【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤分析领域，具体是基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统。
技术介绍
1、随着物联网发展的不断成熟，其应用范围也不断扩大，除了智能家居，物联网还广泛应用于农业、园林绿化以及林果业等领域，在应用于农业的过程中，通过定期进行土壤墒情分析，可以更好地掌握土壤的水分状态，从而提高农业生产的科学性和效率，因此，如何通过物联网终端对土壤墒情进行智能分析以及合理规划是我们需要解决的问题；
2、公开号为cn117494902b的一种基于土壤水分相关性分析的土壤墒情预测方法及系统公开了一种基于土壤水分相关性分析的土壤墒情预测方法及系统，涉及土壤墒情预测
，分析不同深度土层与土壤水分相关性，得到不同深度土壤墒情之间的皮尔逊相关系数；对待预测土壤以预设间隔进行分层，获取第一土层的土壤容重，并采集当前的气象特征值，构成土壤墒情预测模型的输入特征；将输入特征输入到训练好的土壤墒情预测模型中，得到第一土层的土壤墒情预测值；基于第一土层的土壤墒情预测值，根据不同深度土壤墒情之间的皮尔逊相关系数，预测其他深度的土壤墒情预测值；本专利技术加入了不同深度土层和各类气象数据与土壤水分相关性的分析，并对墒情预测模型进行了重构，得到了更为准确的墒情预测；
3、然而，目前对土壤墒情分析的过程中，需要对目标区域内所采集到的数据信息进行统一分析处理，统一处理的过程中无法保证目标区域土壤水分数据分析过程中的稳定性，且通过物联网终端对数据信息进行采集，无法根据取样点位的土壤类型和地形情况进行调节变换，在一定程度上降低了土壤墒情分析过程中
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，包括土壤墒情管理平台，所述土壤墒情管理平台内设置有数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块、数据分析模块和墒情分析模块；
3、所述数据采集模块用于采集区域内的高程数据，根据高程数据对区域内土壤所处位置进行分类处理，根据分类结果设置采样单元，根据采样单元设置取样点位和物联网终端，并采集对应取样点位处的土壤水分数据；
4、所述数据处理模块用于根据物联网终端设置相应的边缘计算节点，由各个边缘计算节点对物联网终端在相应的取样点位处所获得的土壤水分数据进行分析处理，获取预测土壤水分数据，并生成取样点位数据包发送至数据传输模块；
5、所述数据传输模块用于根据对应边缘计算节点所生成的取样点位数据包进行编码处理，根据编码处理结果对其进行加密处理，并发送至数据分析模块；
6、所述数据分析模块用于根据取样点位数据包内所获得的数据信息判断对应的取样点位所获得的土壤水分数据是否有效，根据取样点位的判断结果对目标区域内的采样单元进行重新规划，设置取样点位规划信息发送至数据采集模块，并将有效的取样点位数据包发送至墒情分析模块；
7、所述墒情分析模块用于对区域内有效的土壤水分数据进行分析处理，获取对应的区域内的土壤墒情数据。
8、进一步的，所述数据采集模块设置采样单元，根据采样单元设置相应的取样点位和物联网终端的过程包括：
9、所述数据采集模块内设置有信息录入窗口，所述信息录入窗口用于土壤墒情管理平台内相关的工作人员录入墒情分析区域信息，所述墒情分析区域信息包括区域名称、区域位置信息和土壤分类信息，所述土壤分类信息包括沙土、壤土和黏土三种类型；
10、根据区域位置信息设置目标区域，在目标区域内使用gps设备进行高程测量获取高程数据以及其相应的坐标，并生成区域高程图像；根据区域高程图像进行地形特征分类，根据分类结果设置相应的多层级图像网络；
11、将不同分类结果所对应的多层级图像网络进行整合，根据整合结果将区域高程图像进行划分，根据划分结果设置相应的采样单元；
12、根据数据分析模块所设置的取样点位规划信息设置相应采样单元内的取样点位，并在取样点位内设置相应的物联网终端。
13、进一步的，获取目标区域内的取样点位以及相应的物联网终端；
14、所述物联网终端内包括有多个传感器，所述传感器包括湿度传感器、温度传感器和光照传感器，分别用于采集土壤湿度数据、土壤温度数据和土壤光照数据，将所获得的数据信息根据物联网终端所对应的取样点位标记为土壤水分数据，并将其发送至数据处理模块。
15、进一步的，所述数据处理模块生成取样点位数据包发送至数据传输模块的过程包括：
16、获取相应的物联网终端，根据物联网终端设置相应的边缘计算节点，对相应的边缘计算节点，预设取样监测周期，将取样监测周期内取样点位相同的土壤水分数据设置为土壤数据集，所述边缘计算节点根据取样点位对应采样单元的分类结果获取相应的机器学习算法；
17、基于机器学习算法对土壤数据集内的土壤水分数据进行分析处理，获取预测土壤水分数据；将土壤数据集内的土壤水分数据与预测土壤水分数据进行对比分析，根据对比结果判断该取样点位是否正常，若正常，则将该取样点位标记为正常，若异常，则将该取样点位标记为异常；
18、所述数据处理模块根据相应的边缘计算节点内所获得的信息生成取样点位数据包，并将其发送至数据传输模块。
19、进一步的，所述数据传输模块对取样点位数据包进行传输的过程包括：
20、获取取样点位数据包，所述取样点位数据包内包括土壤水分数据、预测土壤水分数据以及取样点位的分析结果，将取样点位数据包内的各个数据信息进行编码处理，生成相应的数据编码；根据取样点位数据包内数据的不同设置第一数据表、第二数据表和第三数据表，分别将数据信息所对应的数据编码分别随机映射至相应的数据表内；
21、将第一数据表、第二数据表和第三数据表内的数据编码进行分析处理，设置起始位置，根据起始位置获取第一数据表内对应位置内的字符串，根据该位置处字符串所代表的数据信息获取第二数据表内对应位置内的字符串，根据第二数据表内所获得字符串所代表的数据信息获取第三数据表内对应位置内的字符串，根据第三数据表内所获得字符串所代表的数据信息获取第一数据表内对应位置内的字符串，直至所获得的字符串数量达到预设需求；
22、将所获得的字符串生成加密密钥，根据所述加密密钥对取样点位数据包进行加密处理，并对完成加密处理的取样点位数据包传输至数据分析模块。
23、进一步的，所述数据分析模块根据取样点位数据包内所获得的数据信息判断对应的取样点位所获得的土壤水分数据是否有效的过程包括：
24、获取各个边缘计算节点所获得的取样点位数据包，将取样点位数据包内对应取样点位的分析结果映射至区域高程图像内，生成取样可视化图像；
25、获取取样可视化图像内标记为正常的取样点位，预设取样本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，包括土壤墒情管理平台，其特征在于，所述土壤墒情管理平台内设置有数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块、数据分析模块和墒情分析模块；
2.根据权利要求1所述的基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，其特征在于，所述数据采集模块设置采样单元，根据采样单元设置相应的取样点位和物联网终端的过程包括：
3.根据权利要求2所述的基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，其特征在于，获取目标区域内的取样点位以及相应的物联网终端；
4.根据权利要求3所述的基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，其特征在于，所述数据处理模块生成取样点位数据包发送至数据传输模块的过程包括：
5.根据权利要求4所述的基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，其特征在于，所述数据传输模块对取样点位数据包进行传输的过程包括：
6.根据权利要求5所述的基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，其特征在于，所述数据分析模块根据取样点位数据包内所获得的数据信息判断对应的取样点位所获得的土壤水分数据是否有效的过程包括：
7.根据权
8.根据权利要求7所述的基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，其特征在于，所述墒情分析模块对区域内有效的土壤水分数据进行分析处理，获取对应的区域内的土壤墒情数据的过程包括：
...【技术特征摘要】
1.基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，包括土壤墒情管理平台，其特征在于，所述土壤墒情管理平台内设置有数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块、数据分析模块和墒情分析模块；
2.根据权利要求1所述的基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，其特征在于，所述数据采集模块设置采样单元，根据采样单元设置相应的取样点位和物联网终端的过程包括：
3.根据权利要求2所述的基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，其特征在于，获取目标区域内的取样点位以及相应的物联网终端；
4.根据权利要求3所述的基于物联网终端的智慧土壤墒情分析系统，其特征在于，所述数据处理模块生成取样点位数据包发送至数据传输模块的过程包括：
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：马春芽，段福义，曹华，范永申，李鹏，詹伟，曹引波，
申请(专利权)人：中国农业科学院农田灌溉研究所，
类型：发明
国别省市：
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