[發(fā)明專利]一種基于云計算和大數(shù)據(jù)分析的智慧農(nóng)業(yè)全周期種植數(shù)據(jù)云共享平臺

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• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112579807A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭含新;楊小毛
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州宣迅電子科技有限公司
• 主分類號: G06F16/58
• 分類號: G06F16/58;G06F16/583;G06Q50/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于云計算和大數(shù)據(jù)分析的智慧農(nóng)業(yè)全周期種植數(shù)據(jù)云共享平臺，其特征在于：包括區(qū)域劃分模塊、種植時間獲取模塊、種植時間分析模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊、圖像抽樣模塊、圖像數(shù)據(jù)測量模塊、圖像數(shù)據(jù)分析模塊、種植數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、種植數(shù)據(jù)分析模塊、分析服務(wù)器、云數(shù)據(jù)庫和預警顯示模塊；

所述分析服務(wù)器分別與種植時間分析模塊、圖像數(shù)據(jù)分析模塊、種植數(shù)據(jù)分析模塊、云數(shù)據(jù)庫和預警顯示模塊連接，云數(shù)據(jù)庫分別與圖像數(shù)據(jù)分析模塊和種植數(shù)據(jù)分析模塊連接，種植時間獲取模塊分別與區(qū)域劃分模塊和種植時間分析模塊連接，圖像處理模塊分別與圖像采集模塊和圖像抽樣模塊連接，圖像數(shù)據(jù)測量模塊分別與圖像抽樣模塊和圖像數(shù)據(jù)分析模塊連接，種植數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊與種植數(shù)據(jù)分析模塊連接；

所述區(qū)域劃分模塊用于對水稻的種植區(qū)域進行劃分，按照不同的種植地區(qū)將水稻種植區(qū)域劃分成若干地區(qū)種植區(qū)域，對若干地區(qū)種植區(qū)域按照設(shè)定的順序依次進行編號，若干地區(qū)種植區(qū)域的編號分別為1,2,...,i,...,n，同時按照空間網(wǎng)格化的劃分方式將各地區(qū)種植區(qū)域劃分成面積相同的若干子區(qū)域，對各地區(qū)種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域按照從左到右再從上到下的順序依次進行編號，構(gòu)成各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域的位置編號集合W_iA(w_ia₁,w_ia₂,...,w_ia_j,...,w_ia_m)，w_ia_j表示為第i個地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)第j個子區(qū)域的位置編號，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域的位置編號集合發(fā)送至種植時間獲取模塊；

所述種植時間獲取模塊用于接收區(qū)域劃分模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域的位置編號集合，獲取各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中種植人員的種植時間，統(tǒng)計各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中種植人員的種植時間，構(gòu)成各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中種植人員的種植時間集合T_iA(t_ia₁,t_ia₂,...,t_ia_j,...,t_ia_m)，t_ia_j表示為第i個地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)第j個子區(qū)域中種植人員的種植時間，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中種植人員的種植時間集合發(fā)送至種植時間分析模塊；

所述種植時間分析模塊用于接收種植時間獲取模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中種植人員的種植時間集合，并獲取實時的標準北京時間，計算各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻生長時間，統(tǒng)計各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻生長時間，構(gòu)成各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻生長時間集合T′_iA(t′_ia₁,t′_ia₂,...,t′_ia_j,...,t′_ia_m)，t′_ia_j表示為第i個地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)第j個子區(qū)域中水稻生長時間，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻生長時間集合發(fā)送至分析服務(wù)器；

所述分析服務(wù)器用于接收種植時間分析模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻生長時間集合，提取云數(shù)據(jù)庫中存儲的各生長周期的水稻對應(yīng)的標準生長時間段，將接收的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻生長時間與各生長周期的水稻對應(yīng)的標準生長時間段進行對比，篩選各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻的生長周期，統(tǒng)計各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻的生長周期，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻的生長周期分別發(fā)送至圖像數(shù)據(jù)分析模塊和種植數(shù)據(jù)分析模塊；

所述圖像采集模塊用于對各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻圖像進行采集，統(tǒng)計采集的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻圖像，將采集的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻圖像發(fā)送至圖像處理模塊；

所述圖像處理模塊用于接收圖像采集模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻圖像，對接收的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻圖像進行歸一化處理，變化為大小一致的水稻圖像，并對處理后的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻圖像進行圖像分割，選取各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中包裹水稻的各最小區(qū)域，統(tǒng)計各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻圖像，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻圖像發(fā)送至圖像抽樣模塊；

所述圖像抽樣模塊用于接收圖像處理模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻圖像，對接收的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻圖像進行隨機抽樣，統(tǒng)計各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻的樣本圖像，構(gòu)成各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻的樣本圖像集合Pⁱ_jX(pⁱ_jx₁,pⁱ_jx₂,...,pⁱ_jx_f,...,pⁱ_jx_k)，pⁱ_jx_f表示為第i個地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)第j個子區(qū)域中第f個水稻的樣本圖像，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻的樣本圖像集合發(fā)送至圖像數(shù)據(jù)測量模塊；

所述圖像數(shù)據(jù)測量模塊用于接收圖像抽樣模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻的樣本圖像集合，對各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻樣本圖像的莖長進行測量，統(tǒng)計各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻樣本圖像的莖長，構(gòu)成各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻樣本圖像的莖長集合Pⁱ_jL(pⁱ_jL₁,pⁱ_jL₂,...,pⁱ_jL_f,...,pⁱ_jL_k),pⁱ_jL_f表示為第i個地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)第j個子區(qū)域中第f個水稻樣本圖像的莖長，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻樣本圖像的莖長集合發(fā)送至圖像數(shù)據(jù)分析模塊；

所述圖像數(shù)據(jù)分析模塊用于接收分析服務(wù)器發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻的生長周期，同時接收圖像數(shù)據(jù)測量模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中各水稻樣本圖像的莖長集合，計算各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻樣本圖像的平均莖長，并提取云數(shù)據(jù)庫中存儲的各生長周期水稻圖像的標準莖長，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻樣本圖像的平均莖長與對應(yīng)的生長周期水稻圖像的標準莖長進行對比，得到各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻樣本圖像的平均莖長差值集合表示為第i個地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)第j個子區(qū)域中水稻樣本圖像的平均莖長與對應(yīng)的生長周期水稻圖像的標準莖長的對比差值，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻樣本圖像的平均莖長差值集合發(fā)送至分析服務(wù)器；

所述種植數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊用于對各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，監(jiān)測各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植的施肥數(shù)據(jù)、灌溉數(shù)據(jù)和維護數(shù)據(jù)，記錄各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植的各數(shù)據(jù)，構(gòu)成各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植的各數(shù)據(jù)集合GⁱR(gⁱ₁r,gⁱ₂r,...,gⁱ_jr,...,gⁱ_mr)，gⁱ_jr表示為第i個地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)第j個子區(qū)域中水稻種植的第r個數(shù)據(jù)，r＝r₁,r₂,r₃，r₁,r₂,r₃分別表示為水稻種植的施肥數(shù)據(jù)、灌溉數(shù)據(jù)和維護數(shù)據(jù)，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植的各數(shù)據(jù)集合發(fā)送至種植數(shù)據(jù)分析模塊；

所述種植數(shù)據(jù)分析模塊用于接收分析服務(wù)器發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻的生長周期，同時接收種植數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植的各數(shù)據(jù)集合，提取云數(shù)據(jù)庫中存儲的各生長周期水稻種植的各標準數(shù)據(jù)，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植的各數(shù)據(jù)與對應(yīng)的生長周期水稻種植的對應(yīng)標準數(shù)據(jù)進行對比，得到各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植的各數(shù)據(jù)差值集合ΔGⁱR(Δgⁱ₁r,Δgⁱ₂r,...,Δgⁱ_jr,...,Δgⁱ_mr)，Δgⁱ_jr表示為第i個地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)第j個子區(qū)域中水稻種植的第r個數(shù)據(jù)預對應(yīng)的生長周期水稻種植的對應(yīng)標準數(shù)據(jù)的對比差值，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植的各數(shù)據(jù)差值集合發(fā)送至分析服務(wù)器；

所述分析服務(wù)器用于接收圖像數(shù)據(jù)分析模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻樣本圖像的平均莖長差值集合，同時接收種植數(shù)據(jù)分析模塊發(fā)送的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻種植的各數(shù)據(jù)差值集合，提取云數(shù)據(jù)庫中存儲的水稻生長莖長的權(quán)重比例系數(shù)、水稻種植數(shù)據(jù)的綜合權(quán)重比例系數(shù)和水稻種植的施肥數(shù)據(jù)、灌溉數(shù)據(jù)、維護數(shù)據(jù)對應(yīng)的合格影響系數(shù)，計算各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻生長合格系數(shù)，并提取云數(shù)據(jù)庫中存儲的各生長周期水稻的標準生長合格系數(shù)，將各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域中水稻生長合格系數(shù)與對應(yīng)的生長周期水稻的標準生長合格系數(shù)進行對比，若某地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)某子區(qū)域中水稻生長合格系數(shù)大于或等于對應(yīng)的生長周期水稻的標準生長合格系數(shù)，表明該子區(qū)域中水稻生長合格，若某地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)某子區(qū)域中水稻生長合格系數(shù)小于對應(yīng)的生長周期水稻的標準生長合格系數(shù)，表明該子區(qū)域中水稻生長不合格，統(tǒng)計水稻生長不合格的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域的位置編號，將水稻生長不合格的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域的位置編號發(fā)送至預警顯示模塊；

所述云數(shù)據(jù)庫用于存儲各生長周期的水稻對應(yīng)的標準生長時間段和各生長周期水稻圖像的標準莖長，存儲各生長周期水稻種植的各標準數(shù)據(jù)，同時存儲水稻生長莖長的權(quán)重比例系數(shù)α和水稻種植數(shù)據(jù)的綜合權(quán)重比例系數(shù)β，并存儲水稻種植的施肥數(shù)據(jù)、灌溉數(shù)據(jù)和維護數(shù)據(jù)對應(yīng)的合格影響系數(shù)，分別記為存儲各生長周期水稻的標準生長合格系數(shù)；

所述預警顯示模塊用于接收分析服務(wù)器發(fā)送的水稻生長不合格的各地區(qū)水稻種植區(qū)域內(nèi)各子區(qū)域的位置編號，并進行預警和顯示，研究人員根據(jù)顯示的各子區(qū)域位置編號與對應(yīng)的種植人員進行溝通和處理。