【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种用于向农田中的作物提供地点特定的肥料建议的系统和方法。
技术介绍
1、确定作物所需的适当肥料量是农民将面临的最重要的决定之一。氮的缺乏将会降低产量，而过量将产生经济损失并破坏环境。其他养分的缺乏将导致作物缺陷和作物质量下降。然而，由于影响作物生长和发育的参数(水、土壤特性)的差异，作物表现出田间可变性，并且因此建立可能适合整个作物的最佳水平的取决于地点的肥料建议是很麻烦。
2、在用于估算作物中作物氮水平的不同方法中，由于不同提供商提供了现成的解决方案，使用卫星或其他等效无人机生成的远程图像在实际领域中变得越来越重要。遥感可以在不需要田间检查的情况下确定偏远田地的作物氮水平。然而，使用远程图像会引起众所周知的缺点，例如噪音、天气和大气条件。此外，远程方法无法评估取决于土壤变化特性的其他参数。因此，打算采用基于遥感的集成解决方案，进一步考虑到田间的变化。
3、现有技术
4、用于农业目的的减少遥感中的噪声的已知方法旨在通过与支持向量机拟合的迭代模型来分析所接收的信号以及噪声识别和掩蔽方法。例如，us2021027429 a1公开了所述方法中的一种。然而，所述方法需要大量的计算工作和时间。
5、与旨在计算植被指数的目标无关，us2021201024 a1中的用于降噪的平滑技术众所周知，其中为了基于ndvi处理来识别作物，以前的植被指数是通过高斯(gaussian)平滑和模型去噪的，这需要校准多个模型参数并过滤掉一些动态，但可能会再次以高计算量为代价丢失原始处理指数中的一些信息
技术实现思路
1、当前公开的目的是建立一种用于基于确定性方法提供可变肥料建议的方法，该方法克服了上述问题，同时考虑了针对肥料建议的田间可变性。
2、根据本公开的第一方面，该目标和其他目标通过一种用于为作物提供可变肥料建议的计算机实现方法来实现，该方法包括以下步骤：确定包括至少一种作物的至少一个农田；确定针对至少一个农田中的至少一种作物的作物养分状况，其中确定针对至少一个农田中的至少一种作物的作物养分状况包括：确定至少一个农田的作物养分状况的基线值；确定至少一个农田的作物养分状况的田间可变性；基于基线值以及基于田间可变性确定作物养分状况；基于经确定的作物养分状况确定针对至少一个农田的可变肥料建议。
3、采用这种方法，可以实现精确的肥料建议，该建议具有绝对氮吸收量和田间可变性的真实表示。
4、根据另一实施例，确定作物养分状况的基线值包括：接收远程数据，该远程数据包括至少一个农田的图像数据；基于图像数据生成指示作物养分状况的至少一个第一植被指数；基于植被指数确定基线值。
5、采用这种方法，通过远程图像数据计算基线值。
6、根据另一实施例，确定作物养分状况的田间可变性包括：接收远程数据，该远程数据包括指示至少一个农田的当前作物养分状况的图像数据；基于图像数据生成至少一个第二植被指数；基于植被指数确定可变肥料建议的当前田间可变性。
7、采用这种方法，通过远程图像数据计算田间可变性项。
8、根据另一实施例，用于确定基线值的至少一个植被指数被定义为sx＝f(rxxx(1)，rxxx(2)，...rxxx(i)，...，rxxx(n))，其中rxxx(i)对于i＝1，……，n表示包括在远程数据中的与给定波长相关的多个反射率数据，并且f为预定的数学关系。
9、采用这种方法，基线值是基于合适的植被指数获得的。
10、根据另一实施例，基于图像数据生成至少一个植被指数用于确定田间可变性进一步包括确定与用于确定可变肥料建议的基线值的至少一个植被指数不同的至少一个植被指数。
11、采用这种方法，生成田间可变性项时，可以避免第一植被指数的固有仪器噪声。
12、根据另一实施例，用于确定田间可变性的至少一个植被指数与用于确定所述基线值的所述至少一个植被指数不同进一步包括定义用于确定田间可变性的至少一个植被指数为sx′＝f′(rxxx(1)，rxxx(2)，...rxxx(i′)，...，rxxx(n))，其中f′为与用于确定基线值的至少一个植被指数所存在的数学关系相同的数学关系，其中用于确定田间可变性的至少一个植被指数中包括的至少一个rxxx(i′)替换用于确定基线值的至少一个植被指数中包括的反射率数据中的至少一者，并且至少一个rxxx(i′)表示与不同于所替换的至少一个反射率数据的波长相关的反射率数据。
13、采用这种方法，生成一对合适的植被指数，用于改进作物养分状况的确定。
14、根据另一实施例，rxxx(i′)是在与绿色、红色、植被红边和近红外波段相关的波段中选择的反射率值。
15、采用这种方法，为其他的植被指数选择的波长属于指示农业特性的光谱。
16、根据另一实施例，rxxx(i′)通过以下方式来选择：检测经确定的农田附近具有独立于给定波长的光谱平坦值的至少一个区域，并从绿色、红色、植被红边和近红外波段中选择表现出经检测的至少一个区域的最低标准偏差的至少一个波段。
17、采用这种方法，所选通道具有较低的标准偏差，减少了其他植被指数中的噪声。
18、根据另一实施例，基于土壤养分含量、土壤有机质和/或矿化数据的田地数据或局部分析来进一步调整可变肥料建议。
19、采用这种方法，可以利用本地数据和其他的农艺参数来改进远程肥料建议。
20、根据另一实施例，该方法进一步包括基于经确定的可变肥料建议为农业设备产生机器可读脚本文件，以进行肥料施用。
21、采用这种方法，农业设备可以被自动配置为进行本公开的肥料建议。
22、根据另一实施例，该方法进一步包括通过被配置为进行肥料施用的农业设备来实施可变肥料建议。
23、采用这种方法，可以直接进行肥料建议。
24、根据另外的方面，在本公开内设想了被配置为进行上文所讨论的方法的系统、数据处理设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于为作物提供可变肥料建议的计算机实现方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定针对所述作物养分状况的基线值包括：
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定针对所述作物养分状况的田间可变性包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其中用于确定所述基线值的所述至少一个植被指数被定义为SX＝f(RXXX(1)，RXXX(2)，...RXXX(i)，...，RXXX(n))，其中RXXX(i)针对i＝1,……,n表示与给定波长相关的包括在所述远程数据中的多个反射率数据，并且f为预定的数学关系。
5.根据权利要求2和3所述的方法，其中基于所述图像数据生成至少一个植被指数以用于确定田间可变性包括确定与用于确定所述作物养分状况的所述基线值的所述至少一个植被指数不同的至少一个植被指数。
6.根据权利要求4所述的方法，其中用于确定田间可变性的所述至少一个植被指数与用于确定所述基线值的所述至少一个植被指数不同进一步包括定义用于确定田间可变性的所述至少一个植被指数为SX′＝f′(RXXX(1)，RXXX
7.根据权利要求6所述的方法，其中RXXX(i')为在与绿色、红色、植被红边和近红外波段相关的波段中选择的反射率值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中RXXX(i')通过以下来选择：检测经确定的农田附近具有独立于所述给定波长的光谱平坦值的至少一个区域，并从所述绿色、红色、植被红边和近红外波段中选择针对经检测的至少一个区域表现出最低标准偏差的至少一个波段。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于土壤养分含量、土壤有机质和/或矿化数据的田地数据或局部分析来进一步调整所述可变肥料建议。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括基于经确定的可变肥料建议为农业设备产生机器可读的脚本文件，以进行相应的肥料施用。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括通过被配置为进行肥料施用的农业设备来实施所述可变肥料建议。
12.一种用于提供肥料建议的系统，所述系统包括被配置为进行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的装置。
13.一种数据处理设备，其包括用于进行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的装置。
14.一种计算机可读存储介质，其包括指令，所述指令当由计算机系统执行时，使所述计算机系统进行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
15.一种计算机程序产品，其包括指令，当程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机进行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于为作物提供可变肥料建议的计算机实现方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定针对所述作物养分状况的基线值包括：
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定针对所述作物养分状况的田间可变性包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其中用于确定所述基线值的所述至少一个植被指数被定义为sx＝f(rxxx(1)，rxxx(2)，...rxxx(i)，...，rxxx(n))，其中rxxx(i)针对i＝1,……,n表示与给定波长相关的包括在所述远程数据中的多个反射率数据，并且f为预定的数学关系。
5.根据权利要求2和3所述的方法，其中基于所述图像数据生成至少一个植被指数以用于确定田间可变性包括确定与用于确定所述作物养分状况的所述基线值的所述至少一个植被指数不同的至少一个植被指数。
6.根据权利要求4所述的方法，其中用于确定田间可变性的所述至少一个植被指数与用于确定所述基线值的所述至少一个植被指数不同进一步包括定义用于确定田间可变性的所述至少一个植被指数为sx′＝f′(rxxx(1)，rxxx(2)，...rxxx(i′)，...，rxxx(n))，其中f'为与用于确定所述基线值的所述至少一个植被指数所存在的数学关系相同的数学关系，其中用于确定田间可变性的所述至少一个植被指数中包括的至少一个rxxx(i')替换用于确定所述基线值的所述至少一个植被指数中包括的所述反射率数据中的至少一者，并且所述至少一个rxxx(i')表示与不同于经替换的所述至少一个反射...
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