一种自主灌溉科学节水的决策方法、系统和计算设备与流程

本发明的实施方式涉及物联网，更具体地，本发明的实施方式涉及一种自主灌溉科学节水的决策方法、系统和计算设备。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、我国传统农业的管理大多依靠人工完成，效率低下、工作量大、管理不科学。中小型农场设施现代化水平低，缺乏配套设施，存在可靠性和时效性问题。作物的灌溉大都采用漫灌或渠灌，且仅凭个人的经验进行水分补给。然而，这种灌溉方式无法准确地确定土壤需要的水分，通常会造成水资源的浪费。

技术实现思路

1、在本上下文中，本发明的实施方式期望提供一种自主灌溉科学节水的决策方法、系统和计算设备。

2、在本发明实施方式的第一方面中，提供了一种自主灌溉科学节水的决策方法，包括：

3、获取待灌溉区域的传感器参数和目标图像；

4、对所述目标图像进行特征识别，得到所述目标图像的植物特征和土壤特征；

5、根据所述植物特征确定所述待灌溉区域中的目标植物以及所述目标植物的植物信息；

6、根据所述土壤特征和所述传感器参数，确定土壤类型；

7、根据所述目标植物的植物信息和所述土壤类型，确定灌溉水量；

8、根据所述灌溉水量和所述传感器参数确定灌溉方案。

9、在本实施方式的一个实施例中，所述传感器参数至少包括所述待灌溉区域的土壤酸碱度和土壤ec值，所述根据所述土壤特征和所述传感器参数，确定土壤类型，包括：

10、从所述土壤特征中随机选取多个土壤颗粒特征；

11、确定各个所述土壤颗粒特征的土壤颗粒直径；其中，一个土壤颗粒特征对应一个土壤颗粒直径；

12、根据各个所述土壤颗粒直径确定所述待灌溉区域的土壤主类型；其中，所述土壤主类型包括多个土壤子类型；

13、从所述土壤主类型的多个土壤子类型中确定与所述土壤酸碱度和所述土壤ec值匹配的土壤类型。

14、在本实施方式的一个实施例中，所述根据各个所述土壤颗粒直径确定所述待灌溉区域的土壤主类型，包括：

15、确定所述土壤颗粒特征的土壤颗粒总数量；

16、确定所述土壤颗粒直径小于第一预设直径的第一土壤颗粒的第一土壤颗粒数量；

17、确定所述土壤颗粒直径大于等于所述第一预设直径，且所述土壤颗粒直径小于第二预设直径的第二土壤颗粒的第二土壤颗粒数量；

18、根据所述土壤颗粒总数量和所述第一土壤颗粒数量，确定所述第一土壤颗粒的第一比值；

19、根据所述土壤颗粒总数量和所述第二土壤颗粒数量，确定所述第二土壤颗粒的第二比值；

20、若所述第一比值大于预设比值，则确定所述待灌溉区域的土壤主类型为黏土类型；

21、若所述第一比值小于等于所述预设比值，且所述第二比值处于预设比值区间，则确定所述待灌溉区域的土壤主类型为沙土类型；

22、若所述第一比值小于等于所述预设比值，且所述第二比值未处于预设比值区间，则确定所述待灌溉区域的土壤主类型为壤土类型。

23、在本实施方式的一个实施例中，所述根据所述目标植物的植物信息和所述土壤类型，确定灌溉水量，包括：

24、从所述植物信息中确定所述目标植物的植物类型；

25、根据所述植物类型确定所述目标植物的多个生长阶段信息；其中，每一生长阶段信息中至少包含标准植物特征；

26、将所述植物特征与不同生长阶段信息中的标准植物特征进行匹配，确定所述目标植物的当前生长阶段；

27、根据所述当前生长阶段和所述土壤类型，确定灌溉水量。

28、在本实施方式的一个实施例中，所述根据所述灌溉水量和所述传感器参数确定灌溉方案，包括：

29、从所述传感器参数中获取土壤温度、土壤湿度以及天气信息；其中，所述天气信息中至少包括大气温度、大气湿度、大气压力、降水量、风力以及太阳辐射强度；

30、根据所述土壤温度、所述土壤湿度以及所述天气信息确定调整水量；

31、根据所述调整水量和所述灌溉水量确定实际灌溉水量；

32、根据所述实际灌溉水量确定灌溉方案。

33、在本发明实施方式的第二方面中，提供了一种自主灌溉科学节水的决策系统，包括：

34、获取单元，用于获取待灌溉区域的传感器参数和目标图像；

35、识别单元，用于对所述目标图像进行特征识别，得到所述目标图像的植物特征和土壤特征；

36、第一确定单元，用于根据所述植物特征确定所述待灌溉区域中的目标植物以及所述目标植物的植物信息；

37、第二确定单元，用于根据所述土壤特征和所述传感器参数，确定土壤类型；

38、第三确定单元，用于根据所述目标植物的植物信息和所述土壤类型，确定灌溉水量；

39、第四确定单元，用于根据所述灌溉水量和所述传感器参数确定灌溉方案。

40、在本实施方式的一个实施例中，所述传感器参数至少包括所述待灌溉区域的土壤酸碱度和土壤ec值，所述第二确定单元根据所述土壤特征和所述传感器参数，确定土壤类型的方式具体为：

41、从所述土壤特征中随机选取多个土壤颗粒特征；

42、确定各个所述土壤颗粒特征的土壤颗粒直径；其中，一个土壤颗粒特征对应一个土壤颗粒直径；

43、根据各个所述土壤颗粒直径确定所述待灌溉区域的土壤主类型；其中，所述土壤主类型包括多个土壤子类型；

44、从所述土壤主类型的多个土壤子类型中确定与所述土壤酸碱度和所述土壤ec值匹配的土壤类型。

45、在本实施方式的一个实施例中，所述第二确定单元根据各个所述土壤颗粒直径确定所述待灌溉区域的土壤主类型的方式具体为：

46、确定所述土壤颗粒特征的土壤颗粒总数量；

47、确定所述土壤颗粒直径小于第一预设直径的第一土壤颗粒的第一土壤颗粒数量；

48、确定所述土壤颗粒直径大于等于所述第一预设直径，且所述土壤颗粒直径小于第二预设直径的第二土壤颗粒的第二土壤颗粒数量；

49、根据所述土壤颗粒总数量和所述第一土壤颗粒数量，确定所述第一土壤颗粒的第一比值；

50、根据所述土壤颗粒总数量和所述第二土壤颗粒数量，确定所述第二土壤颗粒的第二比值；

51、若所述第一比值大于预设比值，则确定所述待灌溉区域的土壤主类型为黏土类型；

52、若所述第一比值小于等于所述预设比值，且所述第二比值处于预设比值区间，则确定所述待灌溉区域的土壤主类型为沙土类型；

53、若所述第一比值小于等于所述预设比值，且所述第二比值未处于预设比值区间，则确定所述待灌溉区域的土壤主类型为壤土类型。

54、在本发明实施方式的第三方面中，提供了一种计算设备，所述计算设备包括：至少一个处理器、存储器和输入输出单元；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用所述存储器中存储的计算机程序来执行第一方面中任一项所述的方法。

55、在本发明实施方式的第四方面中，提供了一种计算机可读存储介质，其包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面中任一项所述的方法。

56、根据本发明实施方式的自主灌溉科学节水的决策方法、系统和计算设备，能够获取待灌溉区域的传感器参数和目标图像；对所述目标图像进行特征识别，得到所述目标图像的植物特征和土壤特征；根据所述植物特征确定所述待灌溉区域中的目标植物以及所述目标植物的植物信息；根据所述土壤特征和所述传感器参数，确定土壤类型；根据所述目标植物的植物信息和所述土壤类型，确定灌溉水量；根据所述灌溉水量和所述传感器参数确定灌溉方案，这种灌溉方式能够准确地确定土壤需要的水分，从而减少水资源的浪费。