基于农机空间运行轨迹的作业计量算法研究

发布时间：2017-03-30 17:06

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【摘要】：近些年来,随着社会经济的发展和科学技术的进步,我国的农业机械化水平不断提高,同时,一些相应的农机专业合作组织和规模化农场也在不断发展和壮大。农业生产在追求机械化、现代化的同时,也开始更加注重节约成本和保护生态,从而产生了“精准农业”这一概念,它将是未来农业发展的方向。农机作业面积的实时测量对于精准农业而言具有重要的价值,对指导农机高效作业、控制生产资料的投入,以及计算农作物的单位面积产量等具有很大帮助。此外,黑龙江垦区国营规模化农场、农机合作社等农机服务组织采用新的管理模式：统一调度、统一作业计费标准、统一核算。在抢农时作业时,常存在着同一地块多个机手作业,或同一机手多个地块作业等情况,导致作业面积计量、核算困难。所以,在农机作业时有必要配备一套精确、可靠的作业计量系统。然而,目前已有的农机作业计量方法和设备,多存在着各自的不足之处,难以满足高精度实时测量的需求。 本文首先对现有的农机作业面积测量方法进行了综述,并分析比较了它们的优缺点。在此基础之上,针对农机作业高精度、实时动态测量等需求,提出了三种不同的基于农机空间运行轨迹的作业计量算法——缓冲区法、栅格法和距离法,并介绍了与算法设计有关的理论基础。然后,给出了算法的具体实现过程,阐述了算法的运行环境。最后,从测量精度和运行效率两个方面,对三种算法进行了试验验证,分析了GPS定位精度、作业重叠率等因素对算法测量精度的影响,并对三种算法的精度和时间效率进行了比较。试验结果表明：缓冲区算法和栅格算法在重叠作业的情况下精度相对较高,从而体现出其优势来,随着GPS定位精度的降低,两者的面积测量精度也会受到一定程度的影响；而距离算法则在满幅作业的情况下具有较明显的优势,满幅情况下算法受GPS定位精度的影响较小,但在重叠作业的情况下则会产生严重的误差；算法时间效率方面,距离算法最优,栅格算法其次,而缓冲区算法则相对较低。统观所有测量结果,栅格算法的测量精度略高于缓冲区算法,所以是一种兼顾精度和效率的相对最优算法。
【关键词】：农机作业 计量算法 缓冲区 栅格 距离 算法验证
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP301.6;S220
【目录】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 研究目的和意义8-9
• 1.2 农机作业计量方法的研究现状9-13
• 1.3 论文研究内容及组织架构13-15
• 2 基于农机空间运行轨迹的作业计量算法理论基础15-30
• 2.1 全球定位系统(GPS)15-17
• 2.2 地理信息系统(GIS)17-18
• 2.3 缓冲区分析18-24
• 2.4 计算几何基础24-30
• 3 基于农机空间运行轨迹的作业计量算法设计与实现30-48
• 3.1 缓冲区计量算法的设计与实现30-38
• 3.2 栅格计量算法的设计与实现38-41
• 3.3 距离计量算法的设计与实现41
• 3.4 农机作业计量软件介绍41-48
• 4 基于农机空间运行轨迹的作业计量算法验证试验48-60
• 4.1 试验方案介绍48-49
• 4.2 试验过程49-52
• 4.3 试验结果52-59
• 4.4 试验结论59-60
• 5 总结与展望60-62
• 5.1 论文总结60-61
• 5.2 研究展望61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65

【参考文献】

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1 朱q

本文编号：277612