基于GPS的农田坡面平整技术与试验-江苏大学.PDF

２０１３年５月 第３１卷　第５期 　 Ｍａｙ２０１３ Ｖｏｌ．３１　 Ｎｏ．５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８５３０．２０１３．０５．０１６ 基于 ＧＰＳ的农田坡面平整技术与试验 王泷，刘刚，刘寅，李宏鹏 （中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室，北京 １０００８３） 王泷 摘要：设计了一种基于ＧＰＳ的农田土地坡面平整系统，该系统由自主差分ＧＰＳ接收设备、车载 式工控机、控制转换器、液压系统、铲运装备等几部分硬件组成，以ＶｉｓｕａｌＣ＋＋６０为系统软件开 发环境；系统可对农田进行动态地势测量及坡面平整作业．首先，将ＧＰＳ接收设备安置在铲运设 备上，利用拖拉机牵引铲运设备对农田进行动态蛇形测量，并通过相应的校正算法对测得的ＧＰＳ 数据进行误差校正；然后，根据校正后的数据，对农田进行三维地形成图及坡面建模，得到农田 坡面期望高程；最后，将实时接收的农田实际高程与坡面期望高程进行比较，通过控制转换器输 出液压控制信号驱动铲运设备进行挖填土方的平地作业．在田间试验条件下，根据农业工作者 要求对纵向长度为１８０ｍ的地块进行１／１０００纵向坡降的平地试验，结果表明，平地后标准偏差 值在５ｃｍ左右，坡低的平均相对高程约为４０６２ｍ，坡顶的平均相对高程约为４０７８ｍ，坡面高 差为１６ｃｍ，其理论坡面高差为１８ｃｍ，有效改善了农田坡面地形． 关键词：全球定位系统；三维地形测量；数据处理；坡面建模；农田坡面平整 中图分类号：Ｓ２４；ＴＰ３０６２　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４－８５３０（２０１３）０５－０４５６－０５ 　　　 王泷，刘刚，刘寅，等．基于ＧＰＳ的农田坡面平整技术与试验［Ｊ］．排灌机械工程学报，２０１３，３１（５）：４５６－４６０． ＧＰＳｂａｓｅｄｌａｎｄｓｌｏｐｅｌｅｖｅｌｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄｉｔｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ＷａｎｇＬｏｎｇ，ＬｉｕＧａｎｇ，ＬｉｕＹｉｎ，ＬｉＨｏｎｇｐｅｎｇ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｏｄｅｒｎＰｒｅｃｉｓｉｏｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｌａｎｄｓｌｏｐｅｌｅｖｅｌｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｎｄａｃｈｉｅｖｅｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ，ａ ＧＰＳＢａｓｅｄｌａｎｄｓｌｏｐｅｌｅｖｅｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆＧＰＳｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｖｅｈｉｃｌｅ ｍｏｕｎｔｅｄＩＰＣ，ｃｏｎｔｒｏｌｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｍｏｄｕｌｅ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍａｎｄｅａｒｔｈｍｏｖｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ａｎｄｔｈｅｓｏｆｔ ｗａｒｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｉｎＶｉｓｕａｌＣ＋＋６．０．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｍｅａｓｕｒｅｆａｒｍｌａｎｄｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ａｎｄｐｅｒｆｏｒｍｌａｎｄｓｌｏｐｅｌｅｖｅｌｉｎｇ．Ｆｉｒｓｔｏｆａｌｌ，ｔｈｅＧＰＳｒｅｃｅｉｖｅｒｉｓｉｎｓｔａｌｌｅｄｉｎｔｈｅ ｅａｒｔｈｍｏｖｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔｏｍｅａｓｕｒｅｆａｒｍｌａｎｄｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｉｎａｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｐａｔｈ；ｔｈｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｄａｔａａｒｅ ｃｏｒｒｅｃｔｅｄｗｉｔｈａｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｒｒｏｒ．Ｔｈｅｎ，ａｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｉｓｖｉ