CN117814090A - 智能节水灌溉方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种智能节水灌溉方法、装置、系统及存储介质。确定目标园林区域的植物种类和每种植物的种植区域、当前生长状态，每个种植区域的灌溉设备和灌溉方式，获取每一种植区域内的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求；根据每一种植物对应的水量需求、灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划；在灌溉时间，控制种植区域的灌溉设备开启，以对应的灌溉水量对植物进行灌溉。对每种植物进行单独的水量需求分析和灌溉计划制定，使植物生长需求得到满足，减少水量浪费。在灌溉计划制定过程中，充分考虑植物生长的实际需求和土壤特点、降雨特点、灌溉方式等，达到节水的效果。
Description
技术领域
本申请涉及植物灌溉技术领域，尤其是涉及一种智能节水灌溉方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
为改善环境，许多场景中都会涉及到景观园林的建设和养护。在景观园林养护工作中，灌溉是一项十分重要的养护手段。
在相关技术中，往往会配合园林植物的种植范围设置灌溉设备，在特定时间统一对园林植物进行灌溉。然而，景观园林中植物的种类往往是多种多样的，对灌溉频率和水量的需求可能是不同的。这种统一灌溉的方式可能只能满足其中部分种类植物的需求，剩余部分植物可能面临缺水或过量的问题，导致部分植物生长受到影响，从而影响景观园林整体的观赏性。还可能导致水源的浪费，整体灌溉效率较低。
发明内容
本申请提供一种智能节水灌溉方法、装置、系统及存储介质。充分考虑植物的水量需求，及时精准地进行灌溉，减少水源浪费，提升灌溉效率。
第一方面，本申请提供一种智能节水灌溉方法，包括：
确定目标园林区域的植物种类和每种植物的种植区域、当前生长状态，每个种植区域对应的灌溉设备和灌溉方式；
针对每一种植物，获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求；
根据每一种植物对应的所述水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划；所述灌溉计划包括灌溉时间和灌溉水量；
在灌溉时间，控制相应的种植区域的灌溉设备开启，以对应的所述灌溉水量对植物进行灌溉。
可选的，所述获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求，包括：
分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征；
根据该种植物当前所处生长阶段，确定该种植物当前对应的基础水量需求；
根据该种植物的健康度特征，确定该种植物对应的水量需求状态；
若该种植物对应的水量需求状态为缺水状态，则根据水量需求状态、该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，对所述基础水量需求进行调整，确定对应的水量需求。
可选的，所述健康度特征包括颜色特征、大小特征、卷曲度特征、完整性特征；所述分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征，包括：
获取该种植物的不同角度的图像；
针对每一角度的图像，以叶片为目标进行识别；
对每个叶片进行颜色特征提取，确定包含非正常颜色的叶片所占比例，作为颜色特征；
结合图像深度特征确定每个叶片的大小，确定非正常大小的叶片所占比例，作为大小特征；
对正常大小的叶片进行轮廓提取，确定非正常轮廓部分所占比例，作为卷曲度特征；
对每个叶片进行孔洞特征提取，确定孔洞部分所占比例，作为完整性特征。
可选的，所述根据每一种植物对应的所述水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划，包括：
根据未来设定时长的天气状况，确定是否有降水；
若确定有降水，则根据对应的预计降水量和所述水量需求的差值，确定灌溉水量；
根据对应的预计降水时间，确定灌溉时间。
可选的，所述方法还包括：
在灌溉时间，根据空气温度、空气湿度，调整所述灌溉水量。
可选的，所述方法还包括：
在所述灌溉时间之前，定期监测植物的生长状况，调整所述灌溉计划。
第二方面，本申请提供一种智能节水灌溉装置，包括：
植物确定模块，用于确定目标园林区域的植物种类和每种植物的种植区域、当前生长状态，每个种植区域对应的灌溉设备和灌溉方式；
水量需求确定模块，用于针对每一种植物，获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求；
灌溉计划确定模块，用于根据每一种植物对应的所述水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划；所述灌溉计划包括灌溉时间和灌溉水量；
灌溉控制模块，用于在灌溉时间，控制相应的种植区域的灌溉设备开启，以对应的所述灌溉水量对植物进行灌溉。
可选的，所述水量需求确定模块，具体用于：
分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征；
根据该种植物当前所处生长阶段，确定该种植物当前对应的基础水量需求；
根据该种植物的健康度特征，确定该种植物对应的水量需求状态；
若该种植物对应的水量需求状态为缺水状态，则根据水量需求状态、该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，对所述基础水量需求进行调整，确定对应的水量需求。
可选的，所述健康度特征包括颜色特征、大小特征、卷曲度特征、完整性特征；所述水量需求确定模块在分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征时，具体用于：
获取该种植物的不同角度的图像；
针对每一角度的图像，以叶片为目标进行识别；
对每个叶片进行颜色特征提取，确定包含非正常颜色的叶片所占比例，作为颜色特征；
结合图像深度特征确定每个叶片的大小，确定非正常大小的叶片所占比例，作为大小特征；
对正常大小的叶片进行轮廓提取，确定非正常轮廓部分所占比例，作为卷曲度特征；
对每个叶片进行孔洞特征提取，确定孔洞部分所占比例，作为完整性特征。
可选的，所述灌溉计划确定模块，具体用于：
根据未来设定时长的天气状况，确定是否有降水；
若确定有降水，则根据对应的预计降水量和所述水量需求的差值，确定灌溉水量；
根据对应的预计降水时间，确定灌溉时间。
可选的，所述装置还包括灌溉水量调整模块，用于：
在灌溉时间，根据空气温度、空气湿度，调整所述灌溉水量。
可选的，所述装置还包括灌溉计划调整模块，用于：
在所述灌溉时间之前，定期监测植物的生长状况，调整所述灌溉计划。
第三方面，本申请提供一种智能节水灌溉装置，包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行第一方面的方法的计算机程序。
第四方面，本申请提供一种智能节水灌溉系统，包括：设置在目标园林区域中的灌溉设备和如第二方面或第三方面所述的智能节水灌溉装置。
第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行第一方面的方法的计算机程序。
第六方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括：计算机程序；所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面任一项所述的方法。
本申请提供了一种智能节水灌溉方法、装置、系统及存储介质。在确定目标园林区域的植物种类和每种植物的种植区域、当前生长状态，以及每个种植区域对应的灌溉设备和灌溉方式后，针对每一种植物，获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求；根据每一种植物对应的所述水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划；所述灌溉计划包括灌溉时间和灌溉水量；在灌溉时间，控制相应的种植区域的灌溉设备开启，以对应的所述灌溉水量对植物进行灌溉。通过对每一种植物进行单独的水量需求分析和灌溉计划制定，可以有针对性地进行灌溉，相比于统一灌溉更符合植物生长特点，可以使植物生长需求得到最合理的满足，同时减少水量的浪费。同时，在灌溉计划制定过程中，充分考虑植物生长的实际需求和土壤特点、降雨特点、灌溉方式等环境因素，对水量补充、水量浪费等方面综合考虑，使灌溉水量和灌溉时间尽量满足植物生长需求，进一步精准控制水量，达到节水的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的一种应用场景示意图；
图2为本申请一实施例提供的一种智能节水灌溉方法的流程图；
图3为本申请一实施例提供的一种智能节水灌溉装置的结构示意图；
图4为本申请一实施例提供的一种的智能节水灌溉装置结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
图1为本申请提供的一种应用场景示意图。在此场景中，目标园林区域种植有多种类的植物，包括ABCD四个种类。并且，该区域内铺设有可智能控制的灌溉设备。本申请提供的智能节水灌溉方法可以集成为一个灌溉智能控制软件搭载于智能节水灌溉装置中，可对灌溉设备进行相应的控制，实现智能节水灌溉。为了便于采集相应的数据，还可以设置土壤湿度计（如图中三角形所示）、土壤分析仪、气象站（如图中正方形所示）等设备，将采集的数据发送给智能节水灌溉装置，以便于进行相应的分析处理。具体的实现方式可以参考以下实施例。
图2为本申请一实施例提供的一种智能节水灌溉方法的流程图，本实施例的方法可以应用于以上场景中的智能节水灌溉装置。如图2所示的，该方法包括：
S201、确定目标园林区域的植物种类和每种植物的种植区域、当前生长状态，每个种植区域对应的灌溉设备和灌溉方式。
其中，生长状态可以包括生长阶段、健康状态等信息。健康状态可以包括叶面颜色、生长速度、病虫害情况等信息。
在一些实现场景中，可以通过调取目标园林区域的设计数据或种植数据确定其中种植的植物种类和每种植物的种植区域。再结合种植时间可以推算出植物当前的生长阶段。
在另一些实现场景中，也可以通过采集目标园林区域的图像数据，借助图像识别的方式确定其中种植的植物种类和每种植物的种植区域，以及识别出植物当前的生长阶段。
在这里就会涉及到两类种植区域，地面种植区域和植被阴影覆盖区域。地面种植区域指植物的根部破土位置所在的区域，是主要根系的生长位置，植被阴影覆盖区域植物的枝叶最外围向地面垂直投影所覆盖的区域。为了使根系充分接触水源，可以优选植被阴影覆盖区域作为种植区域进行后续灌溉。为了精准灌溉减少水源浪费，则可以优选地面种植区域作为种植区域进行后续灌溉。
S202、针对每一种植物，获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求。
要获取该种植物的种植区域内的土壤湿度、土壤结构等参数，可以通过土壤湿度计、土壤分析仪等设备进行实时监测和数据收集。同时，结合该种植物的生长状态可以更准确地判断植物的水分需求。
S203、根据每一种植物对应的水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划。
其中，灌溉计划包括灌溉时间和灌溉水量。
在确定了植物的水分需求特性后，可以制定相应的灌溉方案。对于水分需求量较大的植物，需要增加灌溉次数和水量；对于水分需求较小的植物，则可以适当减少灌溉量。同时，需要注意控制灌溉的水质、水温、灌溉时间等因素，以避免对植物造成不良影响。
不同的灌溉方式特点不同，能够为植物提供的可用水量不同，因此本实施例在制定灌溉计划时同时考虑了灌溉方式的特点。同时，还考虑到了未来降水的可能性，避免过量灌溉对植物造成不良影响。
目前应用较多的灌溉方式主要包括地面灌溉、喷灌、滴灌、地下灌溉等。地面灌溉利用灌溉渠道将水引入园林地面，再通过地面渗透浸润植物根部。这种方式简单易行，但可能存在用水量大、水分分布不均匀等问题。喷灌利用喷头等设备，将水喷洒在园林地面或植物叶片上。喷灌具有省水、省工、调节小气候等优点，但受风速影响较大，可能导致灌溉不均匀。滴灌利用滴头等设备，使水缓缓滴出浸润植物根部。滴灌具有省水、省工、保持土壤结构等优点，但可能引起堵塞和腐蚀等问题。地下灌溉通过埋设地下暗管或滴灌带等，使水从管中渗透出来浸润植物根部。地下灌溉不破坏土壤结构、不占地，但施工难度较大。
在一些实施场景中，本申请的方案可能在后实施，即目标园林区域已经铺设好灌溉设备，则直接根据已有的灌溉设备对应的灌溉方式进行规划即可。
在另一些实施场景中，本申请的方案实施时，目标园林区域尚未铺设好灌溉设备，则可以结合植物生长特点选择相应的灌溉方式，铺设对应的灌溉设备。
可以通过气象预报等途径，了解未来设定时长的天气状况，包括降雨量、蒸发量、温度、湿度等参数。这些参数将影响植物的水分需求和灌溉需求。
根据每一种植物的水量需求、灌溉方式和未来天气状况，制定相应的灌溉计划。灌溉计划包括灌溉时间、灌溉量、灌溉频率等具体内容。例如，对于水分需求较大的植物，需要增加灌溉次数和水量；对于水分需求较小的植物，可以适当减少灌溉量。对于地面灌溉的方式，对水量浪费较小，直达土壤，可以少量增加灌溉量；对于喷灌的方式，对水量浪费较多，可以更多地增加灌溉量。对于未来有雨的情况，可以将减少灌溉量，使配合降雨量后的水量满足植物水量需求。
S204、在灌溉时间，控制相应的种植区域的灌溉设备开启，以对应的灌溉水量对植物进行灌溉。
在制定好灌溉计划后，则可以按照灌溉计划对每一种植物进行针对性的灌溉。到达灌溉时间后按照对应的灌溉水量进行灌溉即可。
本实施例提供的智能节水灌溉方法，在确定目标园林区域的植物种类和每种植物的种植区域、当前生长状态，以及每个种植区域对应的灌溉设备和灌溉方式后，针对每一种植物，获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求；根据每一种植物对应的水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划；灌溉计划包括灌溉时间和灌溉水量；在灌溉时间，控制相应的种植区域的灌溉设备开启，以对应的灌溉水量对植物进行灌溉。通过对每一种植物进行单独的水量需求分析和灌溉计划制定，可以有针对性地进行灌溉，相比于统一灌溉更符合植物生长特点，可以使植物生长需求得到最合理的满足，同时减少水量的浪费。同时，在灌溉计划制定过程中，充分考虑植物生长的实际需求和土壤特点、降雨特点、灌溉方式等环境因素，对水量补充、水量浪费等方面综合考虑，使灌溉水量和灌溉时间尽量满足植物生长需求，进一步精准控制水量，达到节水的效果。
在一些实施例中，上述的获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求，包括：分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征；根据该种植物当前所处生长阶段，确定该种植物当前对应的基础水量需求；根据该种植物的健康度特征，确定该种植物对应的水量需求状态；若该种植物对应的水量需求状态为缺水状态，则根据水量需求状态、该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，对基础水量需求进行调整，确定对应的水量需求。
不同的植物对水分的需求不同，有些植物需要较多的水分，而有些植物则对水分需求较少。因此，在确定水量需求之前，需要了解该种植物的水分需求特性，即基础水量需求。基础水量需求是植物在正常生长的状态下的水量需求，如果植物已经不健康，则对水量的需求也会有相应的变化，因此进一步结合健康状态确定水量需求状态是否有变化。如果植物已经缺水，则需要对基础水量进行调整，通过土壤湿度计等设备可以实时监测土壤湿度；通过分析土壤质地、结构等参数，可以了解土壤的保水能力和通透性，为确定水量需求提供依据。根据水量需求状态的严重程度，对应增加水量需求；根据土壤湿度，对应增加或减少水量需求；根据土壤结构确定土壤保水性能，根据土壤保水性能对应增加或减少水量需求。
其中，健康度特征可以包括颜色特征、大小特征、卷曲度特征、完整性特征等。相应的，上述的分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征，包括：获取该种植物的不同角度的图像；针对每一角度的图像，以叶片为目标进行识别；对每个叶片进行颜色特征提取，确定包含非正常颜色的叶片所占比例，作为颜色特征；结合图像深度特征确定每个叶片的大小，确定非正常大小的叶片所占比例，作为大小特征；对正常大小的叶片进行轮廓提取，确定非正常轮廓部分所占比例，作为卷曲度特征；对每个叶片进行孔洞特征提取，确定孔洞部分所占比例，作为完整性特征。
在一些实施场景中，通过采集目标园林区域的图像数据，借助图像识别的方式可以对植物的生长状态进行分析。
本申请中所说的非正常颜色、非正常大小、非正常轮廓相对应的正常颜色、正常大小、正常轮廓均是指代这类植物在当前生长阶段的普遍状态、平均水平，可以是一个范围。
例如，通过植物的叶色、生长速度、叶片形态等生长状态，可以判断植物的水分需求情况。例如，如果叶片发黄或枯萎，说明植物可能缺水；如果植物生长缓慢或叶片出现病斑，则可能是水分过多或过少导致的。
通过对图像的分析，可以更加精准地确定植物当前的健康状态。
在一些实施例中，上述的根据每一种植物对应的水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划，包括：根据未来设定时长的天气状况，确定是否有降水；若确定有降水，则根据对应的预计降水量和水量需求的差值，确定灌溉水量；根据对应的预计降水时间，确定灌溉时间。
其中未来设定时长可以为几天，具体时长可以结合植物的生长规律来确定。当未来设定时长内有降水，则降水量加上灌溉量应当能够满足植物的水量需求。因此，可以通过水量需求和预计降水量对灌溉水量进行反推。同时，可以根据预计降水时间，对灌溉时间进行推算。
如果当前植物的生长状态良好，水量需求与基本水量需求差别不大，且降水时间临近预计降水量可基本覆盖水量需求，则可以在降水前先不灌溉；待降水后结合实际降水情况进行灌溉。
如果当前植物的生长状态良好，水量需求与基本水量需求差别不大，但是降水时间稍晚，预计降水量也不能完全覆盖水量需求，则可以先进行一次灌溉，灌溉水量可以稍大于预计降水量与水量需求的差值。待降水后结合实际降水情况再判断是否进行补充灌溉。
如果当前植物的生长状态不好，已经缺水，则可以先进行一次少量灌溉，补齐水量需求与基本水量需求的差值，再结合预计的降水情况，看是否继续进行灌溉。
通过与降水情况的结合，可以进一步合理确定灌溉用水，节省水源。
在一些实施例中，还可以结合空气温度、空气湿度，调整灌溉水量。空气温度和湿度会影响植物叶片的蒸腾作用和水分的吸收，通过气象站等设备可以实时监测空气温度和湿度，并结合植物的蒸腾速率等因素，重新确定植物的水分需求量，以调整灌溉水量。
通过在灌溉过程中，对灌溉水量的进一步调节，可以更加精准控制用水量和灌溉量，提高灌溉效率。
在另一些实施例中，还可以在灌溉时间之前，定期监测植物的生长状况，调整灌溉计划。在灌溉后，及时对植物的生长状况进行监测，可以有效地分析灌溉的效果，从而适时地调整灌溉计划，以便于通过灌溉计划使植物有更好的生长趋势。
图3为本申请一实施例提供的一种智能节水灌溉装置的结构示意图，如图3所示的，本实施例的智能节水灌溉装置300包括：植物确定模块301，水量需求确定模块302，灌溉计划确定模块303，灌溉控制模块304。
植物确定模块301，用于确定目标园林区域的植物种类和每种植物的种植区域、当前生长状态，每个种植区域对应的灌溉设备和灌溉方式；
水量需求确定模块302，用于针对每一种植物，获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求；
灌溉计划确定模块303，用于根据每一种植物对应的水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划；灌溉计划包括灌溉时间和灌溉水量；
灌溉控制模块304，用于在灌溉时间，控制相应的种植区域的灌溉设备开启，以对应的灌溉水量对植物进行灌溉。
可选的，水量需求确定模块302，具体用于：
分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征；
根据该种植物当前所处生长阶段，确定该种植物当前对应的基础水量需求；
根据该种植物的健康度特征，确定该种植物对应的水量需求状态；
若该种植物对应的水量需求状态为缺水状态，则根据水量需求状态、该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，对基础水量需求进行调整，确定对应的水量需求。
可选的，健康度特征包括颜色特征、大小特征、卷曲度特征、完整性特征；水量需求确定模块302在分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征时，具体用于：
获取该种植物的不同角度的图像；
针对每一角度的图像，以叶片为目标进行识别；
对每个叶片进行颜色特征提取，确定包含非正常颜色的叶片所占比例，作为颜色特征；
结合图像深度特征确定每个叶片的大小，确定非正常大小的叶片所占比例，作为大小特征；
对正常大小的叶片进行轮廓提取，确定非正常轮廓部分所占比例，作为卷曲度特征；
对每个叶片进行孔洞特征提取，确定孔洞部分所占比例，作为完整性特征。
可选的，灌溉计划确定模块303，具体用于：
根据未来设定时长的天气状况，确定是否有降水；
若确定有降水，则根据对应的预计降水量和水量需求的差值，确定灌溉水量；
根据对应的预计降水时间，确定灌溉时间。
可选的，装置还包括灌溉水量调整模块305，用于：
在灌溉时间，根据空气温度、空气湿度，调整灌溉水量。
可选的，装置还包括灌溉计划调整模块306，用于：
在灌溉时间之前，定期监测植物的生长状况，调整灌溉计划。
本实施例的装置，可以用于执行上述任一实施例的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图4为本申请一实施例提供的一种智能节水灌溉装置的结构示意图，如图4所示，本实施例的智能节水灌溉装置400可以包括：存储器401和处理器402。
存储器401上存储有能够被处理器402加载并执行上述实施例中方法的计算机程序。
其中，处理器402和存储器401相连，如通过总线相连。
可选地，智能节水灌溉装置400还可以包括收发器。需要说明的是，实际应用中收发器不限于一个，该智能节水灌溉装置400的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器402可以是CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通用处理器，DSP（Digital Signal Processor，数据信号处理器），ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路），FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器402也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线可以是PCI（PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器401可以是ROM（Read Only Memory，只读存储器）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM（Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、CD-ROM（Compact DiscRead Only Memory，只读光盘）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器401用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器402来控制执行。处理器402用于执行存储器401中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
其中，智能节水灌溉装置包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。还可以为服务器等。图4示出的智能节水灌溉装置仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
本实施例的智能节水灌溉装置，可以用于执行上述任一实施例的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上实施例中的方法的计算机程序。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (10)
1.一种智能节水灌溉方法，其特征在于，包括：
确定目标园林区域的植物种类和每种植物的种植区域、当前生长状态，每个种植区域对应的灌溉设备和灌溉方式；
针对每一种植物，获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求；
根据每一种植物对应的所述水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划；所述灌溉计划包括灌溉时间和灌溉水量；
在灌溉时间，控制相应的种植区域的灌溉设备开启，以对应的所述灌溉水量对植物进行灌溉。
2.根据权利要求1所述的智能节水灌溉方法，其特征在于，所述获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求，包括：
分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征；
根据该种植物当前所处生长阶段，确定该种植物当前对应的基础水量需求；
根据该种植物的健康度特征，确定该种植物对应的水量需求状态；
若该种植物对应的水量需求状态为缺水状态，则根据水量需求状态、该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，对所述基础水量需求进行调整，确定对应的水量需求。
3.根据权利要求2所述的智能节水灌溉方法，其特征在于，所述健康度特征包括颜色特征、大小特征、卷曲度特征、完整性特征；所述分析该种植物的当前生长状态，确定当前所处生长阶段和健康度特征，包括：
获取该种植物的不同角度的图像；
针对每一角度的图像，以叶片为目标进行识别；
对每个叶片进行颜色特征提取，确定包含非正常颜色的叶片所占比例，作为颜色特征；
结合图像深度特征确定每个叶片的大小，确定非正常大小的叶片所占比例，作为大小特征；
对正常大小的叶片进行轮廓提取，确定非正常轮廓部分所占比例，作为卷曲度特征；
对每个叶片进行孔洞特征提取，确定孔洞部分所占比例，作为完整性特征。
4.根据权利要求1所述的智能节水灌溉方法，其特征在于，所述根据每一种植物对应的所述水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划，包括：
根据未来设定时长的天气状况，确定是否有降水；
若确定有降水，则根据对应的预计降水量和所述水量需求的差值，确定灌溉水量；
根据对应的预计降水时间，确定灌溉时间。
5.根据权利要求1-4任一项所述的智能节水灌溉方法，其特征在于，还包括：
在灌溉时间，根据空气温度、空气湿度，调整所述灌溉水量。
6.根据权利要求5所述的智能节水灌溉方法，其特征在于，还包括：
在所述灌溉时间之前，定期监测植物的生长状况，调整所述灌溉计划。
7.一种智能节水灌溉装置，其特征在于，包括：
植物确定模块，用于确定目标园林区域的植物种类和每种植物的种植区域、当前生长状态，每个种植区域对应的灌溉设备和灌溉方式；
水量需求确定模块，用于针对每一种植物，获取该种植物的种植区域内当前的土壤湿度、土壤结构，结合该种植物的当前生长状态确定对应的水量需求；
灌溉计划确定模块，用于根据每一种植物对应的所述水量需求、种植区域对应的灌溉方式、未来设定时长的天气状况，确定每一种植物对应的灌溉计划；所述灌溉计划包括灌溉时间和灌溉水量；
灌溉控制模块，用于在灌溉时间，控制相应的种植区域的灌溉设备开启，以对应的所述灌溉水量对植物进行灌溉。
8.一种智能节水灌溉装置，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，用于调用并执行所述存储器中的程序指令，执行如权利要求1-6任一项所述的智能节水灌溉方法。
9.一种智能节水灌溉系统，其特征在于，包括：设置在目标园林区域中的灌溉设备和如权利要求7或8所述的智能节水灌溉装置。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的智能节水灌溉方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311865717.8A CN117814090A (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 智能节水灌溉方法、装置、系统及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117814090A true CN117814090A (zh) | 2024-04-05 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202311865717.8A Pending CN117814090A (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 智能节水灌溉方法、装置、系统及存储介质 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN117814090A (zh) |
-
2023
- 2023-12-29 CN CN202311865717.8A patent/CN117814090A/zh active Pending
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