CN116784041B - 一种基准高自动设定与调整的整平、整坡方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基准高自动设定与调整的整平方法,本发明可降低作业机手的技术要求;可减少基准调整次数,提升基准调整精度,提高作业效率与质量;夜晚作业不受视线影响,系统自动调整基准;可自动判断地块是否整平,无需操作机手频繁回头查看整平效果与进展,地块整平区域不同颜色显示,提示机手作业区域,作业时无需绕全地行驶;本发明通过使用自动调整整平基准面高低的方法,可以根据作业机械的荷载量设定的调整参数,进行自动地调整整平基准面的高低,避免了反复调整基准面导致的返工作业效率低的现象,同时减小了对操作人员的技能要求,使操作人员更专注地驾驶作业车辆工作。
Description
技术领域
本发明涉及土地整平作业技术领域,具体为一种基准高自动设定与调整的整平方法。
背景技术
土地整平是土地利用工程中十分重要的一个项目,田块的平整对保土、保肥、保水、防碱保苗、机械化耕作以及节约灌溉用水量均有良好作用。土地平整工程规划受到项目区的地形、土壤、自然因素的制约,不同的自然特性和土地利用条件不同,规划的重点也不一样,因此要因地制宜。例如在地形起伏不大的平原地区,土地整平的规模较大;而对于地势低洼、涝灾较重的地区,考虑排涝的需求,土地整平规模可以稍小些。
土地整平时由于作业面积大小不一,作业地势高低不一,整平时无法精确地找到作业区域的整平基准面,往往需要先采集整平区域内的高低地势,然后系统根据采集的数据计算出相对精准的作业区域整平基准面(基准高)。若整平作业区域高低地势差较大,自动整平作业时则需要进行多次手动调整整平基准面高低,调整基准时根据操作人员的目测或经验往往无法确认调整基准大小,可能会出现多次调整不合适无法实现高效整平的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基准高自动设定与调整的整平方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基准高自动设定与调整的整平方法,包括以下步骤:
①、通过系统的卫星定位功能采集作业地块的高低地势数据,或通过使用第三方设备采集的作业地块高低地势数据;
②、系统根据高低地势数据及系统所设定的参数,进行生成高低地势热力图,并将生成的热力图网格化处理,网格的大小根据系统设定的参数为依据;
③、根据步骤②中设定的参数,生成整平基准等数据;
④、记录所有网格化的数据,包含但不限于网格坐标与高程;
⑤、根据系统设置的自动调整基准相关参数,判断当前基准是否满足自动调整基准条件,若不满足则使用步骤③中生成整平的基准进行整平,若满足,则系统自动调整当前作业的临时整平基准;
⑥、整平过程中判断当前基准(临时整平基准或整平基准)下,是否完成精准整平,若是临时整平基准下完成精准整平,则系统自动调整临时整平基准到下一个临时整平基准;若是整平基准,则系统提示完成地块的精准整平;
⑦、当系统自动调整到最后一个临时整平基准时,则下一次调整为整平基准。
进一步的,在步骤①中,使用卫星平地系统,在需要精准整平地块内按如下推荐路径行驶,进行采集当前地块的海拔高程;
先绕地边一周,然后再按S形在作业地块内绕行,系统进行采集数据;按10Hz或20Hz的频率进行采集,采集完成后的n个点坐标数据记录为集合S0={(X1,Y1,H1)、(X2,Y2,H2)、…(Xn,Yn,Hn)};Xn表示第n个点的经度,Yn表示第n个点的纬度,Hn表示第n个点的海拔高度。
进一步的,在步骤②中,设置自动调整基准相关的参数;
网格化大小:W;设备生成热力图后,将热力图分成网格大小为W*W的区域,W的单位为米,按网格的形式显示与计算数据;
数据包含正方形网格的4个顶点坐标与网格中心点坐标;
在地块内随机采集地块的空间三维点坐标;根据所采集的点坐标及设定的地块网格化数据,进行插值计算,生成所设定的网格化大小的空间点坐标集合;生成的新的点坐标为网格中心点坐标;根据网格中心点坐标进行计算出对应网格中心点坐标的网格4个顶点的坐标;(用于计算作业机具行驶过的轨迹是否经过此网格);网格4个顶点坐标的集合排序与网格中心点坐标的排序一致,便于更快速的查看作业机具经过此网格的面积;
整平基准:整平基准或临时基准为整平作业时实时对比的一个海拔高度参数;
基准自动调整值为:h;表示系统每次调整基准时向下调整的高度为h厘米;
整平完成判断百分比:p;表示当满足条件的网格点数量与当前对比所有网格点数量的百分比;
基准核对时间:T;表示每隔T分钟,进行重新计算当前时间点集合S1内所有点的海拔高度,并计算出核对基准高的值Ht;
判断网格百分比:Q;表示当前作业系统经过此网格内的面积与网格的面积比,当百分比大于等于Q时,则系统判断经过此网格,否则判断为不经过此网格;
作业时,将卫星定位设备安装于作业机具中心位置,输入作业机具的宽度;根据卫星定位数据及行驶航向,可实时(一定时间段)计算出作业机具行驶的轨迹;根据行驶的轨迹坐标计算出所经过的网格;计算出经过网格时所占的面积;此面积与网格面积比为网格百分比,此值与Q进行对比。
进一步的,根据集合S0,并使用插值算法,生成以网格大小为W*W的热力图新的点集合S1={(X1,Y1,H1)、(X2,Y2,H2)、…(Xm,Ym,Hm)};Xm表示第m个网格点中心的经度,Ym表示第m个网格点中心的纬度,Hm表示第m个网格点中心的海拔高度;
水平整平时:最高海拔值为Hmax,最低海拔值为Hmin,根据集合S1计算出平均海拔高度值为基准高,设为H;使用不规则三角网(TIN)模型计算出填土量P0,挖土量为P1;
根据所生成的水平基准高,计算出当前集合S1内H1、H2、…、Hm与基准高H的差值,将差值分为不同区间,以不同颜色显示,生成高低地势热力图;显示当前地块的地势高低(填挖)分布详情。
进一步的,在步骤③中,根据所设定的基准自动调整值h,系统进行判断是否向下调整基准;
当Hmax-h≤H时,系统无需自动调整基准高,使用当前基准高H为作业基准高;
当Hmax-h>H时,系统进行自动调整基准高;
基准高为H,设临时基准为ΔHi=Hmax-h×i,i为第i次自动调整基准,第一次调整基准时,则i=1,i≤[(Hmax-H)/h],i值取整数;(下文中ΔSi的i值引用此处的i值)。
进一步的,在水平整平时,调整基准高原理为基准高H值的增大或减小。
进一步的,在步骤④中,第i次自动调整基准后的临时基准高设为ΔHi,输出临时基准下的临时作业热力图:
计算当前临时基准下的网格地图点集合S1={(X1,Y1,H1)、(X2,Y2,H2)、…(Xm,Ym,Hm)}内所有高程数据H1、H2、…Hm与临时基准高ΔHi的差值,将差值分为不同区间,以不同颜色显示;
系统根据临时基准高ΔHi,重新绘制热力图;高低地势分布,提示操作机手,从高处取土,到低处填土作业;
计算临时基准以上的临时网格点集合;
集合S1内,所有高程数据H1、H2、…Hm与临时基准高ΔHi的差值大于等于0的网格点坐标集合,设为ΔSi,ΔSi包含于S1,是集合S1的子集合。
进一步的,系统作业时,实时更新整平作业经过地块内网格点的高程值:
核对基准高的值Ht初始时等于基准高H的值;
判断当前作业系统是否经过此网格区域,根据系统设定的判断条件Q进行判断;
当作业系统经过地块内任一网格区域时,系统将原有此网格地图点集合S1内对应此网格的海拔高度替换为当前整平后的海拔高度并保存集合S1;同步更新集合ΔSi内的数据。
进一步的,在步骤⑥中,判断当前地块高于ΔHi基准的网格区域是否完成整平,系统是否进行自动调整下一个基准;
整平作业时,通过实时更新点集合S1,按系统所设定的基准核对时间T,进行计算核对基准高Ht;
核对基准高的值Ht等于S1内海拔高度的平均值;
整平作业时,系统实时更新S1与ΔSi的数据,同时根据系统所设定的整平完成判断百分比数据p,判断当前临时基准ΔHi以上的网格点数据是否达到判断条件;
若ΔSi集合内所有小于等于ΔHi的海拔高度点数量比ΔSi集合内所有海拔高度点数量的值大于等于p,则系统判断当前在临时基准ΔHi时,所有高于ΔHi的网格区域完成精准整平工作;
且当Ht≤ΔHi+1时,系统进行向下调整基准,基准为ΔHi+1;调整基准时,当i取完最大值,即i=[(Hmax-H)/h],i值取整数时,系统进行最后一次调整基准阶段,结束临时调整模式,设定当前基准H为Ht;
当Ht>ΔHi+1时,结束临时调整模式,设定当前基准H为Ht;
在步骤⑦中,当系统进入下一次自动调基准整平时,继续从步骤④进行循环往下进行作业;当系统基准高为Ht时,系统进入最后一遍整平作业状态。
进一步的,最后一遍整平完成:当步骤②内所有高程数据与基准高的差值在阈值范围内点的数量比所有点数量的百分比大于等于p时,则地块整平完成。
整平过程中异常处理:整平时可能会出现土多拉不动的现象,可以通过过载自动卸土方案进行处理。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1、本发明可降低作业机手的技术要求;可减少基准调整次数,提升基准调整精度,提高作业效率与质量;可减少对作业系统的操作,更专注作业农机的操作,提升作业安全,减小危险概率,减少对地面的碾压次数;可降低对地面的损坏,减小作业机械的行程,节能减排;夜晚作业不受视线影响,系统自动调整基准;可自动判断地块是否整平,无需操作机手频繁回头查看整平效果与进展,地块整平区域不同颜色显示,提示机手作业区域,作业时无需绕全地行驶;本发明通过使用自动调整整平基准面高低的方法,可以根据作业机械的荷载量设定的调整参数,进行自动地调整整平基准面的高低,避免了反复调整基准面导致的返工作业效率低的现象,同时减小了对操作人员的技能要求,使操作人员更专注的驾驶作业车辆工作;
2、本发明中卫星平地系统整平作业过程中可以实时检测整平过后地面的海拔高度,用网格化的方案,生成热力图后,将热力图按设定的网格大小进行网格化划分,系统判断当前作业机械是否在此网格内(可通过当前作业机械占网格大小的百分比),进行判断是否执行网格原有的海拔高度替换为当前整平后的海拔高度,所有参与高程计算的对比的数据与基准高H或核对基准高Ht的差值,对比时阈值均参与计算。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明中的作业流程图。
具体实施方式
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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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做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。
如图1所示的一种基准高自动设定与调整的整平方法,包括以下步骤:
①、通过系统的卫星定位功能采集作业地块的高低地势数据:使用卫星平地系统,在需要精准整平地块内按如下推荐路径行驶,进行采集当前地块的海拔高程;
先绕地边一周,然后再按S形在作业地块内绕行,系统进行采集数据;按10Hz或20Hz的频率进行采集,采集完成后的n个点坐标数据记录为集合S0={(X1,Y1,H1)、(X2,Y2,H2)、…(Xn,Yn,Hn)};Xn表示第n个点的经度,Yn表示第n个点的纬度,Hn表示第n个点的海拔高度;
②、系统根据高低地势数据及系统所设定的参数,进行生成高低地势热力图,并将生成的热力图网格化处理:
设置自动调整基准相关的参数;
网格化大小:W;设备生成热力图后,将热力图分成网格大小为W*W的区域,W的单位为米,按网格的形式显示与计算数据;数据包含正方形网格的4个顶点坐标与网格中心点坐标;在地块内随机采集地块的空间三维点坐标;根据所采集的点坐标及设定的地块网格化数据,进行插值计算,生成所设定的网格化大小的空间点坐标集合;生成的新的点坐标为网格中心点坐标;根据网格中心点坐标进行计算出对应网格中心点坐标的网格4个顶点的坐标;(用于计算作业机具行驶过的轨迹是否经过此网格);网格4个顶点坐标的集合排序与网格中心点坐标的排序一致,便于更快速的查看作业机具经过此网格的面积;整平基准:整平基准或临时基准为整平作业时实时对比的一个海拔高度参数;基准自动调整值为:h;表示系统每次调整基准时向下调整的高度为h厘米;整平完成判断百分比:p;表示当满足条件的网格点数量与当前对比所有网格点数量的百分比;基准核对时间:T;表示每隔T分钟,进行重新计算当前时间点集合S1内所有点的海拔高度,并计算出核对基准高的值Ht;判断网格百分比:Q;表示当前作业系统经过此网格内的面积与网格的面积比,当百分比大于等于Q时,则系统判断经过此网格,否则判断为不经过此网格;作业时,将卫星定位设备安装于作业机具中心位置,输入作业机具的宽度;根据卫星定位数据及行驶航向,可实时(一定时间段)计算出作业机具行驶的轨迹;根据行驶的轨迹坐标计算出所经过的网格;计算出经过网格时所占的面积;此面积与网格面积比为网格百分比,此值与Q进行对比;
根据系统设置所选择的参数可进行生成水平整平参数;根据集合S0,并使用插值算法,生成以网格大小为W*W的热力图新的点集合S1={(X1,Y1,H1)、(X2,Y2,H2)、…(Xm,Ym,Hm)};Xm表示第m个网格点中心的经度,Ym表示第m个网格点中心的纬度,Hm表示第m个网格点中心的海拔高度;水平整平时:最高海拔值为Hmax,最低海拔值为Hmin,根据集合S1计算出平均海拔高度值为基准高,设为H;使用不规则三角网(TIN)模型计算出填土量P0,挖土量为P1;根据所生成的水平基准高,计算出当前集合S1内H1、H2、…、Hm与基准高H的差值,将差值分为不同区间,以不同颜色显示,生成高低地势热力图;显示当前地块的地势高低分布详情;
③、根据步骤②中设定的参数,生成整平基准:根据所设定的基准自动调整值h,系统进行判断是否向下调整基准;当Hmax-h≤H时,系统无需自动调整基准高,使用当前基准高H为作业基准高;当Hmax-h>H时,系统进行自动调整基准高;基准高为H,设临时基准为ΔHi=Hmax-h×i,i为第i次自动调整基准,第一次调整基准时,则i=1,i≤[(Hmax-H)/h],i值取整数;(下文中ΔSi的i值引用此处的i值);在水平整平时,调整基准高原理为基准高H值的增大或减小;
④、记录所有网格化的数据,包含坐标与高程:第i次自动调整基准后的临时基准高设为ΔHi,输出临时基准下的临时作业热力图:计算当前临时基准下的网格地图点集合S1={(X1,Y1,H1)、(X2,Y2,H2)、…(Xm,Ym,Hm)}内所有高程数据H1、H2、…Hm与临时基准高ΔHi的差值,将差值分为不同区间,以不同颜色显示;系统根据临时基准高ΔHi,重新绘制热力图;高低地势分布,提示操作机手,从高处取土,到低处填土作业;集合S1内,所有高程数据H1、H2、…Hm与临时基准高ΔHi的差值大于等于0的网格点坐标集合,设为ΔSi, ΔSi包含于S1,是集合S1的子集合;系统作业时,实时更新整平作业经过地块内网格点的高程值:核对基准高的值Ht初始时等于基准高H的值;判断当前作业系统是否经过此网格区域,根据系统设定的判断条件Q进行判断;当作业系统经过地块内任一网格区域时,系统将原有此网格地图点集合S1内对应此网格的海拔高度替换为当前整平后的海拔高度并保存集合S1;同步更新集合ΔSi内的数据;
⑤、根据系统设置的自动调整基准相关参数,判断当前基准是否满足自动调整基准,若不满足则使用步骤③中生成整平的基准进行整平,若满足,则系统自动调整当前作业的临时整平基准;
⑥、判断当前地块高于ΔHi基准的网格区域是否完成整平,系统是否进行自动调整下一个基准;整平过程中判断当前基准(临时整平基准或整平基准)下,是否完成精准整平,若是临时整平基准下完成精准整平,则系统自动调整临时整平基准到下一个临时整平基准;若是整平基准,则系统提示完成地块的精准整平:整平作业时,通过实时更新点集合S1,按系统所设定的基准核对时间T,进行计算核对基准高Ht;核对基准高的值Ht等于S1内海拔高度的平均值;整平作业时,系统实时更新S1与ΔSi的数据,同时根据系统所设定的整平完成判断百分比数据p,判断当前临时基准ΔHi以上的网格点数据是否达到判断条件;若ΔSi集合内所有小于等于ΔHi的海拔高度点数量比ΔSi集合内所有海拔高度点数量的值大于等于p,则系统判断当前在临时基准ΔHi时,所有高于ΔHi的网格区域完成精准整平工作;且当Ht≤ΔHi+1时,系统进行向下调整基准,基准为ΔHi+1;调整基准时,当i取完最大值,即i=[(Hmax-H)/h],i值取整数时,系统进行最后一次调整基准阶段,结束临时调整模式,设定当前基准H为Ht;当Ht>ΔHi+1时,结束临时调整模式,设定当前基准H为Ht;
⑦、当系统自动调整到最后一个临时整平基准时,则下一次调整为整平基准:当系统进入下一次自动调基准整平时,继续从步骤④进行循环往下进行作业;当系统基准高为Ht时,系统进入最后一遍整平作业状态;最后一遍整平完成:当步骤②内所有高程数据与基准高的差值在阈值范围内点的数量比所有点数量的百分比大于等于p时,则地块整平完成。
本发明的有益效果是:
本发明中卫星平地系统整平作业过程中可以实时检测整平过后地面的海拔高度,用网格化的方案,生成热力图后,将热力图按设定的网格大小进行网格化划分,系统判断当前作业机械是否在此网格内(可通过当前作业机械占网格大小的百分比),进行判断是否执行网格原有的海拔高度替换为当前整平后的海拔高度,所有参与高程计算的对比的数据与基准高H或核对基准高Ht的差值,对比时阈值均参与计算;本发明可降低作业机手的技术要求;可减少基准调整次数,提升基准调整精度,提高作业效率与质量;可减少对作业系统的操作,更专注作业农机的操作,提升作业安全,减小危险概率,减少对地面的碾压次数;可降低对地面的损坏,减小作业机械的行程,节能减排;夜晚作业不受视线影响,系统自动调整基准;可自动判断地块是否整平,无需操作机手频繁回头查看整平效果与进展,地块整平区域不同颜色显示,提示机手作业区域,作业时无需绕全地行驶;本发明通过使用自动调整整平基准面高低的方法,可以根据作业机械的荷载量设定的调整参数,进行自动地调整整平基准面的高低,避免了反复调整基准面导致的返工作业效率低的现象,同时减小了对操作人员的技能要求,使操作人员更专注的驾驶作业车辆工作。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基准高自动设定与调整的整平方法,其特征在于:包括以下步骤:
①、通过系统的卫星定位功能采集作业地块的高低地势数据,或通过使用第三方设备采集的作业地块高低地势数据;
②、系统根据高低地势数据及系统所设定的参数,进行生成高低地势热力图,并将生成的热力图网格化处理;
③、根据步骤②中设定的参数,生成整平基准等数据;
④、记录所有网格化的数据,包含网格坐标与高程;
⑤、根据系统设置的自动调整基准相关参数,判断当前基准是否满足自动调整基准条件,若不满足则使用步骤③中生成整平的基准进行整平,若满足,则系统自动调整当前作业的临时整平基准;
⑥、整平过程中判断当前基准下,是否完成精准整平,若是临时整平基准下完成精准整平,则系统自动调整临时整平基准到下一个临时整平基准;若是整平基准,则系统提示完成地块的精准整平;
⑦、当系统自动调整到最后一个临时整平基准时,则下一次调整为整平基准;
在步骤②中,设置自动调整基准相关的参数;
网格化大小:W;设备生成热力图后,将热力图分成网格大小为W*W的区域,W的单位为米,按网格的形式显示与计算数据;
数据包含正方形网格的4个顶点坐标与网格中心点坐标;
在地块内随机采集地块的空间三维点坐标;根据所采集的点坐标及设定的地块网格化数据,进行插值计算,生成所设定的网格化大小的空间点坐标集合;生成的新的点坐标为网格中心点坐标;根据网格中心点坐标进行计算出对应网格中心点坐标的网格4个顶点的坐标;网格4个顶点坐标的集合排序与网格中心点坐标的排序一致,便于更快速地查看作业机具经过此网格的面积;
整平基准:整平基准或临时基准为整平作业时实时对比的一个海拔高度参数;
基准自动调整值为:h;表示系统每次调整基准时向下调整的高度为h厘米;
整平完成判断百分比:p;表示当满足条件的网格点数量与当前对比所有网格点数量的百分比;
基准核对时间:T;表示每隔T分钟,进行重新计算当前时间点集合S1内所有点的海拔高度,并计算出核对基准高的值Ht;
判断网格百分比:Q;表示当前作业系统经过此网格内的面积与网格的面积比,当百分比大于等于Q时,则系统判断经过此网格,否则判断为不经过此网格;
作业时,将卫星定位设备安装于作业机具中心位置,输入作业机具的宽度;根据卫星定位数据及行驶航向,能够实时计算出作业机具行驶的轨迹;根据行驶的轨迹坐标计算出所经过的网格;计算出经过网格时所占的面积;此面积与网格面积比为网格百分比,此值与Q进行对比;
在步骤③中,根据所设定的基准自动调整值h,系统进行判断是否向下调整基准;
当Hmax-h≤H时,系统无需自动调整基准高,使用当前基准高H为作业基准高;
当Hmax-h>H时,系统进行自动调整基准高;
基准高为H,设临时基准为ΔHi=Hmax-h×i,i为第i次自动调整基准,第一次调整基准时,则i=1,i≤[(Hmax-H)/h],i值取整数。
2.根据权利要求1所述的一种基准高自动设定与调整的整平方法,其特征在于:在步骤①中,使用卫星平地系统,在需要精准整平地块内按如下推荐路径行驶,进行采集当前地块的海拔高程;
先绕地边一周,然后再按S形在作业地块内绕行,系统进行采集数据;按10Hz或20Hz的频率进行采集,采集完成后的n个点坐标数据记录为集合S0={(X1,Y1,H1)、(X2,Y2,H2)、…(Xn,Yn,Hn)};Xn表示第n个点的经度,Yn表示第n个点的纬度,Hn表示第n个点的海拔高度。
3.根据权利要求2所述的一种基准高自动设定与调整的整平方法,其特征在于:根据系统设置所选择的参数能够生成水平整平参数;
根据集合S0,并使用插值算法,生成以网格大小为W*W的热力图新的点集合S1={(X1,Y1,H1)、(X2,Y2,H2)、…(Xm,Ym,Hm)};Xm表示第m个网格点中心的经度,Ym表示第m个网格点中心的纬度,Hm表示第m个网格点中心的海拔高度;
水平整平时:最高海拔值为Hmax,最低海拔值为Hmin,根据集合S1计算出平均海拔高度值为基准高,设为H;使用不规则三角网(TIN)模型计算出填土量P0,挖土量为P1;
根据所生成的水平基准高,计算出当前集合S1内H1、H2、…、Hm与基准高H的差值,将差值分为不同区间,以不同颜色显示,生成高低地势热力图;显示当前地块的地势高低分布详情。
4.根据权利要求3所述的一种基准高自动设定与调整的整平方法,其特征在于:在水平整平时,调整基准高原理为基准高H值的增大或减小。
5.根据权利要求4所述的一种基准高自动设定与调整的整平方法,其特征在于:在步骤④中,第i次自动调整基准后的临时基准高设为ΔHi,输出临时基准下的临时作业热力图:
计算当前临时基准下的网格地图点集合S1={(X1,Y1,H1)、(X2,Y2,H2)、…(Xm,Ym,Hm)}内所有高程数据H1、H2、…Hm与临时基准高ΔHi的差值,将差值分为不同区间,以不同颜色显示;
系统根据临时基准高ΔHi,重新绘制热力图;高低地势分布,提示操作机手,从高处取土,到低处填土作业;
计算临时基准以上的临时网格点集合;
集合S1内,所有高程数据H1、H2、…Hm与临时基准高ΔHi的差值大于等于0的网格点坐标集合,设为ΔSi,ΔSi包含于S1,是集合S1的子集合。
6.根据权利要求5所述的一种基准高自动设定与调整的整平方法,其特征在于:系统作业时,实时更新整平作业经过地块内网格点的高程值:
核对基准高的值Ht初始时等于基准高H的值;
判断当前作业系统是否经过此网格区域,根据系统设定的判断条件Q进行判断;
当作业系统经过地块内任一网格区域时,系统将原有此网格地图点集合S1内对应此网格的海拔高度替换为当前整平后的海拔高度并保存集合S1;同步更新集合ΔSi内的数据。
7.根据权利要求6所述的一种基准高自动设定与调整的整平方法,其特征在于:在步骤⑥中,判断当前地块高于ΔHi基准的网格区域是否完成整平,系统是否进行自动调整下一个基准;
整平作业时,通过实时更新点集合S1,按系统所设定的基准核对时间T,进行计算核对基准高Ht;
水平整平时,核对基准高的值Ht等于S1内海拔高度的平均值;
整平作业时,系统实时更新S1与ΔSi的数据,同时根据系统所设定的整平完成判断百分比数据p,判断当前临时基准ΔHi以上的网格点数据是否达到判断条件;
若ΔSi集合内所有小于等于ΔHi的海拔高度点数量比ΔSi集合内所有海拔高度点数量的值大于等于p,则系统判断当前在临时基准ΔHi时,所有高于ΔHi的网格区域完成精准整平工作;
且当Ht≤ΔHi+1时,系统进行向下调整基准,基准为ΔHi+1;调整基准时,当i取完最大值,即i=[(Hmax-H)/h],i值取整数时,系统进行最后一次调整基准阶段,结束临时调整模式,设定当前基准H为Ht;
当Ht>ΔHi+1时,结束临时调整模式,设定当前基准H为Ht;
在步骤⑦中,当系统进入下一次自动调基准整平时,继续从步骤④进行循环往下进行作业;当系统基准高为Ht时,系统进入最后一遍整平作业状态。
8.根据权利要求7所述的一种基准高自动设定与调整的整平方法,其特征在于:最后一遍整平完成:当步骤②内所有高程数据与基准高的差值在阈值范围内点的数量比所有点数量的百分比大于等于p时,则地块整平完成。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102282925A (zh) * | 2011-05-26 | 2011-12-21 | 中国农业大学 | 土地平整方法、土地平整控制装置和土地平整装置 |
CN105787967A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-07-20 | 上海海洋大学 | 一种复杂地形岛礁海域海洋牧场区建设面积的测算方法 |
JP2017112896A (ja) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | スガノ農機株式会社 | 圃場作業装置 |
CN108012608A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-05-11 | 中国农业大学 | 一种基于gnss的土地平整方法 |
KR101926029B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2019-02-27 | 손승우 | 오픈소스 기반 델로네 삼각분할 및 격자를 이용한 대상지의 평균경사도 정보 서비스 제공 방법 |
EP3696574A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-19 | Stiga S.P.A. | Robotic vehicle for soil cultivation |
CN112686424A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-20 | 广州极飞科技有限公司 | 平地路径范围确定方法、平地路径规划方法及相关装置 |
KR102243437B1 (ko) * | 2019-12-24 | 2021-04-22 | (주) 지오씨엔아이 | 3d 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법 및 시스템 |
CN114371493A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-19 | 宏大爆破工程集团有限责任公司 | 一种卫星定位点空间位置描述及修正方法、装置及设备 |
-
2023
- 2023-07-26 CN CN202310923292.5A patent/CN116784041B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102282925A (zh) * | 2011-05-26 | 2011-12-21 | 中国农业大学 | 土地平整方法、土地平整控制装置和土地平整装置 |
CN105787967A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-07-20 | 上海海洋大学 | 一种复杂地形岛礁海域海洋牧场区建设面积的测算方法 |
JP2017112896A (ja) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | スガノ農機株式会社 | 圃場作業装置 |
KR101926029B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2019-02-27 | 손승우 | 오픈소스 기반 델로네 삼각분할 및 격자를 이용한 대상지의 평균경사도 정보 서비스 제공 방법 |
CN108012608A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-05-11 | 中国农业大学 | 一种基于gnss的土地平整方法 |
EP3696574A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-19 | Stiga S.P.A. | Robotic vehicle for soil cultivation |
KR102243437B1 (ko) * | 2019-12-24 | 2021-04-22 | (주) 지오씨엔아이 | 3d 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법 및 시스템 |
CN112686424A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-20 | 广州极飞科技有限公司 | 平地路径范围确定方法、平地路径规划方法及相关装置 |
CN114371493A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-19 | 宏大爆破工程集团有限责任公司 | 一种卫星定位点空间位置描述及修正方法、装置及设备 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
农田土地激光平整技术的应用;张建国;张皓臻;;农业装备技术;20071010;第33卷(第05期);第17-19页 * |
基于GNSS的农田平整自动导航路径规划方法;刘刚;李笑;康熙;夏友祥;牛东岭;;农业机械学报;第47卷(第S1期);第21-29页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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