[发明专利]一种基于农机GPS定位数据的农田作业面积测算方法

权利要求书

1.一种基于农机GPS定位数据的农田作业面积测算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在农机进行农田作业期间，农机GPS定位终端每隔设定时间获取农机的GPS定位信息，包括农机的GPS定位点以及时间，并将获取的GPS定位信息输至后台数据存储中心，农田作业完毕，执行S2；

S2、从所述后台数据存储中心选取设定时间段内的GPS定位点；

S3、对相邻GPS定位点间的矩形耕地区域进行随机插值；随机插值之后，还包括：

对于随机插值后的所述矩形耕地区域内的所有GPS定位点，按照其与起始GPS定位点之间的距离从小到大进行排序；

所述起始GPS定位点为所述矩形耕地区域中时间最早的GPS定位点；

S4、对随机插值后的所有GPS定位点进行谱聚类，所述谱聚类结果为得到至少两个第一次聚类的分块区域；

S5、对每个第一次聚类的分块区域再进行谱聚类，得到至少两个第二次聚类的分块区域；

S6、对于每个第二次聚类的分块区域，去除其中无GPS定位点的空白区域，并进行耕地拐点消除，由此划分得到最终的分块区域；所述无GPS定位点的空白区域，具体为：对于第二次聚类的分块区域中的所有GPS定位点，若存在两相邻点之间的距离大于设定的阈值，则当前两相邻点之间即为空白区域；

对于既无空白区域又无耕地拐点的第二次聚类的分块区域，直接作为最终的分块区域；

S7、对所有的最终的分块区域获取其顺序边界点，求解出每个最终的分块区域的顺序边界点所围成的面积，则所有最终的分块区域对应面积总和即为最终作业面积。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2之后，S3之前，还包括对所选取的GPS定位点使用K-means算法去除异常点。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻GPS定位点间的矩形耕地区域为：

对于相邻GPS定位点A和B建立矩形，以A和B分别作为所述矩形的两个宽中点，以耕具宽度为所述矩形的宽，以A和B之间距离作为所述矩形的长，所建立的A和B的矩形即为邻GPS定位点A、B间的矩形耕地区域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耕地拐点，具体为：

对于第二次聚类的分块区域中的所有GPS定位点，计算各点与起始点之间的距离，并对距离值进行曲线拟合，取拟合曲线的极值点对应的GPS定位点即为所述耕地拐点。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S7，具体为

采用scipy包的ConvexHull函数对所有的最终的分块区域求解其顺序边界点，分别为{(x₀,y₀),(x₁,y₁),(x₂,y₂),…,(x_N,y_N),(x₀,y₀))}，其中包括0～N共N+1个顺序边界点，(x₀,y₀)～(x_N,y_N)顺次为第0～N个顺序边界点的坐标；

则最终作业面积为Area；

Area＝|A÷2|×9101160000.085981；

其中A为面积中间量；

a₀为面积初值，a₀＝y₀×(x₀-x₁)。