本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理,具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)長勢監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、智慧農(nóng)業(yè)是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程進(jìn)行精細(xì)化、高效化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài)。智慧農(nóng)業(yè)通過實(shí)時監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的各項(xiàng)參數(shù),為農(nóng)作物提供適宜的生長條件,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化和精準(zhǔn)化。利用現(xiàn)代科技手段對農(nóng)作物的生長過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和精細(xì)管理,可以有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。
2、在智慧農(nóng)業(yè)中,通常需要對農(nóng)作物長勢進(jìn)行評估,而傳統(tǒng)農(nóng)作物長勢評估往往依賴于人為主觀判斷或僅從單一維度進(jìn)行分析,存在較大的誤差和片面性,且無法使監(jiān)測人員能夠?qū)崟r、直觀地掌握作物的生長狀態(tài),對農(nóng)作物長勢評估的可靠性較低,不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智慧化管理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決以上對農(nóng)作物長勢評估的可靠性較低的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)長勢監(jiān)控系統(tǒng)。
2、為解決上述技術(shù)問題,第一方面,本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)長勢監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:
3、數(shù)據(jù)獲取模塊,用于獲取待監(jiān)測農(nóng)作物的多維度生長監(jiān)測數(shù)據(jù);
4、模型確定模塊,用于對所述多維度生長監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定待監(jiān)測農(nóng)作物在不同生長階段對應(yīng)的動態(tài)長勢模型,所述動態(tài)長勢模型為隨時間變化的橢圓形,所述橢圓形包括橫向軸長和縱向軸長;
5、顯示模塊,用于基于所述動態(tài)長勢模型,進(jìn)行待監(jiān)測農(nóng)作物的動態(tài)長勢顯示。
6、結(jié)合上述第一方面,在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述不同生長階段包括生長初期階段、生長中期階段和生長后期階段,所述生長后期階段包括掛果階段和結(jié)果階段;所述多維度生長監(jiān)測數(shù)據(jù)至少包括:待監(jiān)測農(nóng)作物在生長初期階段中不同時刻的出苗率、在生長中期階段中不同時刻的株高和葉面積指數(shù)、在生長后期階段中的掛果階段的不同時刻的掛果率、在生長后期階段中的結(jié)果階段的不同時刻的結(jié)果率。
7、結(jié)合上述第一方面,在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述模型確定模塊包括:
8、生長初期模型確定模塊,用于根據(jù)待監(jiān)測農(nóng)作物在生長初期階段中不同時刻的出苗率,確定生長初期階段的動態(tài)長勢模型的橫向軸長和縱向軸長;
9、生長中期模型確定模塊,用于根據(jù)待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中不同時刻的株高和葉面積指數(shù),并結(jié)合生長初期階段的動態(tài)長勢模型的最終的橫向軸長和縱向軸長,確定生長中期階段的動態(tài)長勢模型的橫向軸長和縱向軸長;
10、生長后期模型確定模塊,用于根據(jù)待監(jiān)測農(nóng)作物在生長后期階段中的掛果階段的不同時刻的掛果率,以及在生長后期階段中的結(jié)果階段的不同時刻的結(jié)果率,并結(jié)合生長中期階段的動態(tài)長勢模型的最終的橫向軸長和縱向軸長,確定生長后期階段的動態(tài)長勢模型的橫向軸長和縱向軸長。
11、結(jié)合上述第一方面,在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述生長初期模型確定模塊包括:
12、占比確定模塊,用于根據(jù)待監(jiān)測農(nóng)作物在生長初期階段中不同時刻的出苗率在基準(zhǔn)出苗率中的占比,得到出苗率占比;
13、軸長確定模塊,用于計(jì)算基準(zhǔn)軸長與所述出苗率占比的乘積值,并將所述乘積值作為生長初期階段的動態(tài)長勢模型在不同時刻的橫向軸長和縱向軸長。
14、結(jié)合上述第一方面,在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述生長中期模型確定模塊包括:
15、第一橫向軸長確定模塊,用于根據(jù)待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中截止到目標(biāo)時刻所有相鄰時刻的株高的差異大小的離散情況,以及待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中在目標(biāo)時刻的株高,并結(jié)合生長初期階段的動態(tài)長勢模型的最終的橫向軸長,確定生長中期階段的動態(tài)長勢模型在目標(biāo)時刻的橫向軸長;
16、第一縱向軸長確定模塊,用于根據(jù)待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中截止到目標(biāo)時刻所有相鄰時刻的葉面積指數(shù)的差異大小,并結(jié)合生長初期階段的動態(tài)長勢模型的最終的縱向軸長,確定生長中期階段的動態(tài)長勢模型在目標(biāo)時刻的縱向軸長。
17、結(jié)合上述第一方面,在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一橫向軸長確定模塊包括:
18、離散指標(biāo)確定模塊,用于確定待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中截止到目標(biāo)時刻所有相鄰時刻的株高的差值絕對值的方差,得到株高差異離散指標(biāo);
19、橫向軸長增長參數(shù)確定模塊,用于確定待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中在目標(biāo)時刻的株高與所述株高差異離散指標(biāo)的乘積的歸一化值,得到第一橫向軸長增長參數(shù);
20、橫向軸長增長值確定模塊,用于確定基準(zhǔn)軸長與所述第一橫向軸長增長參數(shù)的乘積,得到第一橫向軸長增長值;
21、橫向軸長獲取模塊,用于確定生長初期階段的動態(tài)長勢模型的最終的橫向軸長與所述第一橫向軸長增長值的相加值,得到生長中期階段的動態(tài)長勢模型在目標(biāo)時刻的橫向軸長。
22、結(jié)合上述第一方面,在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一縱向軸長確定模塊包括:
23、變化斜率確定模塊,用于確定待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中截止到目標(biāo)時刻所有相鄰時刻的葉面積指數(shù)的變化斜率;
24、第一縱向軸長增長參數(shù)確定模塊,用于確定第一縱向軸長增長參數(shù),若待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中在目標(biāo)時刻的葉面積指數(shù)的變化斜率大于或者等于0,所述第一縱向軸長增長參數(shù)為待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中在目標(biāo)時刻的葉面積指數(shù)的變化斜率的歸一化值;否則,所述第一縱向軸長增長參數(shù)為待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中目標(biāo)時刻及其之前連續(xù)對象時刻的葉面積指數(shù)的變化斜率的累加值的絕對值的歸一化值,所述對象時刻的葉面積指數(shù)的變化斜率小于0;
25、第一縱向軸長增長值確定模塊,用于確定基準(zhǔn)軸長與所述第一縱向軸長增長參數(shù)的乘積,得到第一縱向軸長增長值;
26、縱向軸長獲取模塊,用于根據(jù)生長初期階段的動態(tài)長勢模型的最終的縱向軸長和所述第一縱向軸長增長值,確定生長中期階段的動態(tài)長勢模型在目標(biāo)時刻的縱向軸長,若待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段中在目標(biāo)時刻的葉面積指數(shù)的變化斜率大于或者等于0,將生長初期階段的動態(tài)長勢模型的最終的縱向軸長和所述第一縱向軸長增長值的相加值作為生長中期階段的動態(tài)長勢模型在目標(biāo)時刻的縱向軸長;否則,將生長初期階段的動態(tài)長勢模型的最終的縱向軸長和所述第一縱向軸長增長值的差值作為生長中期階段的動態(tài)長勢模型在目標(biāo)時刻的縱向軸長。
27、結(jié)合上述第一方面,在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述生長后期模型確定模塊包括:
28、第二橫向軸長確定模塊,用于確定基準(zhǔn)軸長與待監(jiān)測農(nóng)作物在生長后期階段中的掛果階段中每個時刻的掛果率的乘積,得到第二橫向軸長增長值,確定生長中期階段的動態(tài)長勢模型的最終的橫向軸長與所述第二橫向軸長增長值的相加值,得到生長后期階段的動態(tài)長勢模型在掛果階段中每個時刻的橫向軸長;
29、第二縱向軸長確定模塊,用于確定待監(jiān)測農(nóng)作物在生長后期階段中的結(jié)果階段中每個時刻的結(jié)果率與待監(jiān)測農(nóng)作物在生長后期階段中的掛果階段中最終掛果率的比值,得到結(jié)掛果占比;確定待監(jiān)測農(nóng)作物在生長后期階段中的結(jié)果階段中每個時刻的結(jié)果率與所述結(jié)掛果占比的歸一化值,得到第二縱向軸長增長參數(shù);確定基準(zhǔn)軸長與所述第二縱向軸長增長參數(shù)的乘積,得到第二縱向軸長增長值,確定生長中期階段的動態(tài)長勢模型的最終的縱向軸長與所述第二縱向軸長增長值的相加值,得到生長后期階段的動態(tài)長勢模型在結(jié)果階段中每個時刻的縱向軸長。
30、結(jié)合上述第一方面,在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第二橫向軸長確定模塊還用于將待監(jiān)測農(nóng)作物在生長后期階段的動態(tài)長勢模型在掛果階段最終的橫向軸長作為將待監(jiān)測農(nóng)作物在生長后期階段的動態(tài)長勢模型在結(jié)果階段中每個時刻的橫向軸長;所述第二縱向軸長確定模塊還用于將待監(jiān)測農(nóng)作物在生長中期階段的動態(tài)長勢模型的最終的縱向軸長作為待監(jiān)測農(nóng)作物在生長后期階段的動態(tài)長勢模型在掛果階段中每個時刻的縱向軸長。
31、結(jié)合上述第一方面,在一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述顯示模塊包括:
32、綜合長勢評價獲取單元,用于根據(jù)待監(jiān)測農(nóng)作物在生長后期階段的動態(tài)長勢模型的最終的橫向軸長和縱向軸長的差異,確定待監(jiān)測農(nóng)作物的綜合長勢評價;
33、顯示單元,用于對待監(jiān)測農(nóng)作物在不同生長階段對應(yīng)的動態(tài)長勢模型的形狀,以及待監(jiān)測農(nóng)作物的綜合長勢評價進(jìn)行顯示。
34、本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明通過獲取待監(jiān)測農(nóng)作物的多維度生長監(jiān)測數(shù)據(jù),并對長監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定待監(jiān)測農(nóng)作物在不同生長階段對應(yīng)的動態(tài)長勢模型,該動態(tài)長勢模型為隨時間變化的橢圓形,橢圓形包括橫向軸長和縱向軸長;基于動態(tài)長勢模型,進(jìn)行待監(jiān)測農(nóng)作物的動態(tài)長勢顯示。本發(fā)明通過對農(nóng)作物的多維度生長監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而確定農(nóng)作物在不同生長階段對應(yīng)的動態(tài)長勢模型,通過該動態(tài)長勢模型對應(yīng)橢圓形的橫向軸長和縱向軸長所反應(yīng)的形狀特征對農(nóng)作物的動態(tài)長勢進(jìn)行直觀顯示,避免了傳統(tǒng)農(nóng)作物長勢評估往往依賴于人為主觀判斷或僅從單一維度進(jìn)行分析所存在的誤差和片面性,有效提高了農(nóng)作物長勢評估的可靠性,進(jìn)而提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智慧化管理水平。