[發(fā)明專利]水肥灌溉決策方法、裝置和系統(tǒng)、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711467949.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108038087B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱紹軍;張偉;宋革聯(lián);何樂;陳獻(xiàn)丁
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省公眾信息產(chǎn)業(yè)有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 王云飛

本發(fā)明公開一種水肥灌溉決策方法、裝置和系統(tǒng)、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。該水肥灌溉決策方法包括：構(gòu)建空間插值模型；從數(shù)據(jù)庫獲取樣本數(shù)據(jù)，并對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布服從性檢驗；獲取符合正態(tài)分布的樣本數(shù)據(jù)與待測算點的連接權(quán)重；根據(jù)樣本數(shù)據(jù)和連接權(quán)重獲取待測算點空間插值結(jié)果；將待測算點空間插值結(jié)果與專家知識庫閾值進(jìn)行比較，得到水肥灌溉的經(jīng)驗偏差，將所述經(jīng)驗偏差作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入指導(dǎo)水肥灌溉系統(tǒng)。本發(fā)明可以利用構(gòu)建空間插值模型計算出一定區(qū)域內(nèi)土壤水肥實際需求狀態(tài)，據(jù)此進(jìn)行全域差異化灌溉和管控，由此可以節(jié)省水肥灌溉成本，降低人工成本并減少灌溉紊亂造成的經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種水肥灌溉決策方法、裝置和系統(tǒng)、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著人工、原材料成本的逐漸上漲和智能化傳感設(shè)備在農(nóng)業(yè)企業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的不斷滲透，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與決策支持方法在精細(xì)和高檔種植領(lǐng)域中越發(fā)受到重視。

目前，傳統(tǒng)溫室種植中水肥的供給灌溉一直遵循種植者經(jīng)驗和機(jī)器的自動定時灌溉，水肥投放量的控制實質(zhì)由人為決定并實際操作。圖7為相關(guān)技術(shù)中的水肥灌溉控制示意圖。其中，通過定時投料及手動投料以滿足精細(xì)種植中的水肥需求，在出現(xiàn)實際偏差時，由人工進(jìn)行巡檢糾偏。

普遍情況下，企業(yè)水肥灌溉在實際情況中通常偏離作物真實需求量。由于水肥在精細(xì)種植領(lǐng)域為成本重要組成項，投放量過多造成水肥浪費；過少又不能滿足作物正常生長需求，極端情況下造成作物枯萎或死亡，特別是高檔種植領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生極高的生產(chǎn)損失。企業(yè)為了控制水肥供給的精度增加多次人工巡檢和投放操作又產(chǎn)生了大量額外的人工成本。

部分規(guī)模高檔種植企業(yè)通過投入大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)傳感控制系統(tǒng)進(jìn)行實時采樣和水肥供給來解決運(yùn)營人工問題，但土壤水肥監(jiān)測的傳感系統(tǒng)本身成本高昂，過于低端傳感器數(shù)據(jù)偏差太大，通過對全部生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)布置傳感設(shè)施又會造成極高的設(shè)備成本和運(yùn)營管理成本。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種水肥灌溉決策方法、裝置和系統(tǒng)、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，可以進(jìn)行全域差異化灌溉和管控，節(jié)省了水肥灌溉成本。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種水肥灌溉決策方法，包括：

構(gòu)建空間插值模型；

從數(shù)據(jù)庫獲取樣本數(shù)據(jù)，并對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布服從性檢驗；

獲取符合正態(tài)分布的樣本數(shù)據(jù)與待測算點的連接權(quán)重；

根據(jù)樣本數(shù)據(jù)和連接權(quán)重獲取待測算點空間插值結(jié)果；

將待測算點空間插值結(jié)果與專家知識庫閾值進(jìn)行比較，得到水肥灌溉的經(jīng)驗偏差，將所述經(jīng)驗偏差作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入指導(dǎo)水肥灌溉系統(tǒng)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述根據(jù)樣本數(shù)據(jù)和連接權(quán)重獲取待測算點空間插值結(jié)果包括：

將樣本數(shù)據(jù)和連接權(quán)重輸入所述空間插值模型，獲取待測算點空間插值結(jié)果。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述空間插值模型為：通過待測算點附近多個空間不連續(xù)節(jié)點的差值計算獲得待測算點空間插值結(jié)果的模型。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述通過待測算點附近多個空間不連續(xù)節(jié)點的差值計算獲得待測算點空間插值結(jié)果包括：

根據(jù)公式

獲取待測算點空間插值結(jié)果，其中，Z^*(x)為待測算點x的空間插值結(jié)果，x_i為待測算點x臨域內(nèi)的實測點，1≤i≤n，n為實測點的個數(shù)，x_i的樣本值為Z(x_i)，λ_i為x臨域內(nèi)第i個樣本節(jié)點與待測算點的連接權(quán)重。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布服從性檢驗包括：