基于农机空间轨迹的作业面积的缓冲区算法 - Ingenta Connect.PDF

第 31 卷 第 7 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.7 180 2015 年 4 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Apr. 2015 基于农机空间轨迹的作业面积的缓冲区算法 1 2※ 2 2 2 刘 卉 ，孟志军 ，王 培 ，魏学礼 ，韩 宇 （1. 首都师范大学信息工程学院，北京 100048 ； 2. 国家农业智能装备工程技术研究中心，北京 100097 ） 摘 要：农机规模化管理与市场化作业服务需要准确、实时、便捷的农机作业面积测量方法。该研究基于农机空间运行 轨迹，设计了作业面积测量的矢量缓冲区算法和栅格缓冲区算法，并通过农机满幅作业和重叠作业对比试验，检验了上 述 2 种缓冲区算法与距离测量算法分别在 RTK （real time kinematic ，实时动态差分）、亚米级和单点定位 3 种不同 GNSS （global navigation satellite system，全球导航卫星系统）定位精度条件下的测量相对误差。试验结果表明：当农机具备自 动导航满幅作业条件时，距离测量算法在任何定位精度下均能获得较高精度测量结果；缓冲区算法仅在差分定位时测量 精度较高。当农机无导航重叠作业时，距离测量算法的误差会随着作业重叠率的增加而显著增大，而缓冲区算法不受作 业重叠的影响，测量精度稳定。目前国内仍普遍采用人工操控的农机作业方式，重叠作业不可避免，缓冲区测量算法能 够提供更加准确的作业面积测量结果。 关键词：农业机械；算法；全球定位系统；全球导航卫星系统（GNSS ）；作业面积测量；缓冲区算法；轨迹 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2015.07.026 中图分类号：S23 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-07-0180-05 刘 卉，孟志军，王 培，等. 基于农机空间轨迹的作业面积的缓冲区算法 [J]. 农业工程学报，2015，31(7)： 180－184. Liu Hui, Meng Zhijun, Wang Pei, et al. Buffer algorithms for operation area measurement based on global navigation satellite system trajectories of agricultural machinery[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(7): 180 －184. (in Chinese with English abstract) 当农机作业地表条件恶劣或作业重叠显著时，上述方法 0 引 言 的测量精度受到很大影响。 近年来，随着国内的农业机械化水平不断提高，农 本研究基于农机空间运行轨迹，设计了实时作业面 机专业合作组织和规模化农场不断发展和壮大。新型的 积测量矢量缓冲区算法和栅格缓冲区算法，并应用于农 农机集约化管理和市场化服务模式日渐成熟，供求双方 机作业测量终端软件开发。通过农机满幅作业和重叠作 要求农机作业服务提供客观准确、实时便捷的农机作业