農(nóng)田土壤水分與堅實度差異分布數(shù)據(jù)處理方法研究.pdf

1、農(nóng)田信息的獲取與處理是精細農(nóng)業(yè)的基點，也是國內(nèi)外研究的熱點。為了進一步探究農(nóng)田信息的變異分布規(guī)律，本文研究了相關的基礎理論和數(shù)據(jù)處理方法，提出針對現(xiàn)有的傳感器采集設備開發(fā)基于PDA的數(shù)據(jù)采集軟件和用于研究農(nóng)田信息變異分布的數(shù)據(jù)分析軟件，使研究人員可以從數(shù)據(jù)分析軟件的結果中直觀地看出農(nóng)田信息的變異分布規(guī)律，從而做出相應的判斷與決策。本課題研究涉及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學技術、計算機信息處理及地統(tǒng)計學等多學科交叉領域，對實現(xiàn)農(nóng)田信息獲取，信息處理，管理

2、決策和真正地實施精細農(nóng)業(yè)具有一定的理論意義和實用價值。 本文從中德合作項目“圓錐指數(shù)/土壤水分縱向剖面同步測量系統(tǒng)”入手，探索了一種新型的便于農(nóng)田作業(yè)的數(shù)據(jù)采集設備解決方案，開發(fā)設計并編程實現(xiàn)了基于PDA的數(shù)據(jù)采集軟件。重點深入研究了地統(tǒng)計學理論。對國內(nèi)外具有代表性的變異函數(shù)模型進行了分析研究，并在此基礎上對指數(shù)模型進行了改進，化簡為多項式變異函數(shù)模型。然后對空間插值方法進行了研究。接下來，在以上研究的基礎上，開發(fā)了基于PC機的

3、數(shù)據(jù)分析軟件。該軟件實現(xiàn)了線性變異函數(shù)模型、球狀變異函數(shù)模型和多項式變異函數(shù)模型，能夠輸出半方差云圖和相關參數(shù)。實現(xiàn)了普通克里格插值方法、距離反比(IDW)插值方法和雙線性插值方法，完成了對采集的農(nóng)田信息的空間預測，輸出變異分布圖和預測結果。最后對多項式變異函數(shù)模型的效果進行了驗證，該模型與指數(shù)模型的應用結果之間的RMSE為1.431×10-3。又采用交叉驗證法驗證普通克里格法、距離反比(IDW)法和雙線性法的有效性，插值結果與實際測量