本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及對機械深松作業(yè)質(zhì)量的監(jiān)測，特別涉及一種機械深松作業(yè)質(zhì)量監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
我國是世界上人口最多的國家，人多地少是我國的基本國情。但是我國耕地土壤質(zhì)量仍在每一年下降。土壤是農(nóng)作物賴以生存的基礎(chǔ)，長久以來，傳統(tǒng)的耕作模式以及小功率農(nóng)業(yè)機械的使用，導(dǎo)致我國土壤耕層逐年變淺，“犁底層”逐年變深,“犁底層”中腐殖質(zhì)含量少，總孔隙度小，多為片狀、大塊狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)。堅硬的“犁底層”導(dǎo)致農(nóng)作物根系難以下扎，農(nóng)作物根系不發(fā)達，雨水不能及時下滲而形成地表徑流，導(dǎo)致水土流失，大大降低了農(nóng)作物的抗風(fēng)、抗旱、抗倒伏能力，增加了早衰的概率。機械化深松技術(shù)有效地解決了旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展中地力下降、土壤板結(jié)、制約糧食增產(chǎn)等問題。機械化深松技術(shù)的實質(zhì)是通過機械耕作松碎土壤、保持水土、打破犁底層而又不翻亂土層的一種耕作方式。深松耕作后，耕層土壤形成一個上實下虛，左、右虛實相間的結(jié)構(gòu)，其中，耕層土壤的松散結(jié)構(gòu)易于蓄水、脫鹽堿、疏通空氣、增強熱交換等。而實部土壤的小空隙結(jié)構(gòu)則有利于地下水上吸，促進作物根系發(fā)育。因此，機械化深松技術(shù)不僅有效提高土壤肥力、增加作物產(chǎn)量，而且能夠防止農(nóng)田水土流失，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。但是現(xiàn)階段機械深松作業(yè)深度普遍不夠，導(dǎo)致深松效果大打折扣，并且每次機械深松作業(yè)面積無法準確統(tǒng)計，國家補貼無法有效落實。因此需要采取措施對機械深松作業(yè)過程以及質(zhì)量進行監(jiān)測。國內(nèi)外已經(jīng)開展了針對農(nóng)機作業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)的研究，并取得了初步成果，但國內(nèi)對于機械深松作業(yè)的監(jiān)測仍處于試驗階段，并且實驗監(jiān)測對象多數(shù)為土壤理化特性的變化，沒有監(jiān)測深松作業(yè)的面積以及深度等反映深松質(zhì)量的信息?，F(xiàn)有的計算土地面積的算法大多采用計算靜態(tài)圖形面積、位移等方法，測量方法較復(fù)雜，沒有考慮重耕、漏耕等復(fù)雜作業(yè)情況，專門針對拖拉機機械深松作業(yè)面積研究較少。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種機械深松作業(yè)質(zhì)量監(jiān)測方法及系統(tǒng)，整個監(jiān)測設(shè)備以ARM平臺為處理核心，通過微處理器外接GPS定位模塊和超聲波測距傳感器測算作業(yè)面積與作業(yè)平均深度，以觸摸屏實現(xiàn)與農(nóng)機手交互，提供顯示坐標(biāo)軌跡、身份證輸入、計量作業(yè)面積、作業(yè)平均深度測算以及用戶設(shè)置等服務(wù)功能，同時設(shè)備設(shè)有GPRS通訊模塊，支持將最終測算的數(shù)據(jù)上報服務(wù)器數(shù)據(jù)中心，其中GPS模塊用于測算作業(yè)面積，超聲波測距傳感器實時獲取作業(yè)深度值，觸控屏用于輸入機械幅寬、校正參數(shù)、用戶信息，同時顯示設(shè)備坐標(biāo)以及測算結(jié)果等信息。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種機械深松作業(yè)質(zhì)量監(jiān)測方法，包括以下步驟：第一步，根據(jù)深松鏟實際幅寬，設(shè)置方格邊長；每次作業(yè)前，均輸入此次作業(yè)地塊所屬人身份證號；第二步，通過放置在拖拉機上的GPS模塊采集作業(yè)軌跡坐標(biāo)，通過放置在深松鏟上的超聲波傳感器采集深松實時深度值，并將采集的坐標(biāo)和深度數(shù)據(jù)記錄保存；第三步，利用記錄的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的經(jīng)緯度，通過網(wǎng)格化坐標(biāo)有效覆蓋算法，求出實際深松面積；利用記錄的深度數(shù)據(jù)，求出作業(yè)平均深度；第四步，通過GPRS模塊，將每次計算的結(jié)果以及實時記錄的原始數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，進行每次作業(yè)情況統(tǒng)計、區(qū)域作業(yè)量統(tǒng)計和作業(yè)質(zhì)量評價?？赏瑫r將此次作業(yè)地塊的身份證號碼一并上傳。所述第一步中，方格為算法中劃分的正方形地塊，由深松鏟幅寬決定，深松鏟最大幅寬為方格邊長。所述第二步中，用工控屏實時顯示作業(yè)軌跡、農(nóng)機行駛速度、作業(yè)里程、實時經(jīng)緯度坐標(biāo)、實時深度值，所述工控屏是以ARM處理器為內(nèi)核的人機交互平臺，經(jīng)緯度采集最適頻率與深度采集最適頻率由實驗測得，與拖拉機作業(yè)速度與深松鏟橫幅有關(guān)。所述拖拉機作業(yè)速度為15KM/h時，經(jīng)緯度采集最適頻率與深度采集最適頻率均取5Hz。所述第三步中，所述網(wǎng)格化坐標(biāo)有效覆蓋算法是：通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法將經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對坐標(biāo)，生成二維坐標(biāo)系的坐標(biāo)序列，將坐標(biāo)序列置于坐標(biāo)系一矩形內(nèi)，此矩形應(yīng)將所有坐標(biāo)序列包括在內(nèi)，然后以某一邊長將作業(yè)矩形網(wǎng)格化，根據(jù)每一網(wǎng)格內(nèi)坐標(biāo)序列...