精准对靶喷洒背景下作业小区地理坐标的计算方法

作     者：李志勇 邓继忠 赵高源 张子超 林芳源 刘理涵 马俊杰 黄旭 LI Zhiyong;DENG Jizhong;ZHAO Gaoyuan;ZHANG Zichao;LIN Fangyuan;LIU Lihan;MA Junjie;HUANG Xu

作者机构：华南农业大学工程学院广东广州510642 国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心广东广州510642 广东省江门市新会区农业农村局广东江门529100 

出 版 物：《江西农业大学学报》 (Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis)

年 卷 期：2024年第46卷第3期

页      面：656-662页

核心收录：

学科分类：090403[农学-农药学(可授农学、理学学位）] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：广东省现代农业产业共性关键技术研发创新团队项目(2023KJ133)。 

主　　题：植保无人机 作业小区 地理信息 坐标 几何 高斯-吕克投影 精准对靶喷洒 

摘      要：【目的】确定作业小区的地理坐标是植保无人机实施精准对靶喷洒的关键问题之一。假如需要喷洒的作业小区数量众多或者需要喷洒的作业小区为水田等类型,可采用传统的人工在田间逐点测量的方法,则存在着工作量大、测量步骤繁琐、测量区域不易进入等缺点。因此,利用测量位于作业区域边界处或边界外有限数量位置点的地理坐标,然后按照一定算法计算出各作业小区的地理坐标就将克服前述的缺点,有着很大的实际应用价值,将极大提高精准对靶喷洒的效率和应用。【方法】根据实施精准对靶喷洒作业小区的地理坐标的求解需求,在测量学中找到一种地面点相对位置求取方法,同时将该方法引入并加以改进,分别提出了基于假定地球为正球体情况下的几何法和基于假定地球为椭球体情况下的投影法通过计算得到作业小区的地理坐标的2种算法,并且通过试验检验和比较2种算法的精度、求解速度、求解复杂度。【结果】通过试验可知,2种算法计算得到作业小区的地理坐标与实测值相比,误差在厘米级范围内,均符合实施精准对靶喷洒对精度的要求;在求解速度方面,几何法比投影法更加快速;在求解复杂度方面,几何法优于投影法。【结论】求解作业小区的地理坐标的2种算法-几何法和投影法在精度方面均可以满足实施精准对靶喷洒时对精度的需求。但是,在使用2种算法分别求解作业小区的地理坐标的过程中发现,在计算复杂度方面和计算速度方面,几何法相对于投影法更优、更简便、更适合实施精准对靶喷洒时对作业小区地理坐标的求解。