CN115235439B - 基于网格划分和数据校正的地块测亩方法 - Google Patents

基于网格划分和数据校正的地块测亩方法 Download PDF

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CN115235439B CN202211161144.6A CN202211161144A CN115235439B CN 115235439 B CN115235439 B CN 115235439B CN 202211161144 A CN202211161144 A CN 202211161144A CN 115235439 B CN115235439 B CN 115235439B
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Abstract

本发明公开了一种基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,属于测量技术领域。本发明通过获取的L2值与土地面积间的映射关系,第二地块测亩模型能够基于这个映射关系快速预测出土地面积,然后通过对各虚拟空间多边形对应的面积预测值进行求和,并以所得和值去验证第一地块测亩模型以获取的L1值为自变量求解得到的y值,通过这种验证方式大幅度提升了对凸多边形区域进行测亩的准确性。而且,在预测凸多边形区域的测亩结果时,只需要获取到L2值和L1值即可,不再需要对凸多边形区域进行区域划分,计算速度大幅度提升。

Description

基于网格划分和数据校正的地块测亩方法
技术领域
本发明涉及测量技术领域,具体涉及一种基于网格划分和数据校正的地块测亩方法。
背景技术
在耕地划分、地块测量等场景,需要对地块上的某个或若干个区域是否达到一亩所占面积进行确定,现有方法中,通常采用人为测亩的方式,即人员沿区域边界通过拉皮尺的方式进行测亩,这种人为方式操作起来费时费力,当需要测量的区域数量众多时,该缺陷更为突出。况且,待测亩区域通常呈现的是不规则的形状,可能是矩形、也可能是五边形、六边形等,通过皮尺测亩的方式量得形状不规则的待测亩区域的每条边界的长度后,在计算面积时,还需要对待测亩区域进行相应的划分,比如划分为规则的矩形+三角形的组合,或者划分为梯形或三角形的组合等,然后对划得的各个规则的形状进行面积计算后再求和得到待测亩区域的面积,但人为将不规则的待测亩区域划分为规则的形状组合将耗费更长的时间,逐个测量每个规则的形状的边界长度再对每个规则形状进行人为的面积计算,非常复杂、麻烦,当待测亩区域的数量众多时,这种人为测量的方式并不现实,实际场景中难以应用,且测量结果误差较大,并不精准。
发明内容
为解决上述问题,本发明以简化测亩计算过程,提高测亩精度和测亩自动化程度为目的,提供了一种基于网格划分和数据校正的地块测亩方法。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
提供一种基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,步骤包括:
S1,对在待测亩地块上确定的凸多边形区域,绘制其对应的虚拟凸多边形
Figure 329212DEST_PATH_IMAGE001
, 然后对所述虚拟凸多边形
Figure 389572DEST_PATH_IMAGE001
与虚拟凸多边形数据库中的各虚拟凸多边形进行相似度匹 配,
若匹配成功,则转入步骤S2;
若匹配失败,则终止对所述凸多边形区域的测亩流程;
S2,将所述虚拟凸多边形
Figure 755963DEST_PATH_IMAGE001
离散为若干个所述虚拟空间多边形
Figure 141945DEST_PATH_IMAGE002
,然后获 取所述虚拟凸多边形
Figure 390523DEST_PATH_IMAGE001
对应的
Figure 254574DEST_PATH_IMAGE003
数据对以及获取每个所述虚拟空间多边形
Figure 803367DEST_PATH_IMAGE002
对 应的
Figure 796469DEST_PATH_IMAGE004
数据对,
Figure 532343DEST_PATH_IMAGE005
Figure 465664DEST_PATH_IMAGE006
分别表示所述虚拟凸多边形
Figure 603385DEST_PATH_IMAGE001
的中心位点
Figure 65590DEST_PATH_IMAGE007
与其每个顶点的 距离均值、顶点数量;
Figure 492023DEST_PATH_IMAGE008
分别表示每个所述虚拟空间多边形
Figure 196412DEST_PATH_IMAGE002
的中心位点
Figure 454218DEST_PATH_IMAGE009
与其每 个顶点的距离的均值;
S3,将
Figure 352904DEST_PATH_IMAGE005
输入到
Figure 266633DEST_PATH_IMAGE006
对应的第一地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 10598DEST_PATH_IMAGE010
值,记为
Figure 388490DEST_PATH_IMAGE011
; 将
Figure 894295DEST_PATH_IMAGE012
输入到
Figure 92058DEST_PATH_IMAGE013
对应的第二地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 639714DEST_PATH_IMAGE010
值,记为
Figure 872113DEST_PATH_IMAGE014
S4,对与所述虚拟凸多边形
Figure 112601DEST_PATH_IMAGE001
具有离散关系的各所述虚拟空间多边形
Figure 735344DEST_PATH_IMAGE002
对 应的面积预测值
Figure 86690DEST_PATH_IMAGE014
进行求和,得到和值
Figure 400692DEST_PATH_IMAGE015
S5,判断所述和值
Figure 77661DEST_PATH_IMAGE015
Figure 984437DEST_PATH_IMAGE011
的差值绝对值是否小于预设的第一差值阈 值,
若是,则将
Figure 77158DEST_PATH_IMAGE011
值作为对所述凸多边形区域的测亩结果;
若否,则形成
Figure 18569DEST_PATH_IMAGE016
数据对加入到
Figure 866439DEST_PATH_IMAGE006
对应的第一拟合点集中,并形成
Figure 260511DEST_PATH_IMAGE017
数据对加入到
Figure 452196DEST_PATH_IMAGE013
对应的第二拟合点集中。
作为优选,步骤S2中,获取所述虚拟凸多边形
Figure 185797DEST_PATH_IMAGE001
对应的所述
Figure 938989DEST_PATH_IMAGE003
数据对的方 法步骤包括:
A1,在所述凸多边形区域的每个顶点处分别安装距离传感器,并记录每个安装位 置在
Figure 85937DEST_PATH_IMAGE018
轴坐标系下的坐标,分别记为
Figure 582777DEST_PATH_IMAGE019
,
Figure 233201DEST_PATH_IMAGE020
表示所述凸多边形区域的 顶点数量,然后根据记录的这些坐标在计算机上绘制出所述凸多边形区域对应的所述虚拟 凸多边形
Figure 593513DEST_PATH_IMAGE001
A2,根据所述虚拟凸多边形
Figure 962178DEST_PATH_IMAGE001
的每个顶点的坐标计算所述虚拟凸多边形
Figure 262709DEST_PATH_IMAGE001
的所述中心位点
Figure 33219DEST_PATH_IMAGE007
Figure 862635DEST_PATH_IMAGE018
轴坐标系下的坐标,记为
Figure 921858DEST_PATH_IMAGE021
,然后计算所述中心位点
Figure 760501DEST_PATH_IMAGE007
与其 所在的所述虚拟凸多边形
Figure 618473DEST_PATH_IMAGE001
上的每个顶点的距离的均值,记为
Figure 884369DEST_PATH_IMAGE005
,从而得到所述
Figure 227626DEST_PATH_IMAGE003
数据对。
作为优选,获取每个所述虚拟空间多边形
Figure 73222DEST_PATH_IMAGE002
对应的所述
Figure 552745DEST_PATH_IMAGE004
数据对的方法在 步骤A1-A2的基础上还包括:
A3,对所述虚拟凸多边形
Figure 989543DEST_PATH_IMAGE001
的每条边进行等分,并计算每个等分点
Figure 554516DEST_PATH_IMAGE022
Figure 504936DEST_PATH_IMAGE018
轴 坐标系下的坐标,并将每个所述等分点
Figure 838965DEST_PATH_IMAGE022
与所述中心位点
Figure 649926DEST_PATH_IMAGE007
进行连线后,将所述虚拟凸多 边形
Figure 702196DEST_PATH_IMAGE001
离散为若干个所述虚拟空间多边形
Figure 420753DEST_PATH_IMAGE002
Figure 140447DEST_PATH_IMAGE023
A4,计算每个所述虚拟空间多边形
Figure 919047DEST_PATH_IMAGE002
上的每个顶点坐标,分别记为
Figure 160411DEST_PATH_IMAGE024
Figure 948238DEST_PATH_IMAGE013
表示所述虚拟空间多边形
Figure 256860DEST_PATH_IMAGE002
的顶点数量;
A5,根据所述虚拟空间多边形
Figure 206361DEST_PATH_IMAGE002
上的每个顶点的坐标计算所述虚拟空间多边 形
Figure 967644DEST_PATH_IMAGE002
的所述中心位点
Figure 496845DEST_PATH_IMAGE009
Figure 424088DEST_PATH_IMAGE018
轴坐标系下的坐标,记为
Figure 544490DEST_PATH_IMAGE025
,然后计算所述中心位点
Figure 261911DEST_PATH_IMAGE009
与其所在的所述虚拟空间多边形
Figure 125962DEST_PATH_IMAGE002
上的每个顶点的距离的均值,记为
Figure 143596DEST_PATH_IMAGE012
,从而得到关 联每个所述虚拟空间多边形
Figure 966059DEST_PATH_IMAGE002
的所述
Figure 701933DEST_PATH_IMAGE004
数据对。
作为优选,步骤S3中,构建所述第一地块测亩模型和所述第二地块测亩模型的方法步骤包括:
C1,获取在测亩地块上确定的具有不同形状的若干所述凸多边形区域分别对应的 所述虚拟凸多边形
Figure 71473DEST_PATH_IMAGE001
所关联的
Figure 943614DEST_PATH_IMAGE026
数据对,其中,
Figure 671398DEST_PATH_IMAGE027
表示所述虚拟凸多边 形
Figure 160148DEST_PATH_IMAGE001
的面积;
C2,将每个所述虚拟凸多边形
Figure 366002DEST_PATH_IMAGE001
离散为若干个所述虚拟空间多边形
Figure 561491DEST_PATH_IMAGE002
,然 后获取与每个所述虚拟凸多边形
Figure 976290DEST_PATH_IMAGE001
具有离散关系的每个所述虚拟空间多边形
Figure 686757DEST_PATH_IMAGE002
对 应的
Figure 899564DEST_PATH_IMAGE028
数据对,
Figure 11876DEST_PATH_IMAGE029
表示所述虚拟空间多边形
Figure 81463DEST_PATH_IMAGE002
的面积;
C3,
Figure 482489DEST_PATH_IMAGE030
分别对应的所述第一地块测亩模型、所述第二地块测亩模型;
C4,以若干
Figure 528680DEST_PATH_IMAGE031
数据对中的
Figure 761078DEST_PATH_IMAGE005
为自变量,数据对中的
Figure 939250DEST_PATH_IMAGE027
为因变量求解所 述第一地块测亩模型,得到第一测亩参数的第一参数值;利用若干
Figure 624309DEST_PATH_IMAGE032
数据对中的
Figure 444498DEST_PATH_IMAGE012
为自变量,数据对中的
Figure 265823DEST_PATH_IMAGE029
为因变量求解所述第二地块测亩模型,得到第二测亩参数的第 一参数值;
C5,将各所述第一测亩参数、各所述第二测亩参数的第一参数值分别代入到所述 第一地块测亩模型和所述第二地块测亩模型中,并将每个所述虚拟凸多边形
Figure 847852DEST_PATH_IMAGE001
对应的
Figure 957890DEST_PATH_IMAGE005
值输入到所述第一地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 847349DEST_PATH_IMAGE010
值,记为
Figure 788760DEST_PATH_IMAGE011
,并将每个所述虚 拟空间多边形
Figure 869586DEST_PATH_IMAGE002
对应的
Figure 263659DEST_PATH_IMAGE012
值输入到所述第二地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 160070DEST_PATH_IMAGE010
值,记 为
Figure 955988DEST_PATH_IMAGE014
C6,判断每个
Figure 709180DEST_PATH_IMAGE011
值与其对应的真实值
Figure 856128DEST_PATH_IMAGE027
的差值绝对值是否小于预设的第 二差值阈值,
若是,则保存步骤C5中所述第一地块测亩模型的输入输出数据对
Figure 87389DEST_PATH_IMAGE016
作为 拟合点加入到第一拟合点集中;
若否,则丢弃所述输入输出数据对
Figure 445470DEST_PATH_IMAGE016
同时判断每个所述
Figure 369564DEST_PATH_IMAGE014
值与其对应的真实值
Figure 3808DEST_PATH_IMAGE029
的差值绝对值是否小于预设 的第三差值阈值,
若是,则保存步骤C5中所述第二地块测亩模型的输入输出数据对
Figure 38760DEST_PATH_IMAGE017
作为 拟合点加入到第二拟合点集中,
若否,则丢弃所述输入输出数据对
Figure 543690DEST_PATH_IMAGE017
C7,对与所述虚拟凸多边形
Figure 841948DEST_PATH_IMAGE001
具有离散关系的各所述虚拟空间多边形
Figure 196443DEST_PATH_IMAGE002
对 应的模型预测值
Figure 35086DEST_PATH_IMAGE014
进行求和,得到和值
Figure 660103DEST_PATH_IMAGE015
C8,判断所述和值
Figure 925999DEST_PATH_IMAGE015
与与其具有离散关系的所述虚拟凸多边形
Figure 3676DEST_PATH_IMAGE001
的面 积真实值
Figure 849273DEST_PATH_IMAGE027
的差值绝对值是否小于预设的第四差值阈值,
若是,则转入步骤C9,
若否,则从所述第一拟合点集中过滤掉与所述虚拟凸多边形
Figure 594375DEST_PATH_IMAGE001
具有关联关系 的所述输入输出数据对
Figure 529708DEST_PATH_IMAGE016
,并从所述第二拟合点集中过滤掉与所述虚拟凸多边形
Figure 94681DEST_PATH_IMAGE001
具有关联关系的所述输入输出数据对
Figure 212810DEST_PATH_IMAGE017
C9,通过拉格朗日插值多项式的插值方法分别拟合所述第一拟合点集和所述第二拟合点集中的各拟合点,得到所述第一拟合点集对应的第一拟合曲线和所述第二拟合点集对应的第二拟合曲线;
C10,根据所述第一拟合曲线求解所述第一地块测亩模型的各所述第一测亩参数的第二参数值,根据所述第二拟合曲线求解所述第二地块测亩模型的各所述第二测亩参数的第二参数值;
C11,更新校正各所述第一测亩参数和各所述第二测亩参数的第二参数值,然后将更新后得到的各第二参数值代入到对应的所述第一地块测亩模型或所述第二地块测亩模型中,完成对所述第一地块测亩模型和所述第二地块测亩模型的构建。
作为优选,在步骤A5后继续执行以下步骤,以求解所述虚拟空间多边形
Figure 812418DEST_PATH_IMAGE002
的面 积
Figure 685696DEST_PATH_IMAGE029
A6,对所述虚拟凸多边形
Figure 737966DEST_PATH_IMAGE001
的相邻边上的两个所述等分点
Figure 158321DEST_PATH_IMAGE022
进行直连后,将 每个所述虚拟空间多边形
Figure 612436DEST_PATH_IMAGE002
进一步离散为若干个虚拟三角形,记为
Figure 391036DEST_PATH_IMAGE033
A7,根据每个所述虚拟三角形
Figure 196181DEST_PATH_IMAGE033
的顶点坐标计算其面积
Figure 718429DEST_PATH_IMAGE034
,并对与每个所 述虚拟空间多边形
Figure 230313DEST_PATH_IMAGE002
具有离散关系的各所述虚拟三角形
Figure 179815DEST_PATH_IMAGE033
的面积
Figure 699352DEST_PATH_IMAGE034
进行求和, 所得和值作为对应的所述虚拟空间多边形
Figure 25291DEST_PATH_IMAGE002
的面积
Figure 188420DEST_PATH_IMAGE029
作为优选,在步骤A7后继续执行以下步骤,以求解所述虚拟凸多边形
Figure 512085DEST_PATH_IMAGE001
的面积
Figure 26243DEST_PATH_IMAGE027
A8,对各所述虚拟空间多边形
Figure 155873DEST_PATH_IMAGE002
的面积
Figure 173507DEST_PATH_IMAGE029
进行求和,所得和值作为所述虚 拟凸多边形
Figure 432188DEST_PATH_IMAGE001
的面积
Figure 168063DEST_PATH_IMAGE027
作为优选,步骤C3中,当
Figure 570225DEST_PATH_IMAGE035
时,获取的
Figure 973525DEST_PATH_IMAGE006
对应的所述第一地块测亩模型通过以下 公式(1)表达:
Figure 904572DEST_PATH_IMAGE036
Figure 439327DEST_PATH_IMAGE037
时,获取的
Figure 114022DEST_PATH_IMAGE006
对应的所述第一地块测亩模型通过以下公式(2)表达:
Figure 604784DEST_PATH_IMAGE038
Figure 237891DEST_PATH_IMAGE039
时,获取的
Figure 213937DEST_PATH_IMAGE006
对应的所述第一地块测亩模型通过以下公式(3)表达:
Figure 223481DEST_PATH_IMAGE040
公式(1)-(3)中,
Figure 273477DEST_PATH_IMAGE041
Figure 343064DEST_PATH_IMAGE042
Figure 540827DEST_PATH_IMAGE043
Figure 858457DEST_PATH_IMAGE044
Figure 28538DEST_PATH_IMAGE045
Figure 3447DEST_PATH_IMAGE046
Figure 954086DEST_PATH_IMAGE047
Figure 305433DEST_PATH_IMAGE048
Figure 330021DEST_PATH_IMAGE049
Figure 239946DEST_PATH_IMAGE050
Figure 146722DEST_PATH_IMAGE051
Figure 505022DEST_PATH_IMAGE052
为待作参数值求解的各所述第一测亩参数;
Figure 180854DEST_PATH_IMAGE053
表示所述第一地块 测亩模型的自变量,
Figure 763145DEST_PATH_IMAGE010
表示所述第一地块测亩模型的因变量;
Figure 157217DEST_PATH_IMAGE054
,获取的
Figure 850367DEST_PATH_IMAGE013
对应的所述第二地块测亩模型通过以下公式(4)表达:
Figure 410399DEST_PATH_IMAGE055
公式(4)中,
Figure 163591DEST_PATH_IMAGE056
Figure 982642DEST_PATH_IMAGE057
Figure 479483DEST_PATH_IMAGE058
Figure 129907DEST_PATH_IMAGE059
为待作参数值求解的各所述第二测亩参数;
Figure 319580DEST_PATH_IMAGE053
表示所述第二地块测亩模型的自变量,
Figure 688244DEST_PATH_IMAGE010
表示所述第二地块测亩模型的因变量。
作为优选,步骤C9中,利用拉格朗日插值多项式的所述插值方法拟合得到所述第一拟合曲线或所述第二拟合曲线的方法通过以下公式(5)表达:
Figure 424994DEST_PATH_IMAGE060
公式(5)中,
Figure 929925DEST_PATH_IMAGE061
表示所述第一拟合点集或所述第二拟合点集中的第
Figure 290499DEST_PATH_IMAGE061
个拟合点;
Figure 880880DEST_PATH_IMAGE062
表示所述第一拟合点集或所述第二拟合点集中的拟合点数量;
Figure 719523DEST_PATH_IMAGE063
表示所述第一地块测亩模型或所述第二地块测亩模型根据输入的第
Figure 547802DEST_PATH_IMAGE061
个拟合点 预测输出的
Figure 329811DEST_PATH_IMAGE010
值;
Figure 673068DEST_PATH_IMAGE064
表示拉格朗日基函数,其通过以下表达式(6)表达:
Figure 49823DEST_PATH_IMAGE065
Figure 529346DEST_PATH_IMAGE066
Figure 169406DEST_PATH_IMAGE067
分别表示所述第一拟合点集或所述第二拟合点集中的第
Figure 734379DEST_PATH_IMAGE061
个拟合点和第
Figure 180404DEST_PATH_IMAGE068
个 拟合点的
Figure 278548DEST_PATH_IMAGE069
值,即为
Figure 89509DEST_PATH_IMAGE005
值或
Figure 141779DEST_PATH_IMAGE012
值。
作为优选,步骤C11中,更新校正各所述第一测亩参数的第二参数值的方法包括步骤:
D1,计算参数求解误差
Figure 125915DEST_PATH_IMAGE070
,计算方法通过以下公式(7)表达:
Figure 48872DEST_PATH_IMAGE071
公式(7)中,
Figure 529269DEST_PATH_IMAGE072
表示步骤C4中求解得到的所述第一测亩参数的第一参数值;
Figure 68835DEST_PATH_IMAGE073
表示步骤C10中求解得到的同个所述第一测亩参数的第二参数值;
D2,对步骤C5预测的
Figure 591083DEST_PATH_IMAGE011
计算预测误差
Figure 102967DEST_PATH_IMAGE074
,计算方法通过以下公式(8)表达:
Figure 52469DEST_PATH_IMAGE075
D3,判断
Figure 344910DEST_PATH_IMAGE070
是否随
Figure 405270DEST_PATH_IMAGE074
的增大而增大,
若是,则通过以下公式(9)校正所述第一测亩参数的第二参数值:
Figure 332512DEST_PATH_IMAGE076
若否,则通过以下公式(10)校正所述第一测亩参数的第二参数值:
Figure 656177DEST_PATH_IMAGE077
公式(9)-(10)中,
Figure 904756DEST_PATH_IMAGE078
表示校正后的所述第一测亩参数的第二参数值。
作为优选,步骤C11中,更新校正各所述第二测亩参数的第二参数值的方法包括步骤:
F1,计算参数求解误差
Figure 768807DEST_PATH_IMAGE079
,计算方法通过以下公式(11)表达:
Figure 317600DEST_PATH_IMAGE080
公式(11)中,
Figure 608904DEST_PATH_IMAGE081
表示步骤C4中求解得到的所述第二测亩参数的第一参数值;
Figure 344779DEST_PATH_IMAGE082
表示步骤C10中求解得到的同个所述第二测亩参数的第二参数值;
F2,对步骤C5计算的预测的每个
Figure 985756DEST_PATH_IMAGE014
计算预测误差均值
Figure 123477DEST_PATH_IMAGE083
,计算方法通过以下 公式(12)表达:
Figure 585682DEST_PATH_IMAGE084
公式(12)中,
Figure 808853DEST_PATH_IMAGE085
表示对所述虚拟凸多边形
Figure 483548DEST_PATH_IMAGE001
中第
Figure 475775DEST_PATH_IMAGE086
个所述虚拟空间多边形
Figure 872996DEST_PATH_IMAGE002
的面积预测误差;
Figure 583463DEST_PATH_IMAGE013
分别表示每个所述虚拟空间多边形
Figure 796269DEST_PATH_IMAGE002
中的顶点数量;
F3,判断
Figure 643003DEST_PATH_IMAGE079
是否随
Figure 978169DEST_PATH_IMAGE083
的增大而增大,
若是,则通过以下公式(13)校正所述第二测亩参数的第二参数值:
Figure 910353DEST_PATH_IMAGE087
若否,则通过以下公式(14)校正所述第二测亩参数的第二参数值:
Figure 723588DEST_PATH_IMAGE088
公式(13)-(14)中,
Figure 126625DEST_PATH_IMAGE089
表示校正后的所述第二测亩参数的第二参数值。
本发明具有以下有益效果:
1、通过对物理空间下的凸多边形区域绘制其对应的虚拟凸多边形,将现实场景下的测亩工作转移到计算机空间中,使得自动测亩成为可能;
2、将虚拟凸多边形离散为若干个虚拟空间多边形作为测亩单元,对测亩单元作了细化,通过计算每个测亩单元的面积并求和,所得和值作为虚拟凸多边形的面积,减少了测亩结果的误差,有利于提升测亩精度;
3、通过构建第一地块测亩模型寻找到了虚拟凸多边形的中心位点
Figure 367114DEST_PATH_IMAGE007
与其每个顶 点的距离的均值
Figure 786594DEST_PATH_IMAGE005
与该虚拟凸多边形的测亩结果
Figure 403520DEST_PATH_IMAGE027
间的映射关系,后续对在待测亩地 块上确定的凸多边形区域,只要获取到其对应的
Figure 224846DEST_PATH_IMAGE005
值即可快速求解出该凸多边形区域对应 的测亩结果
Figure 636235DEST_PATH_IMAGE027
,解决了人为将不规则区域划分为若干个形状规则的区域并对每个规则 区域进行面积计算并求和的方法过于费时、过于复杂且测亩误差较大的问题;
4、通过构建第二地块测亩模型寻找到了虚拟空间多边形的中心位点
Figure 244809DEST_PATH_IMAGE009
与其每个 顶点的距离的均值
Figure 399847DEST_PATH_IMAGE012
与该虚拟空间多边形的测亩结果
Figure 341258DEST_PATH_IMAGE029
间的映射关系,对于每个虚拟 空间多边形,只要获取到其对应的
Figure 126811DEST_PATH_IMAGE012
值即可快速求解出该虚拟空间多边形对应的测亩结果
Figure 520884DEST_PATH_IMAGE029
,然后对关联同个虚拟凸多边形的各虚拟空间多边形的测亩结果
Figure 214033DEST_PATH_IMAGE029
进行求和,并 根据所得和值与
Figure 9951DEST_PATH_IMAGE027
的差值大小即可判断出第一地块测亩模型输出的测亩结果是否正 确,通过第二地块测亩模型实现了对第一地块测亩模型输出的测亩结果的二次验证。
5、通过设置第一差值阈值,在步骤S4中,当判定和值
Figure 927923DEST_PATH_IMAGE015
Figure 809291DEST_PATH_IMAGE011
的差值绝 对值是否大于或等于预设的第一差值阈值时,将
Figure 571711DEST_PATH_IMAGE016
数据对和
Figure 425397DEST_PATH_IMAGE017
数据对加入 到分别对应的第一拟合点集和第二拟合点集中,增加了拟合点数量,使得后续通过拉格朗 日插值多项式的插值方法拟合得到的第一拟合曲线或第二拟合曲线更加平滑,求解得到的 各第一测亩参数或各第二测参数的第二参数值更加精确,有利于提高测亩结果的准确度;
6、通过设置第二差值阈值、第三差值阈值和第四差值阈值,以寻找第一拟合点集和第二拟合点集中的噪声拟合点,进一步提高了通过后续利用拉格朗日插值多项式的插值方法拟合得到的第一拟合曲线和第二拟合曲线反推得到的各第一测亩参数和各第二测亩参数分别对应的第二参数值的准确度;
7、通过寻找
Figure 349491DEST_PATH_IMAGE070
Figure 951111DEST_PATH_IMAGE074
Figure 986063DEST_PATH_IMAGE079
Figure 22153DEST_PATH_IMAGE083
之间的参数校正关系,并以该参数校正关系为依据对 各所述第一测亩参数或各所述第二测亩参数的第二参数值进行校正,提高了参数校正的精 准度,从而进一步提升了对凸多边形区域的测亩准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面所描述的附图仅仅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基于网格划分和数据校正的地块测亩方法的实现步骤图;
图2是对在待测亩地块上确定的凸四边形区域对应绘制的虚拟凸四边形进行虚拟空间多边形离散以及对每个虚拟空间多边形进行二次离散后的示意图;
图3是对待测亩地块上确定的凸五边形区域对应绘制的虚拟凸五边形进行虚拟空间多变形离散以及对每个虚拟空间多变形进行二次离散后的示意图;
图4是对待测亩地块上确定的凸六边形区域对应绘制的虚拟凸六边形进行虚拟空间多边形离散以及对每个虚拟空间多边形进行二次离散后的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,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的具体含义。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系,该术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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,可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在介绍本发明实施例提供的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法之前,首先 对本发明构建用于表征
Figure 320410DEST_PATH_IMAGE005
值与
Figure 910791DEST_PATH_IMAGE027
间映射关系的第一地块测亩模型的方法以及构建用于 表征
Figure 749434DEST_PATH_IMAGE012
值与
Figure 374451DEST_PATH_IMAGE029
间映射关系的第二地块测亩模型的方法进行说明。
本实施例中,构建第一地块测亩模型和第二地块测亩模型的方法步骤包括:
C1,获取在测亩地块上确定的具有不同形状的若干凸多边形区域分别对应的虚拟 凸多边形
Figure 404461DEST_PATH_IMAGE001
所关联的
Figure 482139DEST_PATH_IMAGE026
数据对,其中,
Figure 858893DEST_PATH_IMAGE005
Figure 541679DEST_PATH_IMAGE090
分别表示虚拟凸多边形
Figure 978476DEST_PATH_IMAGE001
的中心位点
Figure 809029DEST_PATH_IMAGE007
与其每个顶点的距离的均值、顶点数量和面积;
Figure 989475DEST_PATH_IMAGE003
数据对的获取方法包括步骤:
A1,在凸多边形区域的每个顶点处分别安装距离传感器,并记录每个安装位置在
Figure 822039DEST_PATH_IMAGE018
轴坐标系下的坐标,分别记为
Figure 633000DEST_PATH_IMAGE019
,
Figure 685270DEST_PATH_IMAGE020
表示凸多边形区域的顶点数量, 然后根据记录的这些坐标在计算机上绘制出凸多边形区域对应的虚拟凸多边形
Figure 934986DEST_PATH_IMAGE001
;当
Figure 123522DEST_PATH_IMAGE091
时,绘制的虚拟凸多边形
Figure 105384DEST_PATH_IMAGE001
分别如图2、图3和图4所示;
A2,根据虚拟凸多边形
Figure 414923DEST_PATH_IMAGE001
的每个顶点的坐标计算虚拟凸多边形
Figure 937172DEST_PATH_IMAGE001
的中心位 点
Figure 245793DEST_PATH_IMAGE007
Figure 195295DEST_PATH_IMAGE018
轴坐标系下的坐标,记为
Figure 425419DEST_PATH_IMAGE021
,然后计算中心位点
Figure 751358DEST_PATH_IMAGE007
与其所在的虚拟凸多边 形
Figure 914486DEST_PATH_IMAGE001
上的每个顶点的距离的均值,记为
Figure 799003DEST_PATH_IMAGE005
,从而得到
Figure 47582DEST_PATH_IMAGE003
数据对。这里需要说明的是, 虚拟凸多边形
Figure 114895DEST_PATH_IMAGE001
的每个顶点坐标确定后,可以应用常规的数学算法计算出中心位点
Figure 663688DEST_PATH_IMAGE007
的坐标,具体计算过程在此不做说明。
Figure 954992DEST_PATH_IMAGE027
的计算过程在下述内容中会有说明,在此暂不 交代。
获取到各虚拟凸多边形
Figure 690867DEST_PATH_IMAGE001
对应的
Figure 60406DEST_PATH_IMAGE003
数据对后,转入步骤:
C2,将每个虚拟凸多边形
Figure 198126DEST_PATH_IMAGE001
离散为若干个虚拟空间多边形
Figure 660332DEST_PATH_IMAGE002
,然后获取与 每个虚拟凸多边形
Figure 149082DEST_PATH_IMAGE001
具有离散关系的每个虚拟空间多边形
Figure 354935DEST_PATH_IMAGE002
对应的
Figure 347162DEST_PATH_IMAGE028
数据对,
Figure 449110DEST_PATH_IMAGE092
表示分别表示每个虚拟空间多边形
Figure 658113DEST_PATH_IMAGE002
的中心位点
Figure 667657DEST_PATH_IMAGE009
与其每个顶 点的的距离的均值、顶点数量和面积;
Figure 779969DEST_PATH_IMAGE004
数据对的获取方式在步骤A1-A2的基础上还包括:
A3,对虚拟凸多边形
Figure 583977DEST_PATH_IMAGE001
的每条边进行等分,并计算每个等分点
Figure 985003DEST_PATH_IMAGE022
Figure 532659DEST_PATH_IMAGE018
轴坐标 系下的坐标(每个等分点
Figure 499478DEST_PATH_IMAGE022
的坐标可根据所在等分线段上的两个顶点的坐标计算而得,具 体计算方法采用常规的数学算法,在此不做说明),并将每个等分点
Figure 521659DEST_PATH_IMAGE022
与中心位点
Figure 144401DEST_PATH_IMAGE007
进行 连线后,将虚拟凸多边形
Figure 495748DEST_PATH_IMAGE001
离散为若干个虚拟空间多边形
Figure 317074DEST_PATH_IMAGE002
Figure 994043DEST_PATH_IMAGE023
A4,计算每个虚拟空间多边形
Figure 104081DEST_PATH_IMAGE002
上的每个顶点坐标,分别记为
Figure 492075DEST_PATH_IMAGE024
(同样地,这些顶点坐标可以根据等分点坐标、中心位点
Figure 433486DEST_PATH_IMAGE007
坐标以 及虚拟凸多边形
Figure 281356DEST_PATH_IMAGE001
上的各顶点坐标采用常规的数学算法计算而得,因此详细计算过程 不做说明),
Figure 675428DEST_PATH_IMAGE013
表示虚拟空间多边形
Figure 571840DEST_PATH_IMAGE002
的顶点数量;虚拟空间多边形
Figure 102179DEST_PATH_IMAGE002
的示例请参照 图2
A5,根据虚拟空间多边形
Figure 120950DEST_PATH_IMAGE002
上的每个顶点的坐标计算虚拟空间多边形
Figure 704116DEST_PATH_IMAGE002
的 中心位点
Figure 200957DEST_PATH_IMAGE009
Figure 851381DEST_PATH_IMAGE018
轴坐标系下的坐标,记为
Figure 775474DEST_PATH_IMAGE025
(可根据该虚拟空间多边形
Figure 347401DEST_PATH_IMAGE002
的4个 顶点坐标采用常规的数学算法计算而得,具体计算过程不做说明),然后计算中心位点
Figure 647933DEST_PATH_IMAGE009
与 其所在的虚拟空间多边形
Figure 916978DEST_PATH_IMAGE002
上的每个顶点的距离的均值,记为
Figure 746393DEST_PATH_IMAGE012
,从而得到关联每个虚 拟空间多边形
Figure 71195DEST_PATH_IMAGE002
的所述
Figure 909838DEST_PATH_IMAGE004
数据对。
求解虚拟空间多边形
Figure 472538DEST_PATH_IMAGE002
的面积
Figure 738434DEST_PATH_IMAGE029
的方法为,在步骤A5后继续执行以下步 骤:
A6,对虚拟凸多边形
Figure 320506DEST_PATH_IMAGE001
的相邻边上的两个等分点
Figure 228419DEST_PATH_IMAGE022
进行直连(直连线图2中用 虚线表示)后,将每个虚拟空间多边形
Figure 911205DEST_PATH_IMAGE002
进一步离散为若干个虚拟三角形,记为
Figure 348002DEST_PATH_IMAGE033
A7,根据每个虚拟三角形
Figure 912976DEST_PATH_IMAGE033
的顶点坐标计算其面积
Figure 359000DEST_PATH_IMAGE034
,并对与每个虚拟空 间多边形
Figure 693030DEST_PATH_IMAGE002
具有离散关系的各虚拟三角形
Figure 2526DEST_PATH_IMAGE033
的面积
Figure 320375DEST_PATH_IMAGE034
进行求和,所得和值作为 对应的虚拟空间多边形
Figure 242195DEST_PATH_IMAGE002
的面积
Figure 696310DEST_PATH_IMAGE029
通过步骤A1-A7,即获得了每个虚拟空间多边形
Figure 474910DEST_PATH_IMAGE002
对应的
Figure 280055DEST_PATH_IMAGE028
数据 对。
求解虚拟凸多边形
Figure 300838DEST_PATH_IMAGE001
的面积
Figure 812722DEST_PATH_IMAGE027
的方法为,在步骤A7后继续执行步骤:
A8,对各虚拟空间多边形
Figure 762224DEST_PATH_IMAGE002
的面积
Figure 523506DEST_PATH_IMAGE029
进行求和,所得和值作为虚拟凸多边 形
Figure 849445DEST_PATH_IMAGE001
的面积
Figure 278153DEST_PATH_IMAGE027
通过步骤A1-A8,即获得了虚拟凸多边形
Figure 100353DEST_PATH_IMAGE001
对应的
Figure 614511DEST_PATH_IMAGE026
数据对。
获取
Figure 478562DEST_PATH_IMAGE028
数据对和
Figure 761775DEST_PATH_IMAGE026
数据对后,构建第一地块测亩模型和第 二地块测亩模型的方法转入步骤:
C3,获取
Figure 318659DEST_PATH_IMAGE093
分别对应的第一地块测亩模型、第二地块测亩模型,即
Figure 257796DEST_PATH_IMAGE093
的值不 同时,分别具有对应的地块测亩模型;例如如图3中所示,
Figure 925538DEST_PATH_IMAGE037
Figure 555934DEST_PATH_IMAGE054
;而图4中
Figure 283718DEST_PATH_IMAGE035
Figure 506889DEST_PATH_IMAGE054
Figure 916005DEST_PATH_IMAGE006
的数值越大,说明在待测亩区域上确定的凸多边形区域的形状越复杂,需要离散的虚拟空 间多边形以及对各所述虚拟空间多边形需要进一步离散的虚拟三角形的数量越多,离散的 虚拟空间多边形和虚拟三角形的数量越多则代表对凸多边形区域作面积分块计算的复杂 度越高,更容易出现计算误差,为了平衡面积计算误差与计算速度,本实施例对具有不同顶 点的虚拟凸多边形和虚拟空间多边形采用不同的地块测亩模型分别计算对应区域的面积。 而为了确保面积求解的精度,本实施例将高阶方程的阶数与虚拟凸多边形和虚拟空间多边 形的顶点数量相关联,以虚拟凸多边形的顶点数量
Figure 908232DEST_PATH_IMAGE006
分别为对应的作为第一地块测亩模型 的第一高阶方程的阶数、并以虚拟空间多边形的顶点数量
Figure 72497DEST_PATH_IMAGE013
为对应的作为第二地块测亩模 型的第二高阶方程的阶数。
作为第一地块测亩模型的第一高阶方程的表达式如下:
Figure 517385DEST_PATH_IMAGE035
时,获取的
Figure 25464DEST_PATH_IMAGE006
对应的第一地块测亩模型通过以下公式(1)表达:
Figure 341039DEST_PATH_IMAGE036
Figure 145047DEST_PATH_IMAGE037
时,获取的
Figure 608389DEST_PATH_IMAGE006
对应的第一地块测亩模型通过以下公式(2)表达:
Figure 156045DEST_PATH_IMAGE038
Figure 326127DEST_PATH_IMAGE039
时,获取的
Figure 799571DEST_PATH_IMAGE006
对应的第一地块测亩模型通过以下公式(3)表达:
Figure 750209DEST_PATH_IMAGE040
公式(1)-(3)中,
Figure 101556DEST_PATH_IMAGE041
Figure 922882DEST_PATH_IMAGE042
Figure 537534DEST_PATH_IMAGE043
Figure 444310DEST_PATH_IMAGE044
Figure 333769DEST_PATH_IMAGE045
Figure 39294DEST_PATH_IMAGE046
Figure 356006DEST_PATH_IMAGE047
Figure 953341DEST_PATH_IMAGE048
Figure 646490DEST_PATH_IMAGE049
Figure 707987DEST_PATH_IMAGE050
Figure 461179DEST_PATH_IMAGE051
Figure 342548DEST_PATH_IMAGE052
为待作参数值求解的各第一测亩参数。
这里需要说明的是,
Figure 281466DEST_PATH_IMAGE006
的值不局限于4、5、6,还可以是其他的值,这里限定4、5、6是 为了方便表达
Figure 931890DEST_PATH_IMAGE006
对应的第一地块测亩模型,
Figure 855984DEST_PATH_IMAGE094
时,其对应的第一地块测亩模型在公式(1) 提供的表达式的项
Figure 490227DEST_PATH_IMAGE095
后再加上
Figure 525179DEST_PATH_IMAGE096
Figure 233372DEST_PATH_IMAGE097
时,在
Figure 826903DEST_PATH_IMAGE096
后加上
Figure 682863DEST_PATH_IMAGE098
,以此类推,不再 赘述。
作为第二地块测亩模型的第二高阶方程的表达式如下:
Figure 521506DEST_PATH_IMAGE054
,获取的
Figure 146522DEST_PATH_IMAGE013
对应的第二地块测亩模型通过以下公式(4)表达:
Figure 615681DEST_PATH_IMAGE055
公式(4)中,
Figure 693358DEST_PATH_IMAGE056
Figure 335692DEST_PATH_IMAGE057
Figure 579330DEST_PATH_IMAGE058
Figure 16127DEST_PATH_IMAGE059
为待作参数值求解的各第二测亩参数。
同样的,
Figure 784363DEST_PATH_IMAGE013
不限于=4,
Figure 699229DEST_PATH_IMAGE013
=5时,其表达式为公式(2),
Figure 298838DEST_PATH_IMAGE013
=6时,其表达式为公式(1),以 此类推,不再赘述。
获取到
Figure 172116DEST_PATH_IMAGE093
分别对应的模型后,构建第一地块测亩模型和第二地块测亩模型的方 法步骤转入步骤:
C4,以若干
Figure 224386DEST_PATH_IMAGE031
数据对中的
Figure 441478DEST_PATH_IMAGE005
为自变量,数据对中的
Figure 98856DEST_PATH_IMAGE027
为因变量求解第 一地块测亩模型,得到第一测亩参数的第一参数值;利用若干
Figure 877456DEST_PATH_IMAGE032
数据对中的
Figure 417022DEST_PATH_IMAGE012
为自 变量,数据对中的
Figure 204849DEST_PATH_IMAGE029
为因变量求解第二地块测亩模型,得到第二测亩参数的第一参数 值;
例如,对于公式(1)-(3)表达的第一地块测亩模型,只要
Figure 716733DEST_PATH_IMAGE031
数据对的数量 足够多,便能够求解出公式中的各第一测亩参数分别对应的第一参数值,这个求解过程为 常规的数学算法,因此具体计算过程不做交代。
C5,将各第一测亩参数、各第二测亩参数的第一参数值分别代入到第一地块测亩 模型和第二地块测亩模型中,并将每个虚拟凸多边形
Figure 182348DEST_PATH_IMAGE001
对应的
Figure 209210DEST_PATH_IMAGE005
值输入到第一地块测 亩模型中,模型输出对应的
Figure 535149DEST_PATH_IMAGE010
值,记为
Figure 698277DEST_PATH_IMAGE011
,并将每个虚拟空间多边形
Figure 818679DEST_PATH_IMAGE002
对应的
Figure 536100DEST_PATH_IMAGE012
值输 入到第二地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 400151DEST_PATH_IMAGE010
值,记为
Figure 916320DEST_PATH_IMAGE014
C6,判断每个
Figure 738783DEST_PATH_IMAGE011
值与其对应的真实值
Figure 677920DEST_PATH_IMAGE027
的差值绝对值是否小于预设的第 二差值阈值,
若是,则保存步骤C5中第一地块测亩模型的输入输出数据对
Figure 80082DEST_PATH_IMAGE016
作为拟合 点加入到第一拟合点集中;
若否,则丢弃输入输出数据对
Figure 483382DEST_PATH_IMAGE016
同时判断每个
Figure 211167DEST_PATH_IMAGE014
值与其对应的真实值
Figure 870556DEST_PATH_IMAGE029
的差值绝对值是否小于预设的第 三差值阈值,
若是,则保存步骤C5中所述第二地块测亩模型的输入输出数据对
Figure 341988DEST_PATH_IMAGE017
作为 拟合点加入到第二拟合点集中,
若否,则丢弃输入输出数据对
Figure 334215DEST_PATH_IMAGE017
C7,对与虚拟凸多边形
Figure 232901DEST_PATH_IMAGE001
具有离散关系的各虚拟空间多边形
Figure 943368DEST_PATH_IMAGE002
对应的模型 预测值
Figure 156175DEST_PATH_IMAGE014
进行求和,得到和值
Figure 2908DEST_PATH_IMAGE015
C8,判断和值
Figure 571030DEST_PATH_IMAGE015
与与其具有离散关系的虚拟凸多边形
Figure 768793DEST_PATH_IMAGE001
的面积真实值
Figure 582029DEST_PATH_IMAGE027
的差值绝对值是否小于预设的第四差值阈值,
若是,则转入步骤C9,
若否,则从第一拟合点集中过滤掉与虚拟凸多边形
Figure 17689DEST_PATH_IMAGE001
具有关联关系的输入输 出数据对
Figure 992598DEST_PATH_IMAGE016
,并从第二拟合点集中过滤掉与虚拟凸多边形
Figure 880920DEST_PATH_IMAGE001
具有关联关系的输 入输出数据对
Figure 736661DEST_PATH_IMAGE017
C9,通过拉格朗日插值多项式的插值方法分别拟合第一拟合点集和第二拟合点集中的各拟合点,得到第一拟合点集对应的第一拟合曲线和第二拟合点集对应的第二拟合曲线;
具体而言,利用拉格朗日插值多项式的插值方法拟合得到第一拟合曲线或第二拟合曲线的方法通过以下公式(5)表达:
Figure 823566DEST_PATH_IMAGE060
公式(5)中,
Figure 172639DEST_PATH_IMAGE061
表示第一拟合点集或第二拟合点集中的第
Figure 79415DEST_PATH_IMAGE061
个拟合点;
Figure 500032DEST_PATH_IMAGE062
表示第一拟合点集或第二拟合点集中的拟合点数量;
Figure 379126DEST_PATH_IMAGE063
表示第一地块测亩模型或第二地块测亩模型根据输入的第
Figure 459953DEST_PATH_IMAGE061
个拟合点预测输出 的
Figure 119604DEST_PATH_IMAGE010
值;
Figure 812754DEST_PATH_IMAGE064
表示拉格朗日基函数,其通过以下表达式(6)表达:
Figure 811934DEST_PATH_IMAGE065
Figure 565126DEST_PATH_IMAGE066
Figure 446494DEST_PATH_IMAGE067
分别表示第一拟合点集或第二拟合点集中的第
Figure 943335DEST_PATH_IMAGE061
个拟合点和第
Figure 295556DEST_PATH_IMAGE068
个拟合点的
Figure 219650DEST_PATH_IMAGE069
值,即为
Figure 588315DEST_PATH_IMAGE005
值(若
Figure 888846DEST_PATH_IMAGE061
Figure 597039DEST_PATH_IMAGE068
为第一拟合点集中的拟合点,则为
Figure 692034DEST_PATH_IMAGE005
)或
Figure 46530DEST_PATH_IMAGE012
值(若
Figure 885173DEST_PATH_IMAGE061
Figure 510189DEST_PATH_IMAGE068
为第二拟合点集 中的拟合点,则为
Figure 979348DEST_PATH_IMAGE012
)。
这里需要说明的是,将第一拟合点集或第二拟合点集中的拟合数据代入到表达式(6)和公式(5)中,即可得到相应的拟合曲线,这里不对具体的数据代入过程进行说明。
得到第一拟合曲线和第二拟合曲线后,构建第一地块测亩模型和第二地块测亩模型的方法转入步骤:
C10,根据第一拟合曲线反推求解第一地块测亩模型的各第一测亩参数的第二参数值,根据第二拟合曲线反推求解第二地块测亩模型的各第二测亩参数的第二参数值;
这里需要说明的是,根据拟合曲线反推求解高阶方程的项系数(参数)的方法为常规的数学运算方法,例如,对于给定有具有项系数的值的一元一次方程,可以在XY轴坐标系下得到一条直线,同时可以根据给定的这条在XY轴坐标系下的直线反推得到该一元一次方程的各个项的项系数。不同的是,本实施例采用高阶方程作为第一地块测亩模型和第二地块测亩模型,当拟合点数量不足时,曲线不够平滑,反推得到的项系数(第二参数)与步骤C4中求解得到的同个参数的第一参数具有较大误差,而当拟合点数量足够时,曲线更为平滑,此时反推得到的项系数可能比步骤C4中求解得到的同个参数的第一参数更加准确。
但第一地块测亩模型和第二地块测亩模型中的各个参数到底以步骤C4计算的第一参数值为准还是以步骤C10中反推得到的第二参数值为准,需要有相应的理论依据来支撑。因此,在步骤C10后,还需要一个对模型参数进行校准的过程,即步骤:
C11,更新校正各第一测亩参数和各第二测亩参数的第二参数值,然后将更新后得到的各第二参数值代入到对应的第一地块测亩模型或第二地块测亩模型中,完成对第一地块测亩模型和第二地块测亩模型的构建。
本发明中,我们经反复实验总结发现,无论是第一地块测亩模型中的第一测亩参 数还是第二地块测亩模型中的第二测亩参数,对于同个参数通过步骤C4计算的第一参数值 和通过步骤C10反推得到的第二参数值,第一参数值和第二参数值的参数求解误差与模型 预测误差之间具有趋势上的对应关系,利用这个趋势上的对应关系去校正每个参数的第二 参数值,最终经校正后的模型预测输出的
Figure 57025DEST_PATH_IMAGE010
值与真实值更加接近。本实施例对于各参数的校 正方案具体如下:
步骤C11中,更新校正各第一测亩参数的第二参数值的方法包括步骤:
D1,计算参数求解误差
Figure 699359DEST_PATH_IMAGE070
,计算方法通过以下公式(7)表达:
Figure 178882DEST_PATH_IMAGE071
公式(7)中,
Figure 311617DEST_PATH_IMAGE072
表示步骤C4中求解得到的第一测亩参数的第一参数值;
Figure 876591DEST_PATH_IMAGE073
表示步骤C10中反推得到的同个第一测亩参数的第二参数值;
D2,对步骤C5预测的
Figure 57037DEST_PATH_IMAGE011
计算预测误差
Figure 922224DEST_PATH_IMAGE074
,计算方法通过以下公式(8)表达:
Figure 529923DEST_PATH_IMAGE075
D3,判断
Figure 519876DEST_PATH_IMAGE070
是否随
Figure 2548DEST_PATH_IMAGE074
的增大而增大,
若是,则通过以下公式(9)校正第一测亩参数的第二参数值:
Figure 456663DEST_PATH_IMAGE076
若否,则通过以下公式(10)校正第一测亩参数的第二参数值:
Figure 969684DEST_PATH_IMAGE077
公式(9)-(10)中,
Figure 446933DEST_PATH_IMAGE078
表示校正后的第一测亩参数的第二参数值。
而更新校正各第二测亩参数的第二参数值的方法包括如下步骤:
F1,计算参数求解误差
Figure 969181DEST_PATH_IMAGE079
,计算方法通过以下公式(11)表达:
Figure 277802DEST_PATH_IMAGE080
公式(11)中,
Figure 991418DEST_PATH_IMAGE081
表示步骤C4中求解得到的第二测亩参数的第一参数值;
Figure 18280DEST_PATH_IMAGE082
表示步骤C10中反推得到的同个第二测亩参数的第二参数值;
F2,对步骤C5计算的预测的每个
Figure 78640DEST_PATH_IMAGE014
计算预测误差均值
Figure 507347DEST_PATH_IMAGE083
,计算方法通过以下 公式(12)表达:
Figure 831012DEST_PATH_IMAGE084
公式(12)中,
Figure 79591DEST_PATH_IMAGE085
表示对虚拟凸多边形
Figure 209221DEST_PATH_IMAGE001
中第
Figure 990970DEST_PATH_IMAGE086
个虚拟空间多边形
Figure 282274DEST_PATH_IMAGE002
的面积 预测误差;
F3,判断
Figure 221411DEST_PATH_IMAGE079
是否随
Figure 889153DEST_PATH_IMAGE083
的增大而增大,
若是,则通过以下公式(13)校正第二测亩参数的第二参数值:
Figure 292453DEST_PATH_IMAGE087
若否,则通过以下公式(14)校正第二测亩参数的第二参数值:
Figure 754658DEST_PATH_IMAGE088
公式(13)-(14)中,
Figure 977829DEST_PATH_IMAGE089
表示校正后的第二测亩参数的第二参数值。
综合以上方案,本发明完成了对第一地块测亩模型和第二地块测亩模型的构建,对于待测亩地块上确定的凸多边形区域,则可以通过应用这两个模型快速自动求解出对该凸多边形区域的测亩结果。如图1所示,本发明实施例提供的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,包括步骤:
S1,对在待测亩地块上确定的凸多边形区域,绘制其对应的虚拟凸多边形
Figure 156918DEST_PATH_IMAGE001
, 然后对虚拟凸多边形
Figure 149145DEST_PATH_IMAGE001
与虚拟凸多边形数据库中的各虚拟凸多边形进行相似度匹配,
若匹配成功,则转入步骤S2;
若匹配失败,则终止对凸多边形区域的测亩流程;
这里需要说明的是,区域相似度匹配的现有方法有许多,因此关于本申请采用的区域相似度匹配方法的具体匹配过程在此不做说明。
S2,将所述虚拟凸多边形
Figure 47831DEST_PATH_IMAGE001
离散为若干个所述虚拟空间多边形
Figure 758298DEST_PATH_IMAGE002
,然后获 取所述虚拟凸多边形
Figure 971105DEST_PATH_IMAGE001
对应的
Figure 817838DEST_PATH_IMAGE003
数据对以及获取每个所述虚拟空间多边形
Figure 651539DEST_PATH_IMAGE002
对 应的
Figure 786986DEST_PATH_IMAGE004
数据对,
Figure 600221DEST_PATH_IMAGE005
Figure 301461DEST_PATH_IMAGE006
分别表示所述虚拟凸多边形
Figure 807528DEST_PATH_IMAGE001
的中心位点
Figure 227008DEST_PATH_IMAGE007
与其每个顶点的 的距离均值、顶点数量;
Figure 578355DEST_PATH_IMAGE008
分别表示每个所述虚拟空间多边形
Figure 101478DEST_PATH_IMAGE002
的中心位点
Figure 512868DEST_PATH_IMAGE009
与其 每个顶点的距离的均值;
这里需要说明的是,如何获取
Figure 685223DEST_PATH_IMAGE003
数据对和
Figure 840261DEST_PATH_IMAGE004
数据对在构建第一地块测亩模 型和第二地块测亩模型中已经作了详细阐述,在此不再赘述。
S3,将
Figure 719356DEST_PATH_IMAGE005
输入到
Figure 567226DEST_PATH_IMAGE006
对应的第一地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 459833DEST_PATH_IMAGE010
值,记为
Figure 152983DEST_PATH_IMAGE011
; 将
Figure 152163DEST_PATH_IMAGE012
输入到
Figure 639776DEST_PATH_IMAGE013
对应的第二地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 786723DEST_PATH_IMAGE010
值,记为
Figure 283564DEST_PATH_IMAGE014
S4,对与虚拟凸多边形
Figure 933988DEST_PATH_IMAGE001
具有离散关系的各虚拟空间多边形
Figure 577457DEST_PATH_IMAGE002
对应的面积 预测值
Figure 680543DEST_PATH_IMAGE014
进行求和,得到和值
Figure 981074DEST_PATH_IMAGE015
S5,判断和值
Figure 751584DEST_PATH_IMAGE015
Figure 49841DEST_PATH_IMAGE011
的差值绝对值是否小于预设的第一差值阈值,
若是,则将
Figure 640222DEST_PATH_IMAGE011
值作为对凸多边形区域的测亩结果;
若否,则形成
Figure 977401DEST_PATH_IMAGE016
数据对加入到
Figure 867996DEST_PATH_IMAGE006
对应的第一拟合点集中,并形成
Figure 133892DEST_PATH_IMAGE017
数据对加入到
Figure 414832DEST_PATH_IMAGE013
对应的第二拟合点集中。
另外需要说明的是,寻找中心位点
Figure 791587DEST_PATH_IMAGE007
Figure 271110DEST_PATH_IMAGE009
的现有方法有许多,比如尽可能使得凸多 边形区域内部的某个位点与各顶点的距离接近,该位点即可被确定为中心位点。
综上,本发明通过获取的
Figure 707907DEST_PATH_IMAGE012
值与面积
Figure 36995DEST_PATH_IMAGE014
间的映射关系,第二地块测亩模型能够 基于这个映射关系快速求解出
Figure 420703DEST_PATH_IMAGE014
,然后通过对各虚拟空间多边形
Figure 754733DEST_PATH_IMAGE002
对应的面积预 测值
Figure 628011DEST_PATH_IMAGE014
进行求和,并以所得和值
Figure 680280DEST_PATH_IMAGE015
去验证第一地块测亩模型以获取的
Figure 664417DEST_PATH_IMAGE005
值为自 变量求解得到的
Figure 554750DEST_PATH_IMAGE010
值即
Figure 333350DEST_PATH_IMAGE011
,通过这种验证方式大幅度提升了对凸多边形区域进行测亩 的准确性。而且,在预测凸多边形区域的测亩结果时,只需要获取到
Figure 138495DEST_PATH_IMAGE012
值和
Figure 660743DEST_PATH_IMAGE005
值即可,不再 需要对凸多边形区域进行区域划分,并对每个划得的区域分别作面积计算并求和,计算速 度大幅度提升,特别适于需要同时对多个不同形状的凸多边形区域作测亩预测的场景。
需要声明的是,上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白,还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是,这些变换只要未背离本发明的精神,都应在本发明的保护范围之内。另外,本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制,仅仅是为了便于描述。

Claims (10)

1.一种基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,步骤包括:
S1,对在待测亩地块上确定的凸多边形区域,绘制其对应的虚拟凸多边形
Figure 805348DEST_PATH_IMAGE001
,然后对 所述虚拟凸多边形
Figure 754850DEST_PATH_IMAGE001
与虚拟凸多边形数据库中的各虚拟凸多边形进行相似度匹配,
若匹配成功,则转入步骤S2;
若匹配失败,则终止对所述凸多边形区域的测亩流程;
S2,将所述虚拟凸多边形
Figure 516132DEST_PATH_IMAGE001
离散为若干个虚拟空间多边形
Figure 815308DEST_PATH_IMAGE002
,然后获取所述虚拟 凸多边形
Figure 978436DEST_PATH_IMAGE001
对应的
Figure 98838DEST_PATH_IMAGE003
数据对以及获取每个所述虚拟空间多边形
Figure 347417DEST_PATH_IMAGE002
对应的
Figure 945889DEST_PATH_IMAGE004
数据对,
Figure 963523DEST_PATH_IMAGE005
Figure 222204DEST_PATH_IMAGE006
分别表示所述虚拟凸多边形
Figure 958079DEST_PATH_IMAGE001
的中心位点
Figure 360241DEST_PATH_IMAGE007
与其每个顶点的距离均值、顶 点数量;
Figure 435645DEST_PATH_IMAGE008
分别表示每个所述虚拟空间多边形
Figure 897850DEST_PATH_IMAGE002
的中心位点
Figure 353977DEST_PATH_IMAGE009
与其每个顶点的距离 均值、顶点数量;
S3,将
Figure 559830DEST_PATH_IMAGE010
输入到对应的
Figure 552057DEST_PATH_IMAGE011
第一地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 919585DEST_PATH_IMAGE012
值,记为
Figure 630052DEST_PATH_IMAGE013
;将
Figure 108438DEST_PATH_IMAGE014
输入到
Figure 719285DEST_PATH_IMAGE015
对应的第二地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 523293DEST_PATH_IMAGE016
值,记为
Figure 455477DEST_PATH_IMAGE017
S4,对与所述虚拟凸多边形
Figure 3133DEST_PATH_IMAGE001
具有离散关系的各所述虚拟空间多边形
Figure 704373DEST_PATH_IMAGE018
对应的 面积预测值
Figure 944861DEST_PATH_IMAGE017
进行求和,得到和值
Figure 591438DEST_PATH_IMAGE019
S5,判断所述和值
Figure 942785DEST_PATH_IMAGE019
Figure 764110DEST_PATH_IMAGE013
的差值绝对值是否小于预设的第一差值阈值,
若是,则将
Figure 909921DEST_PATH_IMAGE013
值作为对所述凸多边形区域的测亩结果;
若否,则形成
Figure 816697DEST_PATH_IMAGE020
数据对加入到
Figure 440576DEST_PATH_IMAGE006
对应的第一拟合点集中,并形成
Figure 381988DEST_PATH_IMAGE021
数 据对加入到
Figure 462814DEST_PATH_IMAGE015
对应的第二拟合点集中。
2.根据权利要求1所述的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,步骤 S2中,获取所述虚拟凸多边形
Figure 591307DEST_PATH_IMAGE001
对应的所述
Figure 284456DEST_PATH_IMAGE003
数据对的方法步骤包括:
A1,在所述凸多边形区域的每个顶点处分别安装距离传感器,并记录每个安装位置在
Figure 549215DEST_PATH_IMAGE022
轴坐标系下的坐标,分别记为
Figure 302408DEST_PATH_IMAGE023
,
Figure 918197DEST_PATH_IMAGE006
表示所述凸多边形区域的顶点 数量,然后根据记录的这些坐标在计算机上绘制出所述凸多边形区域对应的所述虚拟凸多 边形
Figure 415037DEST_PATH_IMAGE001
A2,根据所述虚拟凸多边形
Figure 298418DEST_PATH_IMAGE001
的每个顶点的坐标计算所述虚拟凸多边形
Figure 956932DEST_PATH_IMAGE001
的所 述中心位点
Figure 325596DEST_PATH_IMAGE007
Figure 94969DEST_PATH_IMAGE022
轴坐标系下的坐标,记为
Figure 865479DEST_PATH_IMAGE024
,然后计算所述中心位点
Figure 429316DEST_PATH_IMAGE007
与其所在的 所述虚拟凸多边形
Figure 783811DEST_PATH_IMAGE001
上的每个顶点的距离的均值,记为
Figure 622454DEST_PATH_IMAGE010
,从而得到所述
Figure 716312DEST_PATH_IMAGE003
数据对。
3.根据权利要求2所述的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,获取 每个所述虚拟空间多边形
Figure 716629DEST_PATH_IMAGE002
对应的所述
Figure 794307DEST_PATH_IMAGE025
数据对的方法在步骤A1-A2的基础上还 包括:
A3,对所述虚拟凸多边形
Figure 436641DEST_PATH_IMAGE001
的每条边进行等分,并计算每个等分点
Figure 650584DEST_PATH_IMAGE026
Figure 591776DEST_PATH_IMAGE022
轴坐标系 下的坐标,并将每个所述等分点
Figure 891171DEST_PATH_IMAGE026
与所述中心位点
Figure 71616DEST_PATH_IMAGE007
进行连线后,将所述虚拟凸多边形
Figure 140067DEST_PATH_IMAGE001
离散为若干个所述虚拟空间多边形
Figure 747765DEST_PATH_IMAGE002
Figure 534456DEST_PATH_IMAGE027
A4,计算每个所述虚拟空间多边形
Figure 751548DEST_PATH_IMAGE002
上的每个顶点坐标,分别记为
Figure 940084DEST_PATH_IMAGE028
Figure 718684DEST_PATH_IMAGE015
表示所述虚拟空间多边形
Figure 992671DEST_PATH_IMAGE002
的顶点数量;
A5,根据所述虚拟空间多边形
Figure 514919DEST_PATH_IMAGE002
上的每个顶点的坐标计算所述虚拟空间多边形
Figure 292382DEST_PATH_IMAGE002
的所述中心位点
Figure 474840DEST_PATH_IMAGE029
Figure 236122DEST_PATH_IMAGE022
轴坐标系下的坐标,记为
Figure 296482DEST_PATH_IMAGE030
,然后计算所述中心位点
Figure 194031DEST_PATH_IMAGE009
与其所在的所述虚拟空间多边形
Figure 314434DEST_PATH_IMAGE002
上的每个顶点的距离的均值,记为
Figure 563012DEST_PATH_IMAGE014
,从而得到关联 每个所述虚拟空间多边形
Figure 925598DEST_PATH_IMAGE002
的所述
Figure 943233DEST_PATH_IMAGE004
数据对。
4.根据权利要求3所述的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,步骤S3中,构建所述第一地块测亩模型和所述第二地块测亩模型的方法步骤包括:
C1,获取在测亩地块上确定的具有不同形状的若干所述凸多边形区域分别对应的所述 虚拟凸多边形
Figure 234537DEST_PATH_IMAGE001
所关联的
Figure 970412DEST_PATH_IMAGE031
数据对,其中,
Figure 372574DEST_PATH_IMAGE032
表示所述虚拟凸多边形
Figure 244715DEST_PATH_IMAGE001
的面积;
C2,将每个所述虚拟凸多边形
Figure 972500DEST_PATH_IMAGE001
离散为若干个所述虚拟空间多边形
Figure 446205DEST_PATH_IMAGE002
,然后获取 与每个所述虚拟凸多边形
Figure 652058DEST_PATH_IMAGE001
具有离散关系的每个所述虚拟空间多边形
Figure 378706DEST_PATH_IMAGE002
对应的
Figure 277392DEST_PATH_IMAGE033
数据对,
Figure 722280DEST_PATH_IMAGE034
表示所述虚拟空间多边形
Figure 731824DEST_PATH_IMAGE002
的面积;
C3,
Figure 545934DEST_PATH_IMAGE035
分别对应的所述第一地块测亩模型、所述第二地块测亩模型;
C4,以若干
Figure 349942DEST_PATH_IMAGE036
数据对中的
Figure 282126DEST_PATH_IMAGE010
为自变量,数据对中的
Figure 564203DEST_PATH_IMAGE032
为因变量求解所述第一 地块测亩模型,得到第一测亩参数的第一参数值;利用若干
Figure 265442DEST_PATH_IMAGE037
数据对中的
Figure 240352DEST_PATH_IMAGE014
为自变 量,数据对中的
Figure 158367DEST_PATH_IMAGE034
为因变量求解所述第二地块测亩模型,得到第二测亩参数的第一参数 值;
C5,将各所述第一测亩参数、各所述第二测亩参数的第一参数值分别代入到所述第一 地块测亩模型和所述第二地块测亩模型中,并将每个所述虚拟凸多边形
Figure 509714DEST_PATH_IMAGE001
对应的
Figure 799881DEST_PATH_IMAGE010
值 输入到所述第一地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 945691DEST_PATH_IMAGE012
值,记为
Figure 586888DEST_PATH_IMAGE013
,并将每个所述虚拟空 间多边形
Figure 709303DEST_PATH_IMAGE002
对应的
Figure 57239DEST_PATH_IMAGE014
值输入到所述第二地块测亩模型中,模型输出对应的
Figure 373950DEST_PATH_IMAGE012
值,记为
Figure 768023DEST_PATH_IMAGE017
C6,判断每个
Figure 195593DEST_PATH_IMAGE013
值与其对应的真实值
Figure 230326DEST_PATH_IMAGE032
的差值绝对值是否小于预设的第二差 值阈值,
若是,则保存步骤C5中所述第一地块测亩模型的输入输出数据对
Figure 717939DEST_PATH_IMAGE020
作为拟合 点加入到第一拟合点集中;
若否,则丢弃所述输入输出数据对
Figure 333728DEST_PATH_IMAGE020
同时判断每个所述
Figure 564989DEST_PATH_IMAGE017
值与其对应的真实值
Figure 949834DEST_PATH_IMAGE034
的差值绝对值是否小于预设的第 三差值阈值,
若是,则保存步骤C5中所述第二地块测亩模型的输入输出数据对
Figure 106884DEST_PATH_IMAGE021
作为拟合 点加入到第二拟合点集中,
若否,则丢弃所述输入输出数据对
Figure 209969DEST_PATH_IMAGE021
C7,对与所述虚拟凸多边形
Figure 244921DEST_PATH_IMAGE001
具有离散关系的各所述虚拟空间多边形
Figure 484273DEST_PATH_IMAGE002
对应的 模型预测值
Figure 313688DEST_PATH_IMAGE017
进行求和,得到和值
Figure 169649DEST_PATH_IMAGE019
C8,判断所述和值
Figure 742713DEST_PATH_IMAGE019
与与其具有离散关系的所述虚拟凸多边形
Figure 600685DEST_PATH_IMAGE001
的面积真 实值
Figure 866581DEST_PATH_IMAGE032
的差值绝对值是否小于预设的第四差值阈值,
若是,则转入步骤C9,
若否,则从所述第一拟合点集中过滤掉与所述虚拟凸多边形
Figure 678680DEST_PATH_IMAGE001
具有关联关系的所述 输入输出数据对
Figure 321013DEST_PATH_IMAGE020
,并从所述第二拟合点集中过滤掉与所述虚拟凸多边形
Figure 534957DEST_PATH_IMAGE001
具有关联关系的所述输入输出数据对
Figure 971755DEST_PATH_IMAGE021
C9,通过拉格朗日插值多项式的插值方法分别拟合所述第一拟合点集和所述第二拟合点集中的各拟合点,得到所述第一拟合点集对应的第一拟合曲线和所述第二拟合点集对应的第二拟合曲线;
C10,根据所述第一拟合曲线求解所述第一地块测亩模型的各所述第一测亩参数的第二参数值,根据所述第二拟合曲线求解所述第二地块测亩模型的各所述第二测亩参数的第二参数值;
C11,更新校正各所述第一测亩参数和各所述第二测亩参数的第二参数值,然后将更新后得到的各第二参数值代入到对应的所述第一地块测亩模型或所述第二地块测亩模型中,完成对所述第一地块测亩模型和所述第二地块测亩模型的构建。
5.根据权利要求4所述的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,在步 骤A5后继续执行以下步骤,以求解所述虚拟空间多边形
Figure 769684DEST_PATH_IMAGE002
的面积
Figure 684551DEST_PATH_IMAGE034
A6,对所述虚拟凸多边形
Figure 18580DEST_PATH_IMAGE001
的相邻边上的两个所述等分点
Figure 626279DEST_PATH_IMAGE026
进行直连后,将每个所 述虚拟空间多边形
Figure 678548DEST_PATH_IMAGE002
进一步离散为若干个虚拟三角形,记为
Figure 131526DEST_PATH_IMAGE038
A7,根据每个所述虚拟三角形
Figure 585642DEST_PATH_IMAGE038
的顶点坐标计算其面积
Figure 591338DEST_PATH_IMAGE039
,并对与每个所述虚 拟空间多边形
Figure 130904DEST_PATH_IMAGE002
具有离散关系的各所述虚拟三角形
Figure 653152DEST_PATH_IMAGE038
的面积
Figure 696195DEST_PATH_IMAGE040
进行求和,所得 和值作为对应的所述虚拟空间多边形
Figure 380117DEST_PATH_IMAGE041
的面积
Figure 141399DEST_PATH_IMAGE034
6.根据权利要求5所述的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,在步 骤A7后继续执行以下步骤,以求解所述虚拟凸多边形
Figure 700294DEST_PATH_IMAGE001
的面积
Figure 863423DEST_PATH_IMAGE032
A8,对各所述虚拟空间多边形
Figure 983825DEST_PATH_IMAGE002
的面积
Figure 232404DEST_PATH_IMAGE034
进行求和,所得和值作为所述虚拟凸 多边形
Figure 96455DEST_PATH_IMAGE001
的面积
Figure 848510DEST_PATH_IMAGE032
7.根据权利要求4所述的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,步骤 C3中,当
Figure 405393DEST_PATH_IMAGE042
时,获取的
Figure 374224DEST_PATH_IMAGE043
对应的所述第一地块测亩模型通过以下公式(1)表达:
Figure 245228DEST_PATH_IMAGE044
Figure 851790DEST_PATH_IMAGE045
时,获取的
Figure 313995DEST_PATH_IMAGE043
对应的所述第一地块测亩模型通过以下公式(2)表达:
Figure 504543DEST_PATH_IMAGE046
Figure 975976DEST_PATH_IMAGE047
时,获取的
Figure 702623DEST_PATH_IMAGE043
对应的所述第一地块测亩模型通过以下公式(3)表达:
Figure 335730DEST_PATH_IMAGE048
公式(1)-(3)中,
Figure 780618DEST_PATH_IMAGE049
Figure 790162DEST_PATH_IMAGE050
为待作参数值求解的各所述第一测亩参数;
Figure 636895DEST_PATH_IMAGE051
,获取的
Figure 945298DEST_PATH_IMAGE052
对应的所述第二地块测亩模型通过以下公式(4)表达:
Figure 877482DEST_PATH_IMAGE053
公式(4)中,
Figure 425138DEST_PATH_IMAGE054
为待作参数值求解的各所述第二测亩参数。
8.根据权利要求4所述的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,步骤C9中,利用拉格朗日插值多项式的所述插值方法拟合得到所述第一拟合曲线或所述第二拟合曲线的方法通过以下公式(5)表达:
Figure 391957DEST_PATH_IMAGE055
公式(5)中,
Figure 101287DEST_PATH_IMAGE056
表示所述第一拟合点集或所述第二拟合点集中的第
Figure 786346DEST_PATH_IMAGE056
个拟合点;
Figure 137693DEST_PATH_IMAGE057
表示所述第一拟合点集或所述第二拟合点集中的拟合点数量;
Figure 191974DEST_PATH_IMAGE058
表示所述第一地块测亩模型或所述第二地块测亩模型根据输入的第
Figure 337785DEST_PATH_IMAGE056
个拟合点预测 输出的
Figure 978982DEST_PATH_IMAGE059
值;
Figure 868440DEST_PATH_IMAGE060
表示拉格朗日基函数,其通过以下表达式(6)表达:
Figure 544272DEST_PATH_IMAGE061
Figure 126563DEST_PATH_IMAGE062
分别表示所述第一拟合点集或所述第二拟合点集中的第
Figure 753592DEST_PATH_IMAGE056
个拟合点和第
Figure 446741DEST_PATH_IMAGE063
个 拟合点的
Figure 242659DEST_PATH_IMAGE064
值,即为
Figure 730272DEST_PATH_IMAGE065
值或
Figure 346061DEST_PATH_IMAGE066
值。
9.根据权利要求4所述的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,步骤C11中,更新校正各所述第一测亩参数的第二参数值的方法包括步骤:
D1,计算参数求解误差
Figure 577322DEST_PATH_IMAGE067
,计算方法通过以下公式(7)表达:
Figure 227746DEST_PATH_IMAGE068
公式(7)中,
Figure 384796DEST_PATH_IMAGE069
表示步骤C4中求解得到的所述第一测亩参数的第一参数值;
Figure 753460DEST_PATH_IMAGE070
表示步骤C10中求解得到的同个所述第一测亩参数的第二参数值;
D2,对步骤C5预测的
Figure 522833DEST_PATH_IMAGE071
计算预测误差
Figure 27764DEST_PATH_IMAGE072
,计算方法通过以下公式(8)表达:
Figure 857180DEST_PATH_IMAGE073
D3,判断
Figure 447561DEST_PATH_IMAGE074
是否随
Figure 802317DEST_PATH_IMAGE072
的增大而增大,
若是,则通过以下公式(9)校正所述第一测亩参数的第二参数值:
Figure 161755DEST_PATH_IMAGE075
若否,则通过以下公式(10)校正所述第一测亩参数的第二参数值:
Figure 427651DEST_PATH_IMAGE076
公式(9)-(10)中,
Figure 239749DEST_PATH_IMAGE077
表示校正后的所述第一测亩参数的第二参数值。
10.根据权利要求4所述的基于网格划分和数据校正的地块测亩方法,其特征在于,步骤C11中,更新校正各所述第二测亩参数的第二参数值的方法包括步骤:
F1,计算参数求解误差
Figure 616504DEST_PATH_IMAGE078
,计算方法通过以下公式(11)表达:
Figure 532245DEST_PATH_IMAGE079
公式(11)中,
Figure 969042DEST_PATH_IMAGE080
表示步骤C4中求解得到的所述第二测亩参数的第一参数值;
Figure 534016DEST_PATH_IMAGE081
表示步骤C10中求解得到的同个所述第二测亩参数的第二参数值;
F2,对步骤C5计算的预测的每个
Figure 448882DEST_PATH_IMAGE082
计算预测误差均值
Figure 48491DEST_PATH_IMAGE083
,计算方法通过以下公式 (12)表达:
Figure 390611DEST_PATH_IMAGE084
公式(12)中,
Figure 911722DEST_PATH_IMAGE085
表示对所述虚拟凸多边形
Figure 394393DEST_PATH_IMAGE086
中第
Figure 582929DEST_PATH_IMAGE087
个所述虚拟空间多边形
Figure 361529DEST_PATH_IMAGE088
的面积预测误差;
F3,判断
Figure 635516DEST_PATH_IMAGE078
是否随
Figure 892185DEST_PATH_IMAGE083
的增大而增大,
若是,则通过以下公式(13)校正所述第二测亩参数的第二参数值:
Figure 200807DEST_PATH_IMAGE089
若否,则通过以下公式(14)校正所述第二测亩参数的第二参数值:
Figure 383264DEST_PATH_IMAGE090
公式(13)-(14)中,
Figure 144547DEST_PATH_IMAGE091
表示校正后的所述第二测亩参数的第二参数值。
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