[发明专利]测量土壤含量数据的系统和测量土壤含量数据的方法

权利要求书

1.一种测量土壤含量数据的方法，其特征在于，所述方法适于在田间环境中实施，该田间环境包括以种植模式布置的多个植物，该种植模式包括多个行状元素，其中所述多个行状元素彼此间隔开至少一预定距离，由此为每个行状元素限定至少一个相邻的未种植空间，所述方法包括以下步骤：

a.使用第一数据感测装置来获得第一测量数据集，该第一数据感测装置配置为获得包括在第一视场中的第一类型的测量数据集，其中第一支撑构件将所述第一数据感测装置容纳在相对于所述田间环境的地面水平处于第一高度处的位置中，所述第一高度基于第一阈值来确定；

b.基于对第一测量数据集的数据分析来确定：

i.多个行状元素中的至少第一行状元素的位置；以及

ii.对应于所述第一行状元素的第一相邻的未种植空间的位置；以及

c.使用第二数据感测装置获得第二测量数据集，该第二数据感测装置被配置为获得包括在第二视场中的第二类型的测量数据集，第二支撑构件将所述第二数据感测装置容纳在相对于地面水平处于第二高度处的位置中，所述第二高度基于第二阈值来确定；

其中，在所述第二数据感测装置沿着纵向横穿所述第一相邻未种植空间的轨迹在空间上平移时，执行所述获得第二测量数据集，响应于基于所确定的第一相邻未种植空间的位置而输出的控制命令来进行该空间平移。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述种植模式选自于：线性模式，其中所述多个行状元素成形为彼此平行的直线的形式；以及圆形模式，其中所述多个行状元素成形为半径连续增大的同心圆的形式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据感测装置和第二数据感测装置选自：地面穿透雷达天线、微功率脉冲雷达天线、光定向和测距传感器、及其任何组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述田间环境还包括部署在其中的中心枢纽灌溉系统，其中所述第一支撑构件包括在所述中心枢纽灌溉系统的枢转臂中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述田间环境还包括部署在其中的中心枢纽灌溉系统，其中所述第二支撑构件包括从所述中心枢纽灌溉系统的枢转臂延伸的铰接臂。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过相对于从第一数据感测装置的位置到地面水平的垂直线，以一角度将所述第一数据感测装置指向所述田间环境的地面水平而获得所述第一视场，该角度选自于45度到75度之间的范围。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过相对于从第二数据感测装置的位置到地面水平的垂直线，以一角度将所述第二数据感测装置指向所述田间环境的地面水平而获得所述第二视场，该角度选自于从0度到20度之间的范围。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一阈值根据多个植物的最大高度来限定，并且其中根据以下各项中的至少一个来限定所述第二阈值：所述多个植物的冠层的最小高度、以及在所述田间环境中部署的一个或多个洒水器的范围。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括确定所述种植模式的结构，其中响应于确定所述种植模式是线性而执行另外的步骤：

a.获得与第一测量数据集相关的第一正弦波模式；

b.获得与第二测量数据集相关的第二正弦波模式；

c.基于第一正弦波模式来确定与临时角度相对应的临时频率，所述临时角度在多个行状元素中的一个或多个行状元素与容纳第一感测装置的所述第一支撑构件之间；以及

d.基于所确定的临时频率和第二正弦波模式，在第二测量数据集中隔离显示出与该临时频率匹配的频率的一个或多个测量值，从而从中获得代表所测得的土壤含量数据的最小值。

10.一种用于测量土壤含量数据的系统，其特征在于，所述系统适于部署在田间环境中，所述田间环境包括多个植物，其以包括多个行状元素的种植模式布置，其中所述多个行状元素彼此间隔开至少一预定距离，从而为每个行状元素限定至少一个相邻的未种植空间，所述系统包括：

a.第一数据感测装置，其配置为获得包括在第一视场中的第一类型的测量数据集；

b.第二数据感测装置，其配置为获得包括在第二视场中的第二类型的测量数据集；

c.第一支撑构件，其配置为将所述第一数据感测装置容纳在相对于所述田间环境的地面水平处于第一高度处的位置中，所述第一高度基于第一阈值来确定；

d.第二支撑构件，其配置为将所述第二数据感测装置容纳在相对于地面水平处于第二高度处的位置中，所述第二高度基于第二阈值来确定；

e.至少一个空间平移机构，其配置为响应于控制命令而在空间上平移所述第一支撑构件和第二支撑构件，从而实现所述第一数据感测装置和第二数据感测装置的空间平移；

f.分析单元，其配置为基于由所述第一数据感测装置获得的第一测量数据集的数据分析来确定：

i.所述多个行状元素中的至少第一行状元素的位置；以及

ii.对应于所述第一行状元素的第一相邻未种植空间的位置；

g.控制单元，其配置为基于由所述分析单元确定的第一相邻未种植空间的位置，向所述空间平移机构输出控制命令，以便沿着纵向横穿所述第一相邻未种植空间的轨迹在空间上平移所述第二数据感测装置；以及

h.数据收集单元，其配置为收集在横穿所述轨迹时由所述第二数据感测装置获得的第二测量数据集。