标准偏差P反映了田面平整的总体状况,要想评价田间地面形状的分布差异及特征,可利用分布偏差计算给出定量描述。首先计算田块内各测点到拟合平面的垂直距离di(cm),再根据小于某一数值(如3 cm)的测点的累积百分比数来反映地面平整度的分布状况。以美国土地利用局规定的标准为例,激光平地后,田块内偏差值小于1.5 cm的测点的累积百分数最大可达80%以上。
1.2 GPS面积测量仪原理
GPS面积测量仪采用GPS全球卫星定位系统能够提供实时的经度、纬度、高程等导航和定位信息,利用GPS的定位功能,得出各个点的坐标,再通过数学方法计算出距离、面积等数据。由于地球是一个椭球,为了精确计算距离或面积,一般采用投影的方式转换成平面坐标。在我国,对于大比例尺的地图通常采用高斯一克吕格投影进行转换,然而投影法计算十分复杂,难以在单片机中实现。为了简化计算,将地球视为正球体。取地球半径为6 371 116 m,则可转换成平面坐标:
式中:R为地球半径,x为经度,m;y为纬度,m。则在地球表面Y经度处,经度差、纬度差各为一度的方格面积为:
2、农田农情监控仪设计
农业具有地域分散、对象多样、环境因子不确定等特点。传统农业生产主要依靠人的经验进行,无法对农业的生产全程进行实时精准监控,实现最优化的生产。快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息,是实践“精细农业”的重要基础。因此进行农田环境监控、随时掌握农业环境因素变化,从而采取相应的最优对策显得十分重要。