一种基于人工智能的土壤数据采集方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于人工智能的土壤数据采集方法及系统，属于土壤数据采集技术领域，本发明专利技术通过根据当前土壤采集任务的任务信息获取与土壤采集任务相关的环境因子数据，以生成当前采集任务预警环境因子数据信息，进一步根据当前采集任务预警环境因子数据信息进行确定无人机采集装置的预选采集区域，进而基于无人机采集装置的采集区域确定无人机采集装置的航线信息。通过本方法能够有效地对待采集数据的土壤区域进行有效地筛选，从而能够快速地筛选出土壤的采集区域，有利于对土壤采集区域的精细划分，进而有针对性地对土壤进行数据采集，降低数据采集的复杂性，从而能够减少无关土壤采集数据产生，有利于土壤虫害性疾病的快速研判。快速研判。快速研判。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的土壤数据采集方法及系统


[0001]本专利技术涉及土壤数据采集
，尤其涉及一种基于人工智能的土壤数据采集方法及系统。

技术介绍

[0002]无线传感器网络是由部署在实际监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的、自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给应用中心。随着无线传感器网络的飞速发展和日益成熟，无线传感器被广泛部署应用到关系国计民生的，诸如环境监测、交通运输、精准农业等各行各业中。无人机技术的不断成熟，为实现复杂场景中大容量、广覆盖的无线网络数据采集传输提供了新的思路和契机。这主要得益于无人机具有很强的机动性和灵活性，能够到达人力难以涉足的区域，如海岸线、油田等；尤其对于高温、高压、高粉尘等设备难以长期部署的极端恶劣环境的工业数据采集具有很强的适用性，不仅降低人力消耗更能规避人员操作风险；同时，相较于地对地的采集方式，空中数据传输遇到的障碍物更少、无线信号覆盖范围更广。一般情况下，无人机可分为多旋翼无人机、固定翼无人机、无人直升机三种。其中，多旋翼无人机由于其稳定、易于操作、负重能力强的特点，通过携带数据采集装置。在一些智慧农业场地中，常常布置有许多无线传感器以获取土壤中的环境数据，如温度、湿度、盐度等数据。现如今，常常通过无人机采集土壤的图像数据，进而通过对无人机土壤的图像数据进行研判，进而提前判断以及发现土壤表面中是否隐藏相关的危害作物根部的相关害虫，而在此过程往往需要通过无人机进行采集数据，如今的无人机采集数据的过程中，仅仅只是盲目的采集所有待采集区域的数据导致了采集的数据量庞大，加长了对无人机土壤的图像数据进行研判时间，研判时间越长越容易错过防治的时间。如何通过无线传感网络以及无人机进行联合来减少数据的采集量以及优化无人机在采集过程中的采集效率，是当前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种基于人工智能的土壤数据采集方法及系统。
[0004]为达上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]本专利技术第一方面提供了一种基于人工智能的土壤数据采集方法，包括以下步骤：
[0006]获取当前土壤采集任务的任务信息，根据所述当前土壤采集任务的任务信息获取与土壤采集任务相关的环境因子数据，以生成当前采集任务预警环境因子数据信息；
[0007]根据所述当前采集任务预警环境因子数据信息进行确定无人机采集装置的预选采集区域，并通过对所述预选采集区域进行二次确认，以获取无人机采集装置的采集区域；
[0008]基于所述无人机采集装置的采集区域确定无人机采集装置的航线信息，并获取当前无人机采集装置的工作信息；
[0009]根据所述当前无人机采集装置的工作信息以及所述无人机采集装置的航线信息确定各采集区域的无人机采集装置。
[0010]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，获取当前土壤采集任务的任务信息，根据所述当前土壤采集任务的任务信息获取与土壤采集任务相关的环境因子数据，以生成当前采集任务相关环境因子数据信息，具体包括以下步骤：
[0011]获取当前土壤采集任务的任务信息，根据所述当前土壤采集任务的任务信息进行特征提取，以获取相应的危害作物生长的阻碍数据信息；
[0012]获取当前土壤采集区域的环境因子数据信息，并通过层次分析法计算所述环境因子数据信息与所述相应的危害作物生长的阻碍数据信息的指标权重，生成各环境因子数据信息对应的危害指标权重信息；
[0013]通过灰色关联分析法对所述各环境因子数据信息对应的危害指标权重信息与相应的危害作物生长的阻碍数据信息进行关联计算，以获取产生相应的危害作物生长的阻碍数据信息的评价分数；
[0014]若所述评价分数大于预设评价分数之时，将所述当前土壤采集区域的环境因子数据信息作为当前采集任务预警环境因子数据信息进行输出。
[0015]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，根据所述当前采集任务预警环境因子数据信息进行确定无人机采集装置的预选采集区域，具体包括以下步骤：
[0016]获取当前土壤采集区域的作物所在生长阶段信息，并根据所述当前采集任务预警环境因子数据信息通过大数据检索，以获取与当前采集任务预警环境因子数据信息的可能性危害土壤虫害类型；
[0017]通过大数据网络获取可能性危害土壤虫害类型危害当前土壤采集区域的作物所在的生长阶段信息，生成危害性生长阶段信息；
[0018]判断所述当前土壤采集区域的作物所在生长阶段信息是否为危害性生长阶段之前的生长阶段或者危害性生长阶段；
[0019]若所述当前土壤采集区域的作物所在生长阶段信息为危害性生长阶段之前的生长阶段或者危害性生长阶段时，将当前土壤采集区域作为无人机采集装置的预选采集区域进行输出。
[0020]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，通过对所述预选采集区域进行二次确认，以获取无人机采集装置的采集区域，具体包括以下步骤：
[0021]获取当前预选采集区域的历史施药信息，并根据所述当前预选采集区域的历史施药信息构建施药信息数据库，通过大数据网络获取可能性危害土壤虫害类型的药物信息；
[0022]将所述可能性危害土壤虫害类型的药物信息输入到所述施药信息数据库中进行匹配，以获取匹配度，并判断所述匹配度是否大于预设匹配度；
[0023]若所述匹配度大于预设匹配度时，获取当前可能性危害土壤虫害类型的药物信息在当前土壤采集区域的施药时间信息，并判断所述施药时间信息是否大于预设施药时间信息；
[0024]若所述施药时间信息大于预设施药时间信息，则将当前预选采集区域进行剔除，若所述施药时间信息不大于预设施药时间信息，则将当前预选采集区域作为无人机采集装置的采集区域。
[0025]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，基于所述无人机采集装置的采集区域确定无人机采集装置的航线信息，具体包括以下步骤：
[0026]获取每一个无人机采集装置的采集区域的位置信息，并基于所述每一个无人机采集装置的采集区域的位置信息构建多条无人机采集装置的航线，并对多条无人机采集装置的航线信息在解空间中均匀产生预定数量染色体个体，以生成初代种群，并确定所述初代种群的规模，对选择比例、交叉概率、变异概率进行初始化；
[0027]基于所述多条无人机采集装置的航线，对所述初代种群中每一个染色体个体进行快速非支配和拥挤度计算，对所述初代种群进行选择、交叉、变异操作，以获取下一代种群；
[0028]将所述初代种群与所述下一代种群合并，以获得新种群，基于所述每一个无人机采集装置的采集区域的位置信息，对所述新种群进行快速非支配排序和拥挤度的计算，对所述新种群选择符合条件的个体来组成新初代种群；
[0029]确定演化过程的进化代数，若所述进化代数小于所述最大进化代数，则所述进化代数的数量加一，并转至对所述初代种群进行选择、交叉、变异操作，以获得下一代种群，若所述进化代数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的土壤数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：获取当前土壤采集任务的任务信息，根据所述当前土壤采集任务的任务信息获取与土壤采集任务相关的环境因子数据，以生成当前采集任务预警环境因子数据信息；根据所述当前采集任务预警环境因子数据信息进行确定无人机采集装置的预选采集区域，并通过对所述预选采集区域进行二次确认，以获取无人机采集装置的采集区域；基于所述无人机采集装置的采集区域确定无人机采集装置的航线信息，并获取当前无人机采集装置的工作信息；根据所述当前无人机采集装置的工作信息以及所述无人机采集装置的航线信息确定各采集区域的无人机采集装置。2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的土壤数据采集方法，其特征在于，获取当前土壤采集任务的任务信息，根据所述当前土壤采集任务的任务信息获取与土壤采集任务相关的环境因子数据，以生成当前采集任务相关环境因子数据信息，具体包括以下步骤：获取当前土壤采集任务的任务信息，根据所述当前土壤采集任务的任务信息进行特征提取，以获取相应的危害作物生长的阻碍数据信息；获取当前土壤采集区域的环境因子数据信息，并通过层次分析法计算所述环境因子数据信息与所述相应的危害作物生长的阻碍数据信息的指标权重，生成各环境因子数据信息对应的危害指标权重信息；通过灰色关联分析法对所述各环境因子数据信息对应的危害指标权重信息与相应的危害作物生长的阻碍数据信息进行关联计算，以获取产生相应的危害作物生长的阻碍数据信息的评价分数；若所述评价分数大于预设评价分数之时，将所述当前土壤采集区域的环境因子数据信息作为当前采集任务预警环境因子数据信息进行输出。3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的土壤数据采集方法，其特征在于，根据所述当前采集任务预警环境因子数据信息进行确定无人机采集装置的预选采集区域，具体包括以下步骤：获取当前土壤采集区域的作物所在生长阶段信息，并根据所述当前采集任务预警环境因子数据信息通过大数据检索，以获取与当前采集任务预警环境因子数据信息的可能性危害土壤虫害类型；通过大数据网络获取可能性危害土壤虫害类型危害当前土壤采集区域的作物所在的生长阶段信息，生成危害性生长阶段信息；判断所述当前土壤采集区域的作物所在生长阶段信息是否为危害性生长阶段之前的生长阶段或者危害性生长阶段；若所述当前土壤采集区域的作物所在生长阶段信息为危害性生长阶段之前的生长阶段或者危害性生长阶段时，将当前土壤采集区域作为无人机采集装置的预选采集区域进行输出。4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的土壤数据采集方法，其特征在于，通过对所述预选采集区域进行二次确认，以获取无人机采集装置的采集区域，具体包括以下步骤：获取当前预选采集区域的历史施药信息，并根据所述当前预选采集区域的历史施药信息构建施药信息数据库，通过大数据网络获取可能性危害土壤虫害类型的药物信息；
将所述可能性危害土壤虫害类型的药物信息输入到所述施药信息数据库中进行匹配，以获取匹配度，并判断所述匹配度是否大于预设匹配度；若所述匹配度大于预设匹配度时，获取当前可能性危害土壤虫害类型的药物信息在当前土壤采集区域的施药时间信息，并判断所述施药时间信息是否大于预设施药时间信息；若所述施药时间信息大于预设施药时间信息，则将当前预选采集区域进行剔除，若所述施药时间信息不大于预设施药时间信息，则将当前预选采集区域作为无人机采集装置的采集区域。5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的土壤数据采集方法，其特征在于，基于所述无人机采集装置的采集区域确定无人机采集装置的航线信息，具体包括以下步骤：获取每一个无人机采集装置的采集区域的位置信息，并基于所述每一个无人机采集装置的采集区域的位置信息构建多条无人机采集装置的航线，并对多条无人机采集装置的航线信息在解空间中均匀产生预定数量染色体个体，以生成初代种群，并确定所述初代种群的规模，对选择比例、交叉概率、变异概率进行初始化；基于所述多条无人机采集装置的航线，对所述初代种群中每一个染色体个体进行快速非支配和拥挤度计算，对所述初代种群进行选择、交叉、变异操作，以获取下一代种群；将所述初代种群与所述下一代种群合并，以获得新种群，基于所述每一个无人机采集装置的采集区域的位置信息，对所述新种群进行快速非支配排序和拥挤度的计算，对所述新种群选择符合条件的个体来组成新初代种群；确定演化过程的进化代数，若所述进化代数小于所述最大进化代数，则所述进化代数的数量加一，并转至对所述初代种群进行选择、交叉、变异操作，以获得下一代种群，若所述进化代数大于最大进化代数，则中止迭代并输出所述无人机采集装置的航线信息。6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的土壤数据采集方法，其特征在于，根据所述当前无人机采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：范合琴，王瑾，张学军，常青晓，关静，孔培培，丁云杰，侯立霞，王小明，曹乃文，石卫东，郭富春，付阳，
申请(专利权)人：宗源生态肥业有限公司，
类型：发明
国别省市：