一种利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法组成比例

本发明专利技术公开了一种利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法，该方法包括以下步骤：S1、获取拟耕种的农作物种类、预期产量及耕种位置；S2、通过物联网确定耕种位置的肥力现状；S3、确定拟耕种的农作物的肥力需求数据；S4、计算耕种位置的土壤肥力丰缺；S5、获取可用肥料的相关信息；S6、根据土壤肥力丰缺和可用肥料的相关信息计算定制肥配方。本发明专利技术利用物联网技术、计算机技术汇集测土配方施肥的相关技术数据，建立数据库，综合处理有关数据，推荐作物施肥结构，提出氮磷钾的适宜比例和最佳施肥量，使测土配方施肥技术程序化。

【技术实现步骤摘要】
一种利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法
本专利技术涉及农业施肥
，尤其涉及一种利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法。
技术介绍
测土配方施肥项目是国家的一项利农惠民政策，目前已进入全新的发展阶段，正在实现从示范区全面推进，由阶段性行动转向经常性工作。按照转变农业发展方式的总体要求，坚持“增产、经济、环保”的施肥理念，紧紧围绕推广使用配方肥这个核心。肥料配方的设计是测土配肥的基础，利用物联网技术、计算机技术汇集测土配方施肥的相关技术数据，建立数据库，综合处理有关数据，推荐作物施肥结构，提出氮磷钾的适宜比例和最佳施肥量，使测土配方施肥技术程序化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法，该方法包括以下步骤：S1、获取拟耕种的农作物种类、预期产量及耕种位置；S2、通过物联网确定耕种位置的肥力现状；S3、确定拟耕种的农作物的肥力需求数据；S4、计算耕种位置的土壤肥力丰缺；S5、获取可用肥料的相关信息；S6、根据土壤肥力丰缺和可用肥料的相关信息计算定制肥配方。进一步地，本专利技术的步骤S2的具体方法为：S21、通过耕种位置从信息系统中提取耕种位置区域的土壤信息，土壤信息包括但不限于土壤类型、土壤水分状况、土壤物理性质、土壤化学性质；S22、通过物联网采集计算耕种位置区域土壤肥力监测点位的土壤肥力，土壤肥力包括但不限于酸碱度、阳离子代换量、有机质、氮、磷、钾、微量元素；S23、通过地质统计学方法，根据步骤S22和步骤S23获取的土壤信息计算耕种位置的土壤肥力现状，地质统计学方法包括但不限于距离反比法、克里金法。进一步地，本专利技术的步骤S3的具体方法为：S31、确定拟耕种农作物所需肥料的类型；S32、获取拟耕种农作物单位产量对每种类型肥料的需求量；S33、根据步骤S1的预期产量和步骤S32的单位肥料需求量计算各类肥料的总量。进一步地，本专利技术的步骤S4的具体方法为：S41、根据耕种位置土壤的类型、历史耕种情况及季节确定各类肥料的利用率、养分校正系数；S42、根据拟耕种农作物的需肥量和土壤的肥力现状计算土壤的肥力丰缺。进一步地，本专利技术的步骤S5的具体方法为：S51、从信息系统中获取可用的肥料信息，肥料信息包括但不限于：肥料名称、肥料的化学组成、肥料的性状、肥料的酸碱性；S52、根据可用肥料的名称以及耕种位置所在区域获取肥料的权重指标，权重指标包括但不限于：价格、土壤适用性。进一步地，本专利技术的步骤S6的具体方法为：S61、以可用肥料的配比为决策变量，以土壤肥力丰缺为约束条件建立约束方程；S62、以可用肥料的权重指标建立目标函数；S63、采用运筹学方法求取步骤S62中目标函数最佳值时步骤S61中各决策变量的取值；S64、根据步骤S63所得决策变量取值确定定制肥配方。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术的利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法，利用物联网技术、计算机技术汇集测土配方施肥的相关技术数据，建立数据库，综合处理有关数据，推荐作物施肥结构，提出氮磷钾的适宜比例和最佳施肥量，使测土配方施肥技术程序化。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例中确定某处耕种位置某种农作物的氮、磷、钾定制肥配方的方法步骤如下：(1)获取拟耕种的农作物种类、预期产量及耕种位置；(2)确定耕种位置的肥力现状；(3)确定拟耕种农作物的肥力需求数据；(4)计算耕种位置的土壤肥力丰缺；(5)获取可用肥料的相关信息；(6)根据土壤肥力丰缺和可用肥料的相关信息计算定制肥配方。步骤(1)中预期产量为h目标，耕种位置为Tillage(x目标，y目标)。步骤(2)包括以下步骤：(21)通过耕种位置从信息系统中提取耕种位置区域的土壤信息(Soil)，土壤信息包括位置坐标(x，y)、氮含量(N)、磷含量(P)以及钾含量(K)，表示为Soil(x，y，N，P，K)；(22)通过物联网采集计算耕种位置区域土壤肥力监测点位的土壤肥力(Point)，土壤肥力包括位置坐标(x，y)、氮含量(N)、磷含量(P)以及钾含量(K)，表示为Point(x，y，N，P，K)；(23)通过距离反比法根据(21)、(22)步骤获取的土壤信息计算耕种位置的土壤肥力现状：(231)计算根据区域内Soil和Point的位置计算距离权重：(232)计算耕种位置的氮、磷、钾含量：TillageN，P，K＝∑SoilN，P，K·Wi+∑PointN，P，K·Wi步骤(3)包括以下步骤：(31)确定拟耕种农作物所需肥料的类型为氮、磷、钾；(32)获取拟耕种农作物单位产量对每种类型肥料的需求量为N单位需求，P单位需求，K单位需求；(33)根据步骤(1)的预期产量和步骤(32)的单位肥料需求量计算各类肥料的总量为N需求＝N单位需求·h目标，P需求＝P单位需求·h目标，K需求＝K单位需求·h目标。步骤(4)包括以下步骤：(41)根据耕种位置土壤的类型、历史耕种情况及季节确定氮、磷、钾肥的利用率为r氮，r磷，r钾校正系数为C氮，C磷，C钾；(42)根据拟耕种农作物的需肥量和土壤的肥力现状计算土壤的肥力丰缺：步骤(5)包括以下步骤：(51)从信息系统中获取可用的肥料信息，肥料信息(Fertilizer)包括氮含量(N)、磷含量(P)以及钾含量(K)；(52)根据可用肥料的名称以及耕种位置所在区域获取肥料的权重指标，权重指标包括价格(p)。步骤(6)包括以下步骤：(61)以可用肥料的配比(s)为决策变量，以土壤肥力丰缺为约束条件建立约束方程：(62)以可用肥料的价格(p)为权重指标建立目标函数：MinΣsi·pi(63)采用线性规划求取步骤(62)中目标函数最佳值时步骤(61)中决策变量的取值；(64)根据步骤(63)所得决策变量取值si确定定制肥配方。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、获取拟耕种的农作物种类、预期产量及耕种位置；S2、通过物联网确定耕种位置的肥力现状；S3、确定拟耕种的农作物的肥力需求数据；S4、计算耕种位置的土壤肥力丰缺；S5、获取可用肥料的相关信息；S6、根据土壤肥力丰缺和可用肥料的相关信息计算定制肥配方。

【技术特征摘要】
1.一种利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、获取拟耕种的农作物种类、预期产量及耕种位置；S2、通过物联网确定耕种位置的肥力现状；S3、确定拟耕种的农作物的肥力需求数据；S4、计算耕种位置的土壤肥力丰缺；S5、获取可用肥料的相关信息；S6、根据土壤肥力丰缺和可用肥料的相关信息计算定制肥配方。2.根据权利要求1所述的利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法，其特征在于，步骤S2的具体方法为：S21、通过耕种位置从信息系统中提取耕种位置区域的土壤信息，土壤信息包括但不限于土壤类型、土壤水分状况、土壤物理性质、土壤化学性质；S22、通过物联网采集计算耕种位置区域土壤肥力监测点位的土壤肥力，土壤肥力包括但不限于酸碱度、阳离子代换量、有机质、氮、磷、钾、微量元素；S23、通过地质统计学方法，根据步骤S22和步骤S23获取的土壤信息计算耕种位置的土壤肥力现状，地质统计学方法包括但不限于距离反比法、克里金法。3.根据权利要求1所述的利用物联网和计算技术实现施肥配方的设计的方法，其特征在于，步骤S3的具体方法为：S31、确定拟耕种农作物所需肥料的类型；S32、获取拟耕种农作物单位产量对每...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦孙巍，李先福，邱丹丹，孙静月，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42