[發明專利]珊瑚沙土壤監測區域的傳感器數量和位置確定方法及裝置

有效

• 申請號: 202010534471.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111693006B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 吳文周;王琦;蘇奮振
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G01B21/04
• 分類號: G01B21/04;G01N33/24;G01D21/02;G06T7/11;G06T3/40;G06T5/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張可

1.一種珊瑚沙土壤監測區域的傳感器數量和位置確定方法，其特征在于，包括：

獲取珊瑚沙土壤監測區域，并采用空間網格將所述土壤監測區域劃分成M個大小相同的網格單元；

在所述珊瑚沙土壤監測區域內，均勻選取N個目標網格單元的中心位置作為土壤采樣點，并獲取所述土壤采樣點處的珊瑚沙土壤的珊瑚沙含量屬性值；

根據所述土壤采樣點處的珊瑚沙含量屬性值，計算所述珊瑚沙土壤監測區域內除所述目標網格單元外其他網格單元的珊瑚沙含量屬性值；

根據每個網格單元的珊瑚沙含量屬性值將所述珊瑚沙土壤監測區域劃分成多個土壤質地不同的分塊多邊形；

計算分塊多邊形的總數量和每個分塊多邊形的質心坐標；

根據所述每個分塊多邊形的質心坐標和所述總數量確定傳感器的位置和數量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據每個網格單元的珊瑚沙含量屬性值將所述珊瑚沙土壤監測區域劃分成多個土壤質地不同的分塊多邊形，包括：

獲取所有網格單元的珊瑚沙含量屬性值的最小值到最大值的區間；

根據預設傳感器布設數量，將所述區間等間隔劃分成相應數量的屬性值區間，并依次對各個屬性值區間進行順序編號；

依次確定每個網格單元的珊瑚沙含量屬性值所在的目標屬性值區間；

將每個網格單元的珊瑚沙含量屬性值修改為其所在的目標屬性值區間對應的編號值；

根據各個網格單元的修改后的珊瑚沙含量屬性值提取相應的區域邊界，并將所有區域邊界轉換成矢量多邊形，從而得到所述分塊多邊形。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據各個網格單元的修改后的珊瑚沙含量屬性值提取相應的區域邊界，并將所有區域邊界轉換成矢量多邊形，從而得到所述分塊多邊形，包括：

針對每個屬性值區間編號i，對所有網格單元在珊瑚沙含量屬性值i發生變化的交界處進行邊界跟蹤；

利用空間面-面裁剪方法剔除位于所述珊瑚沙土壤監測區域外的邊界區域，得到屬性值區間編號i的所有邊界區域；

根據所述所有邊界區域，得到邊界多邊形集合；

依次從所述邊界多邊形集合中提取面積最小的第一目標多邊形；

利用面-面包含關系，判斷是否存在包含所述第一目標多邊形的第二目標多邊形；

當不存在所述第二目標多邊形時，將所述第一目標多邊形轉成獨立的矢量多邊形，并從所述邊界多邊形集合中刪除；當存在所述第二目標多邊形時，判斷所述第二目標多邊形的個數是否為偶數；

當所述個數為偶數時，將所述第一目標多邊形轉成獨立的矢量多邊形，并從所述邊界多邊形集合中刪除；當所述個數為奇數時，在多個第二目標多邊形中取面積最小的第三目標多邊形，將所述第三目標多邊形和所述第一目標多邊形共同組合成一個帶洞的矢量多邊形，并將所述第三目標多邊形和所述第一目標多邊形從所述邊界多邊形集合中刪除；

統計每個屬性值區間對應的矢量多邊形的數量，當所述矢量多邊形的數量為一個時，直接將該矢量多邊形作為所述分塊多邊形，當所述矢量多邊形的數量為多個時，選取面積最大的矢量多邊形作為所述分塊多邊形。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述土壤采樣點處的珊瑚沙含量屬性值，計算所述珊瑚沙土壤監測區域內除所述目標網格單元外其他網格單元的珊瑚沙含量屬性值，包括：

根據所述土壤采樣點處的珊瑚沙含量屬性值，采用克里金插值方法插值計算所述珊瑚沙土壤監測區域內除所述目標網格單元外其他網格單元的珊瑚沙含量屬性值，其中，在進行插值計算時，采用球面模型進行半方差擬合。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，根據所述每個分塊多邊形的質心坐標和所述總數量確定傳感器的位置和數量，包括：

將所述分塊多邊形的總數量確定為所述傳感器的數量，將所述每個分塊多邊形的質心坐標確定為所述傳感器的位置。