益受到人们的关注。事实上,土地质量指标不是单纯指土地某一方面或某一属性的指标,而是综合自然与社会经济因素综合反映土地资源和相关生态环境变化的指标。我国作为农业大国,种植业的蔓延区域非常广泛。在农作物的生长过程中,土地中的氮、磷、钾含量是影响植物生长的很重要的因素,在现有的施肥过程中,往往根据人工判断和经验去进行,不仅降低了施肥的有效性,而且难以维持植物的优质生长状态。且不同区域的土地的氮、磷、钾含量存在差异,采用统一的施肥方法会造成某种元素含量过高或过低的情况,从而影响农作物的生长过程和收成。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种基于多区域分析的智能化农业调控系统。
本发明提出的基于多区域分析的智能化农业调控系统,包括:
区域划分模块,用于将待检测土地划分为n个目标区域;
第一采集模块,用于采集n个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量;
第二采集模块,用于采集n个目标区域内植株的图像信息,并基于上述图像信息分析出n个目标区域内植株的叶面积指数和最大高度值;
优化调控模块,用于根据n个目标区域内植株的叶面积指数和最大高度值选择出优质目标区域,并基于优质目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量确定优质氮含量、优质磷含量、优质钾含量。
优选地,所述第二采集模块具体用于:
采集n个目标区域内植株的图像信息,并对上述图像信息进行特征提取,以分析出n个目标区域内植株的叶面积指数,记为S1、S2、S3……Sn,以及,最大高度值,记为H1、H2、H3……Hn
优选地,所述优化调控模块具体用于:
获取n个目标区域内植株的叶面积指数S1、S2、S3……Sn,并将S1、S2、S3……Sn中大于预设面积S0的目标区域的序号列入第一集合;
获取n个目标区域内植株的最大高度值H1、H2、H3……Hn,并将H1、H2、H3……Hn中大于预设高度值H0的目标区域的序号列入第二集合;
将同时出现在第一集合内和第二集合内的序号对应的m个目标区域作为优质目标区域;
获取m个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量,并将m个目标区域土地的氮含量的平均值作为优质氮含量、磷含量的平均值作为优质磷含量、钾含量的平均值作为优质钾含量;
其中,0≤m≤n。
优选地,所述第一采集模块包括n个第一采集单元,n个第一采集单元与n个目标区域一一对应,n个第一采集单元分别用于采集n个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量。
优选地,所述n个第一采集单元中,任一个第一采集单元均包括多个采集子单元,多个采集子单元的安装位置均不相同。
优选地,所述第二采集模块包括n个第二采集单元,n个第二采集单元与n个目标区域一一对应,n个第二采集单元分别用于采集n个目标区域内植株的图像信息。
优选地,所述n个第二采集单元中,任一个第二采集单元元均包括多个采集子单元,多个采集子单元的安装位置均不相同。
本发明提出的基于多区域分析的智能化农业调控系统,从植株的实际生长状态出发为植株选择适宜的生长参数,保证选择的生长参数具有良好的使用基础,在确保生长参数选择的有效性的基础上促进植株的生长过程,从而提高植株的生长效果和产量。具体地,本发明通过采集不同区域内植株的叶面积指数来分析每一个区域内植株的繁茂程度,以及,采集不同区域内植株的最大高度值来分析每一个区域内植株的生长速度和生长效果,从而根据上述两个参数来综合判断每一个区域内植株的实际长势,并基于其实际长势挑选出长势良好的区域作为示范区域,并统计示范区域内土地中氮含量、磷含量、钾含量且计算出上述三个元素的最优值,方便种植户根据上述三个元素的最优值去调整种植区域土地的氮含量、磷含量、钾含量,使种植区域能够为植株生长提供全面、充足的元素补给,从而提高植株的生长效率和种植区域的产量。
附图说明
图1为一种基于多区域分析的智能化农业调控系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,图1为本发明提出的一种基于多区域分析的智能化农业调控系统。
参照图1,本发明提出的基于多区域分析的智能化农业调控系统,包括:
区域划分模块,用于将待检测土地划分为n个目标区域;通过将待检测土地进行多区域划分,使得在后续操作过程中对每一块小区域进行针对性的检测和分析,一方面能够提高检测结果的精确性,避免不同区域的土地特征不同而影响检测结果,另一方面能够提高对小区域土地进行调整的针对性,保证每一个小区域内土地的高质量,从而提高其内植株的产量。
第一采集模块,用于采集n个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量;
所述第一采集模块包括n个第一采集单元,n个第一采集单元与n个目标区域一一对应,n个第一采集单元分别用于采集n个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量;以从不同角度和不同位置对每一个目标区域土地的微量元素的含量进行采集,有利于提高采集结果的全面性和有效性。
进一步地,所述n个第一采集单元中,任一个第一采集单元均包括多个采集子单元,多个采集子单元的安装位置均不相同,能够提高每一个采集单元的采集精度,从而进一步提高第一采集模块采集结果的精度。
第二采集模块,用于采集n个目标区域内植株的图像信息,并基于上述图像信息分析出n个目标区域内植株的叶面积指数和最大高度值;
本实施方式中,所述第二采集模块具体用于:
采集n个目标区域内植株的图像信息,并对上述图像信息进行特征提取,以分析出n个目标区域内植株的叶面积指数,记为S1、S2、S3……Sn,以及,最大高度值,记为H1、H2、H3……Hn;其中实际叶面积指数是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的的倍数,在田间试验中,实际叶面积指数是反映植物群体生长状况的一个重要指标,其大小直接与最终产量高低密切相关;因此,通过采集n个目标区域内植株的实际叶面积指数有利于精确的对每一个目标区域内植株的实际生长状态进行分析和判断;
本实施方式中,所述第二采集模块包括n个第二采集单元,n个第二采集单元与n个目标区域一一对应,n个第二采集单元分别用于采集n个目标区域内植株的图像信息;为每一个目标区域设置一个特定的采集单元,有利于提高对每一个目标区域内植株的图像信息采集的针对性和有效性。
进一步地,所述n个第二采集单元中,任一个第二采集单元元均包括多个采集子单元,多个采集子单元的安装位置均不相同,以从不同角度和不同位置对每一个目标区域内植株的图像信息进行采集,有利于提高采集精度,从而提高对每一个目标区域内植株的实际生长状态分析的有效性。
优化调控模块,用于根据n个目标区域内植株的叶面积指数和最大高度值选择出优质目标区域,并基于优质目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量确定优质氮含量、优质磷含量、优质钾含量。
本实施方式中,所述优化调控模块具体用于:
获取n个目标区域内植株的叶面积指数S1、S2、S3……Sn,并将S1、S2、S3……Sn中大于预设面积S0的目标区域的序号列入第一集合;以统计长势茂盛的植株所处的目标区域,便于后续步骤中对第一集合内的优质区域的土地质量进行分析;
获取n个目标区域内植株的最大高度值H1、H2、H3……Hn,并将H1、H2、H3……Hn中大于预设高度值H0的目标区域的序号列入第二集合;以统计长势快速的植株所处的目标区域,为后续步骤中分析优质区域的土地质量提供准确的参考依据;
将同时出现在第一集合内和第二集合内的序号对应的m个目标区域作为优质目标区域;
获取m个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量,并将m个目标区域土地的氮含量的平均值作为优质氮含量、磷含量的平均值作为优质磷含量、钾含量的平均值作为优质钾含量;将多个优质目标区域内土地的氮含量、磷含量、钾含量的平均值分别作为作为优质氮含量、优质磷含量、优质钾含量,有利于为种植用户提供有效的生长影响参数,从而使种植区域内的植株保持优质长势,帮助提高种植区域内植株的生长效果和产量;
其中,0≤m≤n。
本实施方式提出的基于多区域分析的智能化农业调控系统,从植株的实际生长状态出发为植株选择适宜的生长参数,保证选择的生长参数具有良好的使用基础,在确保生长参数选择的有效性的基础上促进植株的生长过程,从而提高植株的生长效果和产量。具体地,本实施方式通过采集不同区域内植株的叶面积指数来分析每一个区域内植株的繁茂程度,以及,采集不同区域内植株的最大高度值来分析每一个区域内植株的生长速度和生长效果,从而根据上述两个参数来综合判断每一个区域内植株的实际长势,并基于其实际长势挑选出长势良好的区域作为示范区域,并统计示范区域内土地中氮含量、磷含量、钾含量且计算出上述三个元素的最优值,方便种植户根据上述三个元素的最优值去调整种植区域土地的氮含量、磷含量、钾含量,使种植区域能够为植株生长提供全面、充足的元素补给,从而提高植株的生长效率和种植区域的产量。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于多区域分析的智能化农业调控系统,其特征在于,包括:
区域划分模块,用于将待检测土地划分为n个目标区域;
第一采集模块,用于采集n个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量;
第二采集模块,用于采集n个目标区域内植株的图像信息,并基于上述图像信息分析出n个目标区域内植株的叶面积指数和最大高度值;
优化调控模块,用于根据n个目标区域内植株的叶面积指数和最大高度值选择出优质目标区域,并基于优质目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量确定优质氮含量、优质磷含量、优质钾含量。
2.根据权利要求1所述的基于多区域分析的智能化农业调控系统,其特征在于,所述第二采集模块具体用于:
采集n个目标区域内植株的图像信息,并对上述图像信息进行特征提取,以分析出n个目标区域内植株的叶面积指数,记为S1、S2、S3……Sn,以及,最大高度值,记为H1、H2、H3……Hn
3.根据权利要求2所述的基于多区域分析的智能化农业调控系统,其特征在于,所述优化调控模块具体用于:
获取n个目标区域内植株的叶面积指数S1、S2、S3……Sn,并将S1、S2、S3……Sn中大于预设面积S0的目标区域的序号列入第一集合;
获取n个目标区域内植株的最大高度值H1、H2、H3……Hn,并将H1、H2、H3……Hn中大于预设高度值H0的目标区域的序号列入第二集合;
将同时出现在第一集合内和第二集合内的序号对应的m个目标区域作为优质目标区域;
获取m个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量,并将m个目标区域土地的氮含量的平均值作为优质氮含量、磷含量的平均值作为优质磷含量、钾含量的平均值作为优质钾含量;
其中,0≤m≤n。
4.根据权利要求1所述的基于多区域分析的智能化农业调控系统,其特征在于,所述第一采集模块包括n个第一采集单元,n个第一采集单元与n个目标区域一一对应,n个第一采集单元分别用于采集n个目标区域土地的氮含量、磷含量、钾含量。
5.根据权利要求4所述的基于多区域分析的智能化农业调控系统,其特征在于,所述n个第一采集单元中,任一个第一采集单元均包括多个采集子单元,多个采集子单元的安装位置均不相同。
6.根据权利要求1所述的基于多区域分析的智能化农业调控系统,其特征在于,所述第二采集模块包括n个第二采集单元,n个第二采集单元与n个目标区域一一对应,n个第二采集单元分别用于采集n个目标区域内植株的图像信息。
7.根据权利要求6所述的基于多区域分析的智能化农业调控系统,其特征在于,所述n个第二采集单元中,任一个第二采集单元元均包括多个采集子单元,多个采集子单元的安装位置均不相同。
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