一种用于农业生产的智能化浇水控制方法及系统

本发明涉及智能浇水，具体而言，涉及一种用于农业生产的智能化浇水控制方法及系统。

背景技术：

1、农业生产中的浇水，即灌溉，是确保作物正常生长和获得高产稳产的重要技术措施。以下是一些有效的农业灌溉方式：地面灌溉、喷灌、微灌、渠道输水、管道输水。农业生产中的浇水是一个复杂且重要的过程，需要根据具体的作物需求、地理环境和气候条件来选择最合适的灌溉方式和技术。通过科学管理和先进技术的应用，可以提高水资源的利用效率，确保作物健康生长，同时也有助于保护和改善农业生态环境。

2、现在大型的农业生产基地或企业，已经使用自动浇花系统，通过设定浇水量，自动浇花系统会自动对农作物进行浇水，能够节约许多成本。但是，这一系统对于浇水量的控制都是预先在自动浇水设备中设定的，每次浇水时并不进行调整，无法考虑土壤、降水等影响因素，这就造成浇水量过多或者过少，导致农作物生长不正常，甚至死亡。因此，如何提供一种智能化浇水控制方法，是目前亟须解决的难题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种用于农业生产的智能化浇水控制方法及系统，旨在解决当前技术无法实现智能化浇水控制，无法提高浇水精度，无法确保农作物健康生长的问题。

2、本发明提出了一种用于农业生产的智能化浇水控制方法，包括：

3、获取待浇水区域的作物面积，并根据所述作物面积在所述待浇水区域部署多个浇水检测区域；

4、分别采集每个浇水检测区域的影响因素，并基于所述影响因素计算对应的浇水检测区域的浇水因子；

5、获取预设时间段内所述待浇水区域的降水预测值，并根据所述降水预测值对浇水因子进行调节，得到调节浇水因子；

6、根据调节浇水因子和浇水因子阈值之间的关系判断是否需要对所述待浇水区域进行浇水，并根据判断结果生成浇水量控制策略；

7、采集所述待浇水区域的土壤特性，并根据所述土壤特性生成浇水时间控制策略，其中，所述土壤特性包括土壤渗透率和土壤孔隙度；

8、根据所述浇水量控制策略和所述浇水时间控制策略对所述待浇水区域进行浇水控制。

9、进一步地，在获取待浇水区域的作物面积，并根据所述作物面积在所述待浇水区域部署多个浇水检测区域时，包括：

10、将所述作物面积输入至预先训练的作物面积－检测值模型；

11、基于所述作物面积－检测值模型输出所述待浇水区域的检测值；

12、根据所述检测值在预设的检测值－检测区域分布图上进行遍历，确定所述待浇水区域对应的检测区域分布图；

13、基于检测区域分布图在所述待浇水区域上部署浇水检测区域。

14、进一步地，在分别采集每个浇水检测区域的影响因素，并基于所述影响因素计算对应的浇水检测区域的浇水因子时，包括：

15、对所述影响因素进行预处理，并确定每个影响因素对应的影响因素数据值，其中，所述预处理包括删除重复数据和错误数据；

16、获取与所述影响因素数据值对应的标准影响因素数据值范围，其中，所述标准影响因素数据值范围包括第一标准影响因素数据值和第二标准影响因素数据值，且所述第一标准影响因素数据值小于所述第二标准影响因素数据值；

17、当影响因素数据值小于所述第一标准影响因素数据值时，则根据对应的影响因素生成第一影响因素集合；

18、当影响因素数据值大于或等于所述第一标准影响因素数据值，且小于所述第二标准影响因素数据值时，则根据对应的影响因素生成第二影响因素集合；

19、当影响因素数据值大于或等于所述第二标准影响因素数据值时，则删除对应的影响因素；

20、根据所述第一影响因素集合和所述第二影响因素集合计算浇水检测区域的浇水因子；

21、根据下式计算浇水检测区域的浇水因子：

22、；

23、其中，a为浇水检测区域的浇水因子，n1为第一影响因素集合中影响因素的数量，b1i为第一影响因素集合中第i个影响因素对应的影响因素数据值，c1为第一标准影响因素数据值，n2为第二影响因素集合中影响因素的数量，b2j为第二影响因素集合中第j个影响因素对应的影响因素数据值，c2为第二标准影响因素数据值，e1为第一影响因素集合对应的计算权重，e2为第二影响因素集合对应的计算权重，且e1+e2=1，e1＞e2。

24、进一步地，在获取预设时间段内所述待浇水区域的降水预测值，并根据所述降水预测值对浇水因子进行调节，得到调节浇水因子时，包括：

25、预先设定第一预设降水预测值和第二预设降水预测值；

26、预先设定第一预设调节系数g1、第二预设调节系数g2和第三预设调节系数g3，且0.8＜g1＜g2＜g3＜1.2；

27、当所述降水预测值小于所述第一预设降水预测值时，则基于所述第三预设调节系数g3对浇水因子a进行调节，得到调节浇水因子g3×a；

28、当所述降水预测值大于或等于所述第一预设降水预测值，且小于所述第二预设降水预测值时，则基于所述第二预设调节系数g2对浇水因子a进行调节，得到调节浇水因子g2×a；

29、当所述降水预测值大于或等于所述第二预设降水预测值时，则基于所述第一预设调节系数g1对浇水因子a进行调节，得到调节浇水因子g1×a。

30、进一步地，在根据调节浇水因子和浇水因子阈值之间的关系判断是否需要对所述待浇水区域进行浇水，并根据判断结果生成浇水量控制策略时，包括：

31、当所有的调节浇水因子均小于所述浇水因子阈值时，则判断不需要对所述待浇水区域进行浇水；

32、当存在调节浇水因子大于所述浇水因子阈值时，则删除所有小于所述浇水因子阈值的调节浇水因子；

33、提取剩余的调节浇水因子，并确定最大调节浇水因子和最小调节浇水因子；

34、计算所述最大调节浇水因子和所述最小调节浇水因子之间的调节浇水因子差值；

35、当所述调节浇水因子差值大于或等于差值阈值时，则根据调节浇水因子设定每个浇水检测区域的差别浇水量；

36、当所述调节浇水因子差值小于所述差值阈值时，则根据所述调节浇水因子差值设定所述待浇水区域的整体浇水量。

37、进一步地，在根据调节浇水因子设定每个浇水检测区域的差别浇水量时，包括：

38、预先设定第一预设调节浇水因子和第二预设调节浇水因子；

39、预先设定第一预设差别浇水量、第二预设差别浇水量和第三预设差别浇水量；

40、当所述调节浇水因子小于所述第一预设调节浇水因子时，则将浇水检测区域的差别浇水量设定为所述第一预设差别浇水量；

41、当所述调节浇水因子大于或等于所述第一预设调节浇水因子，且小于所述第二预设调节浇水因子时，则将浇水检测区域的差别浇水量设定为所述第二预设差别浇水量；

42、当所述调节浇水因子大于或等于所述第二预设调节浇水因子时，则将浇水检测区域的差别浇水量设定为所述第三预设差别浇水量。

43、进一步地，在根据所述调节浇水因子差值设定所述待浇水区域的整体浇水量时，包括：

44、预先设定第一预设调节浇水因子差值和第二预设调节浇水因子差值；

45、预先设定第一预设整体浇水量、第二预设整体浇水量和第三预设整体浇水量；

46、当所述调节浇水因子差值小于所述第一预设调节浇水因子差值时，则将所述待浇水区域的整体浇水量设定为所述第一预设整体浇水量；

47、当所述调节浇水因子差值大于或等于所述第一预设调节浇水因子差值，且小于所述第二预设调节浇水因子差值时，则将所述待浇水区域的整体浇水量设定为所述第二预设整体浇水量；

48、当所述调节浇水因子差值大于或等于所述第二预设调节浇水因子差值时，则将所述待浇水区域的整体浇水量设定为所述第三预设整体浇水量。

49、进一步地，在采集所述待浇水区域的土壤特性，并根据所述土壤特性生成浇水时间控制策略时，包括：

50、基于预先训练的渗透率评估模型对所述土壤渗透率进行评估，得到土壤渗透率评估值；

51、基于预先训练的孔隙度评估模型对所述土壤孔隙度进行评估，得到土壤孔隙度评估值；

52、根据所述土壤渗透率评估值和所述土壤孔隙度评估值计算所述待浇水区域的土壤评估值，并基于所述土壤评估值设定所述待浇水区域的浇水时间。

53、进一步地，在基于所述土壤评估值设定所述待浇水区域的浇水时间时，包括：

54、预先设定第一预设土壤评估值和第二预设土壤评估值；

55、预先设定第一预设浇水时间、第二预设浇水时间和第三预设浇水时间；

56、当所述土壤评估值小于所述第一预设土壤评估值时，则将所述待浇水区域的浇水时间设定为所述第一预设浇水时间；

57、当所述土壤评估值大于或等于所述第一预设土壤评估值，且小于所述第二预设土壤评估值时，则将所述待浇水区域的浇水时间设定为所述第二预设浇水时间；

58、当所述土壤评估值大于或等于所述第二预设土壤评估值时，则将所述待浇水区域的浇水时间设定为所述第三预设浇水时间。

59、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

60、本发明公开了一种用于农业生产的智能化浇水控制方法及系统，该方法包括：获取待浇水区域的作物面积，根据作物面积部署多个浇水检测区域；采集每个浇水检测区域的影响因素，并计算浇水检测区域的浇水因子；根据降水预测值对浇水因子进行调节，得到调节浇水因子；根据调节浇水因子和浇水因子阈值判断是否需要对待浇水区域进行浇水，根据判断结果生成浇水量控制策略；根据土壤特性生成浇水时间控制策略，根据浇水量控制策略和浇水时间控制策略对待浇水区域进行浇水控制，本发明可以实现对农作物的智能化浇水控制，提高了浇水控制精度和效率，既可以满足农作物生长的水分供应，又可以避免浇水过多造成的农作物死亡。

61、另一方面，本技术还提供了一种用于农业生产的智能化浇水控制系统，应用于上述的用于农业生产的智能化浇水控制方法，包括：

62、第一模块，用于获取待浇水区域的作物面积，并根据所述作物面积在所述待浇水区域部署多个浇水检测区域；

63、第二模块，用于分别采集每个浇水检测区域的影响因素，并基于所述影响因素计算对应的浇水检测区域的浇水因子；

64、第三模块，用于获取预设时间段内所述待浇水区域的降水预测值，并根据所述降水预测值对浇水因子进行调节，得到调节浇水因子；

65、第四模块，用于根据调节浇水因子和浇水因子阈值之间的关系判断是否需要对所述待浇水区域进行浇水，并根据判断结果生成浇水量控制策略；

66、第五模块，用于采集所述待浇水区域的土壤特性，并根据所述土壤特性生成浇水时间控制策略，其中，所述土壤特性包括土壤渗透率和土壤孔隙度；

67、第六模块，用于根据所述浇水量控制策略和所述浇水时间控制策略对所述待浇水区域进行浇水控制。

68、可以理解的是，上述提供的用于农业生产的智能化浇水控制系统及方法具有相同的有益效果，在此不再赘述。