[發明專利]一種基于空間分析的農機重復作業面積判定方法

有效

• 申請號: 201910209752.1
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109813273B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 董曉寧;王亞圣;趙汝峰;李鎮廷;林麗娟;緱宏飛;崔亞碩
• 申請（專利權）人: 中電科衛星導航運營服務有限公司
• 主分類號: G01B21/28
• 分類號: G01B21/28
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 聶旭中;高寧寧

本發明公開了一種基于空間分析的農機重復作業面積判定方法，涉及農機技術領域，包括以下步驟：步驟A、根據農機在行駛過程中采集的位置信息進行地塊識別；步驟B、對地塊的邊界進行識別并計算地塊的面積；步驟C、重復作業判定：其中步驟C包括步驟C1、利用基于二分法逼近原理的Geohash編碼對地塊中心點坐標的經緯度位置進行編碼和步驟C2、重復作業計算兩個步驟。本發明采用地塊編碼的方式，縮小篩選范圍，減少經緯度間距離換算的運算量，達到快速、準確計算重復作業面積的目的。

技術領域

本發明涉及農機技術領域，具體是一種基于空間分析的農機重復作業面積判定方法。

背景技術

隨著勞動力成本上漲和土地流轉下的農業作業規模擴大，農業生產對機械化乃至機械化作業服務的迫切需求日漸凸顯。作業面積是種植生產的核心指標，其是農機市場化服務背景下供需雙方費用結算的基礎，此外，作業面積也是農業政策性補貼結算的依據。特別是近些年農機監管手段和農業市場體系的快速發展，傳統的農機購置補貼逐步轉移到農機作業補貼上來，圍繞著農機耕、種、管、收各環節進行作業科學管理和精準補貼。因此迫切需要實時精準的面積測量方法來進行農機作業服務和補貼費用結算，減少雇傭雙方的矛盾以及保證補貼費用的有效發放。

現有的作業面積計算方法包括多邊形地塊面積測量，距離幅寬乘積面積測量與柵格積分面積測量等方法。多邊形地塊面積測量采用手持土地面積測量軟件測算出作業地塊的多邊形面積作為作業面積，這種計算方法原理簡單，但是需要人工測量地塊邊界，操作繁瑣，而且計算精度與測量者有較大的關系，并且無法剔除重復耕作的面積。距離幅寬乘積的面積測量方法在GPS設備獲取的作業軌跡的基礎上，利用距離算法計算出整條作業軌跡的路程，然后與農機具的幅寬相乘作為作業面積，這種算法相對于第一種算法更為精確，并且無需額外的人工測量，更為方便，但是此種算法仍不能解決重復耕作的問題。柵格積分算法首先根據作業軌跡計算出大致的作業邊界，并按照一定的邊長對作業范圍進行柵格化，然后將作業點看作孤立點，根據坐標分別映射到對應的柵格中，最后通過統計有作業點的柵格個數乘上每個柵格的面積得到作業面積。此種算法可以有效的解決重耕問題，但是計算精度受柵格邊長選擇的影響較大，并且在軌跡較為分散，作業范圍較大的情況下計算量過大，算法效率低下。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于空間分析的農機重復作業面積判定方法，采用地塊編碼的方式，縮小篩選范圍，減少經緯度間距離換算的運算量，達到快速、準確計算重復作業面積的目的。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種基于空間分析的農機重復作業面積判定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、根據農機在行駛過程中采集的位置信息進行地塊識別；

步驟B、對地塊的邊界進行識別并計算地塊的面積；

步驟C、重復作業判定：

步驟C1、利用基于二分法逼近原理的Geohash編碼對地塊中心點坐標的經緯度位置進行編碼；

步驟C2、重復作業計算：根據當前目標地塊的位置，在其所屬的行政區劃內以當前目標地塊的位置點PA為中心點并根據給定的查詢半徑RA構造出一個查詢范圍矩形，然后結合當前查詢范圍對應的Geohash編碼長度所對應的精度，計算出查詢范圍內所包含的各個區域的Geohash值集合GA，然后遍歷GA中的所有Geohash值，從歷史作業地塊中搜索所有編碼相同的作業地塊并得到選擇集SA；遍歷選擇集SA中的每一個地塊SAi，判斷目標地塊的最小外包矩形與候選地塊外包矩形是否相交，得到疑似相交的地塊選擇集SB；遍歷選擇集SB中的每一個地塊SBi，判斷目標地塊與選擇集中的地塊SBi是否相交并將所有相交的地塊SBi構成選擇集SC；利用合并處理算法，將相交地塊集SC合并為一個地塊對象C；利用空間相交計算方法，計算出重疊的面積。