本发明涉及数据处理,具体涉及一种基于gis的果树病虫防控方法及系统。
背景技术:
1、地理信息系统(geographic information system,gis)是一种把各种地理信息按照空间分布及属性,以一定的格式整合的技术系统,gis应用于果树病虫防控能够提供空间数据支持,将果树病虫害的发生地点、发展趋势、影响范围等信息进行空间分析和可视化展示,有助于及时预警病虫害的发生,采取针对性的防控措施,减少病害对果树的危害。
2、尽管gis对于农业上病虫的预测与防治已经有了一定的应用,但是由于不同果树和不同病虫对于环境的适应情况都有所不同,表现为病虫的传播情况、危害程度都有所不同,使得gis技术对于果树病虫危害的预测的准确性存在误差。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于gis的果树病虫防控方法及系统,以解决现有的问题。
2、本发明的一种基于gis的果树病虫防控方法及系统采用如下技术方案:
3、本发明一个实施例提供了一种基于gis的果树病虫防控方法,该方法包括以下步骤:
4、获取每次采集若干传感器的温度、湿度和光照,获取每棵果树的主病虫区域,以及每次采集的病虫区域和次病虫区域;
5、根据病虫区域在每个方向的湿度与光照的变化强度,获取病虫区域在每个方向的温度滋生可信度;
6、根据病虫区域的历史温度变化与主病虫区域和次病虫区域范围变化的关联性,结合病虫区域在所有方向的温度滋生可信度,获取病虫区域的温度影响系数;
7、根据病虫区域在每个方向的主病虫区域边缘到次病虫区域边缘的距离,以及每个方向的温度,获取病虫区域的温度影响评价指标;根据病虫区域的温度影响系数与温度影响评价指标,获取病虫区域的温度显著程度;获得病虫区域的湿度显著程度和光照显著程度;
8、根据病虫区域的温度显著程度、湿度显著程度和光照显著程度,以及在每个方向的温度、湿度和光照,获取病虫区域在每个方向上传播危害程度;
9、根据病虫区域在每个方向上传播危害程度,获取病虫区域的果树受害程度,进而对病虫区域对应的果树实施防控措施。
10、进一步地,所述病虫区域在每个方向的温度滋生可信度包括:
11、将当前次采集的所有果树中任意一个果树的病虫区域记为目标病虫区域,当前次采集的目标病虫区域在第i个方向上温度滋生可信度的具体计算公式为:
12、
13、其中,bi表示当前次采集的目标病虫区域在第i个方向上温度滋生可信度;ai表示目标病虫区域在第i个方向上,当前次采集与当前次的前一次采集的所有传感器的湿度的平均值的差值;bi表示目标病虫区域在第i个方向上,当前次采集与当前次的前一次采集的所有传感器的光照的平均值的差值。
14、进一步地,所述病虫区域的温度影响系数的具体获取方式为:
15、目标病虫区域的温度影响系数的具体计算公式为:
16、
17、其中,r表示目标病虫区域的温度影响系数;m表示目标病虫区域的方向数量;bi表示当前次采集的目标病虫区域在第i个方向上温度滋生可信度;ti,k表示目标病虫区域在第k次采集的第i个方向上温度变化幅值;si,k表示目标病虫区域在第k次采集的第i个方向上区域边缘变化幅度;c()表示求皮尔逊相关系数函数。
18、进一步地,所述温度变化幅值的具体获取方式为:
19、将目标病虫区域在第k+1次采集的第i个方向上温度均值与在第k次采集的第i个方向上温度均值的差值,记为目标病虫区域在第k次采集的第i个方向上温度变化幅值。
20、进一步地,所述区域边缘变化幅度的具体获取方式为:
21、将目标病虫区域在第k+1次采集和在第k次采集的第i个方向上,目标病虫区域的边缘到区域质心的距离的差值,记为目标病虫区域在第k次采集的第i个方向上区域边缘变化幅。
22、进一步地,所述病虫区域的温度影响评价指标的具体获取方式为:
23、目标病虫区域的温度影响评价指标的计算公式为:
24、
25、其中,f表示目标病虫区域的温度影响评价指标;m表示目标病虫区域的方向数量;n-1表示目标病虫区域的次病虫区域数量;si,u表示目标病虫区域的主病虫区域边缘在第i个方向上距第u个次病虫区域边缘的最小距离;qi,u表示目标病虫区域的第u个次病虫区域在第i个方向上所有温度的均值;||表示绝对值函数;max函数为取最大值函数。
26、进一步地,所述病虫区域的温度显著程度的具体获取方式为:
27、将目标病虫区域的温度影响系数与温度影响评价指标的乘积,记作目标病虫区域的温度显著程度。
28、进一步地,所述病虫区域在每个方向上传播危害程度的具体获取方式为:
29、目标病虫区域在当前次采集的第i个方向上传播危害程度的计算方式为:
30、di=t×ti+w×wi+l×li
31、其中,di表示目标病虫区域在当前次采集的第i个方向上传播危害程度;t表示目标病虫区域的温度显著程度;ti表示目标病虫区域在当前次采集的第i个方向上温度的极差;w表示目标病虫区域的湿度显著程度;wi表示目标病虫区域在当前次采集的第i个方向上湿度的极差;l表示目标病虫区域的光照显著程度;li表示在第i个方向上光照的极差。
32、进一步地,所述病虫区域的果树受害程度的具体获取方式为:
33、将病虫区域在所有方向上传播危害程度的和记作病虫区域的果树受害程度。
34、本发明还提出了一种基于gis的果树病虫防控系统,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序,以实现前述所述的一种基于gis的果树病虫防控方法的步骤。
35、本发明的技术方案的有益效果是:获取每次采集若干传感器的温度、湿度和光照,获取每棵果树的主病虫区域,以及每次采集的病虫区域和次病虫区域,根据病虫区域在每个方向的湿度与光照的变化强度,获取病虫区域在每个方向的温度滋生可信度,为了表示温度变化与果树病虫区域扩大速度的相关性的可信程度;根据病虫区域的历史温度变化与主病虫区域和次病虫区域范围变化的关联性,结合病虫区域在所有方向的温度滋生可信度,获取病虫区域的温度影响系数,判断温度变化对病虫区域的病虫传播起抑制作用还是促进作用;根据病虫区域在每个方向的主病虫区域边缘到次病虫区域边缘的距离,以及每个方向的温度,获取病虫区域的温度影响评价指标,有助于更精确的评估温度变化对病虫区域范围变化的影响程度;根据病虫区域的温度影响系数与温度影响评价指标,获取病虫区域的温度显著程度,获得病虫区域的湿度显著程度和光照显著程度,可以全面评估环境因素对病虫传播的影响,提高了预测的准确性;根据病虫区域的温度显著程度、湿度显著程度和光照显著程度,以及在每个方向的温度、湿度和光照,获取病虫区域在每个方向上传播危害程度,根据病虫区域在每个方向上传播危害程度,获取病虫区域的果树受害程度,进而对病虫区域对应的果树实施防控措施。
1.一种基于gis的果树病虫防控方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述一种基于gis的果树病虫防控方法,其特征在于,所述病虫区域在每个方向的温度滋生可信度包括:
3.根据权利要求2所述一种基于gis的果树病虫防控方法,其特征在于,所述病虫区域的温度影响系数的具体获取方式为:
4.根据权利要求3所述一种基于gis的果树病虫防控方法,其特征在于,所述温度变化幅值的具体获取方式为:
5.根据权利要求3所述一种基于gis的果树病虫防控方法,其特征在于,所述区域边缘变化幅度的具体获取方式为:
6.根据权利要求2所述一种基于gis的果树病虫防控方法,其特征在于,所述病虫区域的温度影响评价指标的具体获取方式为:
7.根据权利要求2所述一种基于gis的果树病虫防控方法,其特征在于,所述病虫区域的温度显著程度的具体获取方式为:
8.根据权利要求2所述一种基于gis的果树病虫防控方法,其特征在于,所述病虫区域在每个方向上传播危害程度的具体获取方式为:
9.根据权利要求1所述一种基于gis的果树病虫防控方法,其特征在于,所述病虫区域的果树受害程度的具体获取方式为:
10.一种基于gis的果树病虫防控系统,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的一种基于gis的果树病虫防控方法的步骤。
