用于管理农业过程的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于管理农业过程的方法和系统。该方法包括：通过定义田间管理单元的地理配准边界来创建田间管理单元；通过在田间管理单元内定义地理配准的田间管理子单元来创建田间管理单元的布局；将田间管理单元、包括其边界和其田间管理子单元，存储在服务器上提供的地理空间数据库中，将场地特征赋予田间管理单元，特别是赋予田间管理子单元；将植物特征赋予田间管理单元，特别是赋予田间管理子单元；与至少一个传感器平台交换与田间管理单元有关的数据；由至少一个传感器平台针对与田间管理单元有关的数据执行任务。间管理单元有关的数据执行任务。间管理单元有关的数据执行任务。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理农业过程的方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于管理农业过程的方法和一种用于管理农业过程的系统。

技术介绍

[0002]农业过程的管理，如植物生产，特别是杂交植物生产、植物品系、植物种群或植物品种的开发，包括地块调研研究，正面临越来越多的挑战。例如，日益增加的监管要求、更详细的信息和不同实体之间复杂的相互依赖关系以及对地理准确性的高需求正在产生对改进现有解决方案的需求。
[0003]如US 8,958,992 B2、US 8,417,534 B2、US 9,622,402 B2、EP 3 358 519 A1和EP 3,351 968 A1中所述的现有解决方案达不到这些要求并且具有许多缺点。例如，现有解决方案不够准确，无法在田间精确执行任务。
[0004]因此，需要一种改进的解决方案，其解决至少一个上述需求和/或减少至少一个上述缺点。特别地，需要一种用于管理农业过程的方法和系统，能够允许在农业过程中实现更有效和/或更可靠和/或更高效和/或更便利的管理和/或更高质量。

技术实现思路

[0005]根据第一方面，提供了一种用于管理农业过程的方法，包括：通过定义田间管理单元的地理配准边界来创建田间管理单元；通过在田间管理单元内定义地理配准的田间管理子单元来创建田间管理单元的布局；将田间管理单元、包括其边界和其田间管理子单元存储在服务器上提供的地理空间数据库中；将场地特征赋予田间管理单元、特别是田间管理子单元；将植物特征赋予田间管理单元、特别是田间管理子单元；与至少一个传感器平台交换与田间管理单元有关的数据；由至少一个传感器平台根据与田间管理单元有关的数据执行任务。优选地，以至少+/
‑
2.5cm的绝对精度和/或使用实时动态(RTK)和/或后处理动态(PPK)执行任务，并且进一步优选地在不使用地面控制点(GCP)的情况下执行。
[0006]根据下文中还进一步描述的解决方案及其优选实施方案，在地理空间数据库中创建和存储具有定义了地理配准的田间管理子单元的布局的田间管理单元，可以将场地特征以及植物特征赋予该田间管理单元，特别是其子单元。通过这种方式，可以创建优选为多维的数据集合，其中不仅包括关于田间管理单元及其子单元的地理位置的信息，而且还包括关于与之相关的场地特征和植物特征的信息，优选地如下面所述还包括进一步的信息。这种累积数据的收集可以作为中央数据中心发挥作用。
[0007]根据本文描述的解决方案及其优选实施方案，与田间管理单元有关的数据可以与至少一个传感器平台进行交换，并且至少一个传感器平台可以根据与田间管理单元有关的数据执行任务。通过这种方式，在由至少一个传感器平台执行的任务和与田间管理单元相关的数据之间建立了联系。因此，可以通过至少一个传感器平台提高任务的执行，例如在质量、效率、安全等方面，同时也可以提高积累的数据，例如在质量、细节等方面。通过这种方式，可以实现更好的管理农业过程，这为管理农业过程的整个周期提供了一个综合的解决
方案，这将在下文中更详细地描述。
[0008]正如本文所理解的，以及下文将进一步描述的那样，农业过程可以包括以下组中的一个或多个：放置种植材料，例如但不限于播种和/或放置幼苗和/或插条和/或球茎和/或块茎和/或移植物；移植种植材料，例如但不限于幼苗和/或插条和/或球茎和/或块茎和/或移植物；对种植材料，例如但不限于幼苗和/或插条和/或球茎和/或块茎和/或移植物进行定株(singling)；对种植材料，例如但不限于幼苗和/或插条和/或球茎和/或块茎和/或移植物进行切顶(topping)；收集植物样本；收获；检查；去雄；授粉；为基因分型或成分分析取样；用化学品和/或肥料和/或灌溉进行处理；除草，特别是机械除草；表型分析。
[0009]管理这种农业过程的过程，如也将在下面进一步描述的，可以包括以下组中的一个或多个：规划、经营、进行维护工作、检查、监测、文档记录、分析、评估、可视化。
[0010]在管理农业过程中，植物材料的地理位置很重要。例如，在植物生产中，特别是在杂交植物生产、植物系和/或品种的开发中，植物材料位于田地中。
[0011]在此，这种田地被称为田间管理单元。
[0012]在此，植物材料优选理解为任何植物物质，特别是包括仍待种植的植物物质(在此优选称为种植材料)、位于田地中且优选在那里生长的植物物质和/或从田地中转移出来的植物物质，例如通过收获、移植、为基因分型或成分分析和/或移植取样。
[0013]在本文所述的解决方案及其优选实施方案中，通过定义田间管理单元的地理配准边界来创建田间管理单元。例如，这可以通过使用地理信息系统(GIS)来完成。GIS可以被理解为一个系统，其被设计成用地理坐标、特别是经纬度来捕获、存储、操作、分析、管理和/或展示各种类型的空间和/或地理数据。田间管理单元的边界优选为田间边界线的形式，这些边界线优选为形成一条周向封闭线，将田间管理单元包围在其中。这些边界的地理位置被存储在地理空间数据库中，例如以多边形的形式或以连接点坐标的形式。
[0014]如下面还将进一步描述的，田间管理子单元可以包括以下组中的一个或多个：区块、地块、条带、行、播种线、点位置。
[0015]田间管理子单元也可以理解为将较大的田间管理单元再分的较小区域。例如，在田间管理单元内也可以存在田间管理子单元的层次结构。
[0016]特别是，本文描述的解决方案及其优选实施方案适用于田间管理单元，特别是田间管理子单元，其尺寸相对较小，如在预育种、育种和/或植物品系、植物种群和植物品种的开发中使用的。对于这些尺寸较小的田间管理单元，特别是田间管理子单元，以及预育种、育种和/或植物品系、植物种群或植物品种的开发的具体要求，需要特别高的位置数据精度。例如，不同的品种可能被放置在相互靠近的小型田间管理子单元中。特别是，对于像预育种、育种和/或植物品系、植物种群或植物品种的开发等应用领域，单独管理不同田间管理子单元上的农业过程是很重要的。因此，准确的位置数据对于区分各个小的田间管理子单元和置于其中的不同品系、种群或品种是必要的。特别是在预育种、育种和/或植物品系、植物种群或植物品种的开发应用中，甚至可以希望以点坐标和/或单个植物材料(例如但不限于单个种子和/或单个植物)的形式来区分田间管理子单元。
[0017]在此，这样的小型田间管理子单元也可以被称为育种地块或研究地块。优选地，田间管理子单元，特别是育种地块或研究地块，具有基本呈矩形的形状，其长边边长为最大15米，或最大12米，或最大10米，或最大7.5米，或最大5米，或最大3米，或最大1.5米，或最大
1.25米。优选地，田间管理子单元，特别是育种地块，其短边边长为最大3米，或最大2米，或最大1.5米，或最大1.35米，或最大1.25米。
[0018]田间管理子单元，特别是育种地块的尺寸的非限制性示例是3米
×
10米，例如用于玉米；1.35米
×
7.5米，例如用于甜菜；1.25米...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于管理农业过程的方法，包括：
‑
通过定义田间管理单元的地理配准边界，创建所述田间管理单元；
‑
通过在所述田间管理单元内定义地理配准的田间管理子单元来创建所述田间管理单元的布局；
‑
将所述田间管理单元、包括其边界和其田间管理子单元，存储在服务器上提供的地理空间数据库中；
‑
将场地特征赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元；
‑
将植物特征赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元；
‑
与至少一个传感器平台交换与田间管理单元有关的数据；
‑
由至少一个传感器平台根据与田间管理单元有关的数据，优选地以至少+/
‑
2.5cm的绝对精度和/或使用RTK和/或PPK，执行任务。2.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述方法包括：
‑
通过所述至少一个传感器平台，优选地通过传感器平台的至少一个传感器，优选地以至少+/
‑
2.5cm的绝对精度和/或使用RTK和/或PPK，收集数据，并将所收集的数据赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元，和/或
‑
基于赋予各个田间管理单元的场地特征和/或植物特征和/或基于选择标准，从两个或更多个田间管理单元中选择一个田间管理单元。3.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述步骤针对多个田间管理单元进行。4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述方法包括：
‑
将处理信息赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元；和/或
‑
将观察信息赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元；和/或
‑
将有效种植信息赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元；和/或
‑
将收获信息赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元；和/或
‑
将收获后信息赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元；和/或
‑
将经营信息赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元，其中，优选地，以至少+/
‑
2.5cm的绝对精度和/或使用RTK和/或PPK，收集和/或赋予一个、多个或全部信息。5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述方法包括：
‑
将时间信息赋予所述田间管理单元，特别是赋予所述田间管理子单元，和/或赋予场地特征和/或植物特征和/或处理信息和/或观察信息和/或有效种植信息和/或收获信息和/或收获后信息和/或经营信息。6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述方法包括：
‑
创建所述田间管理单元的地理配准的隔离区，并将所述田间管理单元的隔离区存储在地理空间数据库中，其中优选地，通过如下创建所述隔离区：o通过在远离所述田间管理单元的方向上向所述田间管理单元的边界添加至少一个缓冲距离来计算所述隔离区的外边界；和/或o计算所述田间管理单元与另一田间管理单元或另一隔离区之间的距离；和/或o通过在指向所述田间管理单元的方向上从所述田间管理单元的边界添加至少一个缓
冲距离来计算所述隔离区的内边界。7.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其中，
‑
所述田间管理单元包括多边形；和/或
‑
所述田间管理子单元中的至少一个、多个或全部包括多边形；和/或
‑
所述田间管理子单元中的至少一个、多个或全部包括点坐标。8.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其中，所述至少一个传感器平台包括移动传感器平台，并且优选地包括以下组中的一个或多个：
‑
(智能)手机；
‑
平板电脑；
‑
移动计算机；
‑
可穿戴计算机，特别是智能手表和/或免提设备，例如智能眼镜；
‑
无人自主运载器，特别是地面和/或空中的，例如田间机器人和/或无人机；
‑
农业机械，例如拖拉机和/或种植机和/或收割机和/或喷雾机；
‑
直升飞机；
‑
飞机；
‑
非地球同步卫星，和/或其中，所述至少一个传感器平台包括固定传感器平台，并且优选地包括以下组中的一个或多个：
‑
气象站；
‑
固定的传感器；
‑
固定的测量装置；
‑
地球同步卫星。9.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，管理能够包括以下组中的一个或多个：
‑
规划；
‑
经营；
‑
执行维护工作；
‑
检查；
‑
监测；
‑
文档记录；
‑
分析；
‑
评价；
‑
可视化，和/或其中，农业过程能够包括以下组中的一个或多个：
‑
放置种植材料，例如但不限于播种和/或放置幼苗和/或插条和/或球茎和/或块茎和/或移植物；
‑
移植种植材料，例如但不限于幼苗和/或插条和/或球茎和/或块茎和/或移植物；
‑
对种植材料、例如但不限于幼苗和/或插条和/或球茎和/或块茎和/或移植物进行定
株；
‑
对种植材料、例如但不限于幼苗和/或插条和/或球茎和/或块茎和/或移植物进行切顶；
‑
收集植物样本；
‑
收获；
‑
检查；
‑
授粉；
‑
用化学品和/或肥料和/或灌溉进行处理；
‑
除草，特别是机械除草；
‑
表型分析。10.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其中，所述田间管理子单元能够包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：科沃施种子欧洲股份两合公司，
类型：发明
国别省市：