車載農(nóng)田面積測量儀的系統(tǒng)研究
隨著科技的快速發(fā)展，精準的農(nóng)業(yè)開始崛起。像之前的粗糙農(nóng)業(yè)已經(jīng)漸漸的被取代，精準農(nóng)業(yè)不管是在技術(shù)上還是在管理上都是略勝一籌的，精準農(nóng)業(yè)在測量制定地區(qū)的面積時都是采用先進的儀器，如農(nóng)田面積測量儀，不管是規(guī)則面積還是不規(guī)則面積都是可以準確測定的，這個為我們進行合理的灌溉以及施肥也是奠定一定的基礎(chǔ)條件的，也為我們實現(xiàn)精確施肥、精確耕種以及精確灌溉打好了基礎(chǔ)條件。實現(xiàn)這些的關(guān)鍵技術(shù)有全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感傳感器及檢測系統(tǒng)、計算機控制器及變量執(zhí)行設備等。也是獲取作物生長的各種影響因素信息(如土壤結(jié)構(gòu)、含水量、地形、病蟲害等)的重要技術(shù)手段之一。
全球定位系統(tǒng)已被廣泛應用于農(nóng)業(yè)機械化導航和農(nóng)田定位與面積測量中，它徹底地改變了傳統(tǒng)的農(nóng)田作業(yè)方式，改進農(nóng)業(yè)機械的性能，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，為科學利用資源，提高產(chǎn)量，降低成本，減少農(nóng)業(yè)活動帶來的環(huán)境污染，為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展由粗放型向精細農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變奠定了基礎(chǔ)。精細農(nóng)業(yè)的實施主要問題存在于農(nóng)田信息獲取的質(zhì)量(密度、速度和精度)和成本投入上。而傳統(tǒng)的 GPS 農(nóng)田面積測量，實現(xiàn)的是靜態(tài)測量，采集田塊頂點的地理信息后，由數(shù)學方法計算出來，難以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械作業(yè)中實時采集作業(yè)面積。傳統(tǒng)的 GPS 面積計算，一般采用投影的方式，將經(jīng)緯度信息利用高斯-克呂格投影轉(zhuǎn)換為平面坐標后，再通過復雜的數(shù)學運算得出田地面積。
由于投影法計算公式過于復雜，再加上地球是非規(guī)則橢圓，計算出的數(shù)據(jù)存在很大誤差，并且傳統(tǒng)的測量方法僅僅適用于靜態(tài)測量，難以滿足動態(tài)測量。研究過程中，通過近 50 km2區(qū)域內(nèi)的農(nóng)田試驗數(shù)據(jù)進行測試，發(fā)現(xiàn)在同經(jīng)度或同緯度情況下，任意兩點的實際單位距離近似相等。在經(jīng)度和緯度與實際距離的換算中，可采用經(jīng)緯度單位距離與兩點間的經(jīng)緯度實際距離之差的乘積，來計算任意兩點間的距離。從而可以將傳統(tǒng)的經(jīng)緯度高斯-克呂格投影轉(zhuǎn)換面積測量方法簡單化，僅僅依靠兩點間的距離與農(nóng)業(yè)機械作業(yè)寬度就可近似測量作業(yè)面積。實際上的耕地面積大多在 1 km2以內(nèi)，相對地球半徑微乎其微，通過實驗驗證測量簡化帶來的誤差完全可忽略不計。中國糧油儀器網(wǎng) http://www.feta-virtual.com/
