一種土壤屬性參數(shù)估算方法、配肥方案推薦方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及土壤施肥領域，特別是涉及土壤屬性參數(shù)估算方法及配肥方案推薦方 法。
【背景技術】
[0002] 土壤是生產(chǎn)農(nóng)作物的基礎，受到各地種植方式、配肥、耕作等多種因素影響，不同 地塊土壤屬性參數(shù)存在較大差異。在精細化種植過程中，需針對每個地塊不同的土壤狀況， 執(zhí)行差別化的耕種、施肥方案，才能因地制宜，提高產(chǎn)量。由此可見，每個土地地塊的種植 者，事前獲知所耕種土地的土壤屬性參數(shù)，對于進行科學高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動是尤為重要 的。
[0003] 然而，對于土壤屬性參數(shù)的獲得，需要科技人員對地塊土壤樣品進行采集，并對采 集樣品進行化驗。采集并化驗某一范圍里的所有地塊，需要耗費大量的人力物力，成本相當 高。在現(xiàn)階段，為一個縣域范圍內(nèi)所有地塊進行取樣并測定，提供詳細的土壤屬性參數(shù)暫時 還不能實現(xiàn)?？萍既藛T只能選取部分地塊進行取樣測定。在取樣時只能做到樣本的選取盡 量均勻，代表性典型性更好，使得輻射面積更廣。
[0004] 針對未采樣測定地塊如何獲得土壤屬性參數(shù)，有幾種方式。第一種方式可以直接 參照臨近地塊樣本測定得到的土壤屬性參數(shù)進行施肥。雖然臨近地塊的土壤屬性參數(shù)與地 塊樣本的土壤屬性參數(shù)有可能存在一定程度的相似性，但由于不同的耕種管理方式，種植 的作物種類的差別等客觀情況，臨近地塊土壤狀況差異可能較大，拿來主義的誤差可能較 大。第二種方式是根據(jù)測定地塊樣本與周圍地塊的距離，通過已知點空間插值，計算出未采 樣的周圍地塊土壤屬性參數(shù)。采用空間插值的方法僅僅是根據(jù)樣點間的空間關系來估算， 一般不會考慮不同成土條件下發(fā)育的土壤之間的差異；也不會考慮不同利用方式和農(nóng)民種 植習慣之間的差異，估值精度受很大影響。同時，關鍵在于空間插值技術有很多參數(shù)選擇和 設定，采用不同的模型和參數(shù)對最終估值結(jié)果有很大影響，技術要求高，一般農(nóng)業(yè)技術人員 難以掌握，較難進入實際應用。
[0005] 綜上所述，現(xiàn)有技術對未采樣地塊土壤屬性參數(shù)賦值存在較多的不足，影響了依 據(jù)土壤屬性參數(shù)制定施肥方案的準確性，為農(nóng)作物的生長帶來了不確定性的風險。
[0006] 另外，農(nóng)民通常不了解自家地塊土壤屬性參數(shù)，或者即使了解也不具備據(jù)以計算 出精確的土壤配肥方案的能力，如何為農(nóng)民提供其種植地塊的準確土壤配肥方案，也是本 領域亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明解決的技術問題首先在于為未采樣地塊提供較為準確的土壤屬性參數(shù)的 估算值。
[0008] 更進一步的為每個地塊的農(nóng)民實時提供該農(nóng)戶目標地塊的土壤配肥方案。
[0009] 本發(fā)明公開了一種土壤屬性參數(shù)估算方法，包括：
[0010] 施肥指導單元生成步驟：利用土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖和已采樣點位 圖疊加形成的區(qū)塊生成施肥指導單元；
[0011] 估算范圍選擇步驟，對于目標施肥指導單元，識別出該目標施肥指導單元周緣的 已采樣施肥指導單元，選擇第一關鍵字段與目標施肥指導單元的第一關鍵字段相同的已采 樣施肥指導單元，組成估算范圍；
[0012] 當目標施肥指導單元的周緣所有的已采樣施肥指導單元的第一關鍵字段均與目 標施肥指導單元的第一關鍵字段不相同時，選擇第二關鍵字段與目標施肥指導單元第二關 鍵字段相同的已采樣施肥指導單元作為該估算范圍；
[0013] 賦值步驟：利用該估算范圍中已采樣施肥指導單元的土壤屬性參數(shù)，為目標施肥 指導單元的土壤屬性參數(shù)賦值。
[0014] 該估算范圍選擇步驟進一步包括：當目標施肥指導單元周緣所有的已采樣施肥指 導單元第二關鍵字段均與目標施肥指導單元第二關鍵字段不相同時，選擇第三關鍵字段與 目標施肥指導單元第三關鍵字段相同的已采樣施肥指導單元作為該估算范圍。
[0015] 該賦值步驟進一步包括：當目標施肥指導單元的周緣不存在符合任何關鍵字段匹 配的已采樣施肥指導單元時，將目標施肥指導單元周緣所有已采樣施肥指導單元數(shù)據(jù)值型 的土壤屬性參數(shù)平均值賦予目標施肥指導單元。
[0016] 本發(fā)明第一關鍵字段為土壤類型，第二關鍵字段為土地利用方式，第三關鍵字段 為行政區(qū)劃關系。
[0017] 本發(fā)明賦值步驟進一步包括：對于數(shù)據(jù)值型的土壤屬性參數(shù)，將估算范圍中已采 樣施肥指導單元土壤屬性參數(shù)的平均值賦予目標施肥指導單元；
[0018] 對于文本型的土壤屬性參數(shù)，將估算范圍內(nèi)所有已采樣施肥指導單元中出現(xiàn)最多 的土壤屬性參數(shù)賦予目標施肥指導單元。
[0019] 本發(fā)明還公開了一種土壤配肥方案推薦方法，包括：
[0020] 施肥指導單元生成步驟，服務器利用土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖和已采 樣點位圖疊加形成的區(qū)塊，生成施肥指導單元；
[0021 ] 請求步驟：終端發(fā)出請求信息，該請求信息中帶有目標地塊的地理信息；
[0022] 估算范圍選擇步驟：服務器端接收該請求信息，對于該目標地塊，識別該目標地塊 所處的目標施肥指導單元；
[0023] 對于該目標施肥指導單元，識別出該目標施肥指導單元周緣已采樣施肥指導單 元，選擇第一關鍵字段與目標施肥指導單元第一關鍵字段相同的已采樣施肥指導單元組成 估算范圍；
[0024] 當目標施肥指導單元周緣所有已采樣施肥指導單元第一關鍵字段均與目標施肥 指導單元第一關鍵字段不相同時，選擇第二關鍵字段與目標施肥指導單元第二關鍵字段相 同的已采樣施肥指導單元作為該估算范圍；
[0025] 賦值步驟：服務器端利用該估算范圍中已采樣施肥指導單元的土壤屬性參數(shù)，為 目標施肥指導單元的土壤屬性參數(shù)賦值；
[0026] 配肥步驟：服務器端根據(jù)該土壤屬性參數(shù)獲取一土壤配肥方案，并發(fā)送至該終端。
[0027] 該估算范圍選擇步驟進一步包括：當目標施肥指導單元周緣所有的已采樣施肥指 導單元第二關鍵字段均與該目標施肥指導單元的第二關鍵字段不相同時，選擇第三關鍵字 段與目標施肥指導單元第三關鍵字段相同的已采樣施肥指導單元作為該估算范圍。
[0028] 該賦值步驟進一步包括：
[0029] 當目標施肥指導單元周緣不存在符合任何關鍵字段匹配的已采樣施肥指導單元 時，將目標施肥指導單元周緣所有已采樣施肥指導單元數(shù)據(jù)值型土壤屬性參數(shù)的平均值賦 予目標施肥指導單元。
[0030] 該第一關鍵字段為土壤類型，該第二關鍵字段為土地利用方式，該第三關鍵字段 為行政單元。
[0031] 該賦值步驟進一步包括：對于數(shù)據(jù)值型的土壤屬性參數(shù)，將估算范圍中已采樣施 肥指導單元土壤屬性參數(shù)的平均值賦予目標施肥指導單元；
[0032] 對于文本型的土壤屬性參數(shù)，將估算范圍中所有已采樣施肥指導單元中出現(xiàn)最多 的土壤屬性參數(shù)賦予目標施肥指導單元。
[0033] 該土壤配肥方案通過無線通信網(wǎng)絡或有線通信網(wǎng)絡被發(fā)送至該終端。
[0034] 配肥步驟包括：
[0035] 服務器端根據(jù)土壤屬性參數(shù)的數(shù)值在養(yǎng)分豐缺指標中所處的等級確定磷肥的配 肥量，該土壤屬性參數(shù)至少包括有效磷；
[0036] 服務器端根據(jù)土壤屬性參數(shù)的數(shù)值在養(yǎng)分豐缺指標中所處的等級確定鉀肥的配 肥量，該土壤屬性參數(shù)至少還包括速效鉀；
[0037] 服務器端通過每個土壤屬性參數(shù)計算其對應的隸屬度，根據(jù)每個土壤屬性參數(shù)的 隸屬度與每個土壤屬性參數(shù)的權重之間的乘積，計算該目標施肥指導單元的耕地生產(chǎn)潛力 指數(shù)X，再根據(jù)生產(chǎn)潛力指數(shù)法計算目標產(chǎn)量，公式如下：
[0039] Yp為品種生產(chǎn)潛力產(chǎn)量，Ua為最適宜臨界值，Ub為不適宜臨界值，X為耕地生產(chǎn)潛 力指數(shù)，Ymax為最適宜目標產(chǎn)量百分比，Ymin為不適宜目標產(chǎn)量百分比，Yt為目標產(chǎn)量；
[0040] 進一步根據(jù)該目標產(chǎn)量計算氮肥用量。
[0041] 本發(fā)明還公開了一種土壤屬性參數(shù)估算裝置，包括：
[0042] 施肥指導單元生成裝置，其利用土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖和已采樣點 位圖疊加形成的