本發(fā)明涉及作物栽培，具體涉及一種用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、設(shè)施果菜生產(chǎn)是指在溫室、大棚或者其他人工環(huán)境中，利用控制技術(shù)對果菜進(jìn)行種植的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。大棚作為一種主要的設(shè)施種植環(huán)境，為果菜提供了可控的生長環(huán)境，可以避免外界天氣的影響，使得作物能夠在較為穩(wěn)定的環(huán)境下生長，從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)。大棚種植常常利用滴灌技術(shù)對果菜進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉，通過管道系統(tǒng)將水分和營養(yǎng)液直接滴灌到植物根部，能夠提供精確的水分管理，避免了水分的浪費(fèi)和土壤的過度濕潤。
2、傳統(tǒng)滴灌系統(tǒng)通常通過監(jiān)測作物處的土壤濕度來控制滴頭的滴水速率，但實(shí)際滴水量會受滴灌水壓影響，沒有考慮作物生長狀況，對滴頭滴速調(diào)整時(shí)缺乏考慮作物對水分的實(shí)際需求，沒有將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效融合，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確把握每個(gè)作物的真實(shí)需求，從而不能合理控制滴頭滴速導(dǎo)致土壤濕度對于作物而言不利于生長。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決在設(shè)施果菜生產(chǎn)滴灌過程滴頭滴速控制不合理導(dǎo)致土壤濕度對于作物而言不利于生長的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：
2、本發(fā)明提供一種用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，所述方法包括：
3、確定各個(gè)作物位置的土壤濕度數(shù)據(jù)以及作物圖像；
4、利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定作物位置中的異常位置，利用作物圖像確定異常位置的作物吸水能力；
5、利用土壤濕度數(shù)據(jù)和作物吸水能力，確定異常位置的作物需水程度；
6、利用作物需水程度確定異常位置的目標(biāo)滴水速率。
7、進(jìn)一步地，所述利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定作物位置中的異常位置，包括：
8、確定各個(gè)時(shí)刻的目標(biāo)作物位置的目標(biāo)濕度數(shù)據(jù)和所有作物位置的平均濕度數(shù)據(jù)；
9、利用目標(biāo)濕度數(shù)據(jù)和平均濕度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到目標(biāo)作物位置的濕度異常因子；
10、利用濕度異常因子，確定作物位置中的異常位置。
11、進(jìn)一步地，所述利用濕度異常因子，確定作物位置中的異常位置，包括：
12、利用濕度異常因子確定濕度異常時(shí)刻以及由連續(xù)濕度異常時(shí)刻構(gòu)成的異常時(shí)段；
13、利用異常時(shí)段內(nèi)的水壓時(shí)序數(shù)據(jù)與土壤濕度時(shí)序數(shù)據(jù)，確定土壤濕度異常與水壓的關(guān)聯(lián)程度；
14、比較關(guān)聯(lián)程度與預(yù)設(shè)關(guān)聯(lián)閾值，確定作物位置中的異常位置。
15、進(jìn)一步地，所述利用作物圖像確定異常位置的作物吸水能力，包括：
16、利用作物圖像確定異常位置的作物覆蓋面積以及作物高度；
17、利用作物覆蓋面積和作物高度，計(jì)算得到作物吸水能力。
18、進(jìn)一步地，所述利用土壤濕度數(shù)據(jù)和作物吸水能力，確定異常位置的作物需水程度，包括：
19、利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定異常位置的土壤缺水程度和在各個(gè)時(shí)刻的缺水量；
20、利用土壤缺水程度和缺水量，計(jì)算得到異常位置在異常時(shí)段內(nèi)的作物缺水時(shí)長；
21、利用作物缺水時(shí)長和作物吸水能力，計(jì)算得到異常位置的作物需水程度。
22、進(jìn)一步地，所述利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定異常位置的土壤缺水程度，包括：
23、利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定異常位置在異常時(shí)段內(nèi)的濕度異常因子序列；
24、確定濕度異常因子序列中的小于預(yù)設(shè)異常閾值的濕度異常因子的缺水異常數(shù)量；
25、利用缺水異常數(shù)量在濕度異常因子序列中的占比，確定異常位置的土壤缺水程度。
26、進(jìn)一步地，利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定異常位置在各個(gè)時(shí)刻的缺水量，包括：
27、確定異常位置在各個(gè)時(shí)刻的單位濕度數(shù)據(jù)和所有時(shí)刻的平均濕度數(shù)據(jù)；
28、利用單位濕度數(shù)據(jù)和平均濕度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到異常位置在各個(gè)時(shí)刻的缺水量。
29、進(jìn)一步地，所述利用作物需水程度確定異常位置的目標(biāo)滴水速率，包括：
30、利用異常位置的作物需水程度和土壤濕度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到異常位置的目標(biāo)滴水速率。
31、進(jìn)一步地，在所述確定各個(gè)作物位置的土壤濕度數(shù)據(jù)以及作物圖像，之后還包括：
32、利用作物圖像確定作物位置中正常位置的作物吸水能力；
33、利用正常位置的作物吸水能力，確定正常位置的作物需水程度。
34、本發(fā)明還提供一種用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)如上任一項(xiàng)所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法；所述系統(tǒng)包括：
35、數(shù)據(jù)采集模塊，用于確定各個(gè)作物位置的土壤濕度數(shù)據(jù)以及作物圖像；
36、需水分析模塊，用于利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定作物位置中的異常位置，利用作物圖像確定異常位置的作物吸水能力；利用土壤濕度數(shù)據(jù)和作物吸水能力，確定異常位置的作物需水程度；
37、滴速控制模塊，用于利用作物需水程度確定異常位置的目標(biāo)滴水速率。
38、本發(fā)明具有如下有益效果：
39、本發(fā)明通過監(jiān)測大棚中每個(gè)位置的土壤濕度與滴管水流量的關(guān)系，確定出若干個(gè)濕度異常位置，并利用圖像處理技術(shù)獲取每個(gè)位置處作物的生長狀況，得到每個(gè)位置作物的實(shí)際需水程度，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)融合處理，可以準(zhǔn)確把握果菜在不同生長階段和不同環(huán)境下的水分需求，從而精確調(diào)整滴灌系統(tǒng)的滴速，使得土壤濕度對于作物而言更加利于生長。
1.一種用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定作物位置中的異常位置，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述利用濕度異常因子，確定作物位置中的異常位置，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述利用作物圖像確定異常位置的作物吸水能力，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述利用土壤濕度數(shù)據(jù)和作物吸水能力，確定異常位置的作物需水程度，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定異常位置的土壤缺水程度，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，利用土壤濕度數(shù)據(jù)確定異常位置在各個(gè)時(shí)刻的缺水量，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述利用作物需水程度確定異常位置的目標(biāo)滴水速率，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，在所述確定各個(gè)作物位置的土壤濕度數(shù)據(jù)以及作物圖像，之后還包括：
10.一種用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的用于設(shè)施果菜生產(chǎn)設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)融合方法；所述系統(tǒng)包括：