本發(fā)明涉及柑橘自動(dòng)化肥水技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種柑橘自動(dòng)施肥的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

柑橘肥水是現(xiàn)代柑橘類(lèi)水果生產(chǎn)的主要關(guān)注點(diǎn)之一，然而目前廣泛采用的柑橘施肥方法一般依賴(lài)專(zhuān)家的建議以及農(nóng)民日積月累的柑橘種植知識(shí)。換言之，柑橘肥水容易受到知識(shí)本質(zhì)有效性的影響，它會(huì)因?yàn)閭€(gè)體多樣性而極大地變化，所以不夠嚴(yán)謹(jǐn)。以山城重慶為例，據(jù)官方統(tǒng)計(jì)重慶的總柑橘種植面積接近1.26*10⁵hm²，在2011年總產(chǎn)量超過(guò)1.8*10⁶噸，創(chuàng)造了0.5億美元的收入。然而，重慶柑橘果園多在山地，這些地方一般土壤質(zhì)量差，土壤條件復(fù)雜。由于缺乏專(zhuān)業(yè)判斷土壤肥力和柑橘生長(zhǎng)狀況的方法，平常施肥方法均憑借種植戶(hù)的種植經(jīng)驗(yàn)，因此導(dǎo)致了很多問(wèn)題的出現(xiàn)，包括過(guò)度施肥，施肥不足以及不適當(dāng)?shù)氖┓实?，除了?dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失外，還會(huì)造成土壤結(jié)構(gòu)破壞與環(huán)境污染，甚至威脅人類(lèi)生存。另一方面，隨著人口的遷移，我國(guó)農(nóng)村人口存在著嚴(yán)重的勞動(dòng)力不足的問(wèn)題，所以在農(nóng)業(yè)種植方面由原來(lái)的個(gè)體經(jīng)營(yíng)逐步發(fā)展到農(nóng)場(chǎng)化、承包化，現(xiàn)為了實(shí)現(xiàn)在更少務(wù)農(nóng)人口的基礎(chǔ)上帶來(lái)更多的農(nóng)副業(yè)產(chǎn)品的豐收，迫切需要提高農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化程度。我國(guó)北方現(xiàn)階段采用承包化和機(jī)械化的方法節(jié)省大量人力物力，達(dá)到集中種植、收割的效果，但是在南方丘陵梯田等地區(qū)，機(jī)械化生產(chǎn)的程度還相當(dāng)?shù)?，特別是在南方的柑橘產(chǎn)業(yè)，其種植和管理方式均為人工，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。隨著農(nóng)村人口的減少，柑橘果園的機(jī)械化種植和管理的重要性日益突顯。因此，為了節(jié)省人力成本，優(yōu)化施肥的可靠性，并且以最低的費(fèi)用確保最佳的產(chǎn)量和質(zhì)量，關(guān)于柑橘自動(dòng)肥水的研究就顯得非常有意義。尤其是解決了這一難題之后，舉一反三，我們可以將這項(xiàng)研究應(yīng)用到其他種植領(lǐng)域。

另一方面，本發(fā)明中用到的核心技術(shù)：本體。它是領(lǐng)域知識(shí)中概念、屬性及其相互關(guān)系形式化描述的基礎(chǔ)。形式化定義的本體不僅能夠描述特定領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)概念，而且能夠描述概念之間的語(yǔ)義聯(lián)系。使用本體作為信息檢索的載體，用戶(hù)能夠方便地在概念上描述信息需求，構(gòu)造復(fù)雜的語(yǔ)義查詢(xún)獲取相關(guān)信息。具體而言，本體是一種描述術(shù)語(yǔ)及術(shù)語(yǔ)間關(guān)系的概念模型。它的形式可簡(jiǎn)單可復(fù)雜，最簡(jiǎn)單的詞匯表(只定義術(shù)語(yǔ)集合，不定義術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系)也可以看成是一種“本體”，但嚴(yán)格意義上的本體，是既定義了術(shù)語(yǔ)、也定義了術(shù)語(yǔ)之間關(guān)系的，譬如圖書(shū)館里的圖書(shū)分類(lèi)法就是我們生活中最常見(jiàn)的“本體”。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，本體提供了某個(gè)領(lǐng)域的一個(gè)共享的理解，這種理解對(duì)于克服術(shù)語(yǔ)上的差異必不可少，本體對(duì)語(yǔ)義互操作性提供了很大的幫助，是此次發(fā)明的核心思想。

縱觀中國(guó)國(guó)情，為保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)施增產(chǎn)、減排、節(jié)能，必須實(shí)施精準(zhǔn)施肥。因此，在中國(guó)政府部門(mén)和農(nóng)業(yè)研究人員的推動(dòng)下，精準(zhǔn)施肥成為了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向，其目標(biāo)是提高肥料利用率，從而有效地減輕土壤環(huán)境污染。因此，構(gòu)建基于語(yǔ)義本體的柑橘施肥決策信息系統(tǒng)，作為決策支撐系統(tǒng)應(yīng)用于自動(dòng)化灌溉施肥設(shè)備，支持針對(duì)不同柑橘果園的精準(zhǔn)施肥活動(dòng)的相關(guān)研究是非常重要的且有必要的。最終，通過(guò)智能化施肥實(shí)現(xiàn)柑橘生產(chǎn)管理現(xiàn)代化，以期達(dá)到柑橘高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、養(yǎng)分高效、改良果園土壤、增加農(nóng)民收益的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的方案解決的技術(shù)問(wèn)題是柑橘施肥主要依賴(lài)專(zhuān)家的建議以及農(nóng)民日積月累的柑橘種植知識(shí)，造成了施肥方式不夠嚴(yán)謹(jǐn)而且浪費(fèi)大量的人力資源。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種柑橘自動(dòng)施肥方法，包括：

柑橘管理終端構(gòu)建并保存基于語(yǔ)義的柑橘施肥本體；

柑橘采集終端獲取柑橘的基本生長(zhǎng)信息和柑橘所處環(huán)境信息，并將所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息發(fā)送給柑橘管理終端；

柑橘管理終端利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，生成柑橘施肥建議，并將所生成的柑橘施肥建議發(fā)送給柑橘施肥終端；

柑橘施肥終端接收并保存所述柑橘施肥建議，并按照所述柑橘施肥建議添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)，得到當(dāng)前柑橘需要的施肥肥料，以便按照所述當(dāng)前柑橘需要的施肥肥料對(duì)所述柑橘進(jìn)行施肥處理。

優(yōu)選地，所述柑橘施肥本體包括柑橘的基本生長(zhǎng)信息、柑橘所處環(huán)境信息、柑橘生長(zhǎng)階段信息、柑橘生長(zhǎng)階段相對(duì)應(yīng)的正常生長(zhǎng)狀態(tài)、所含正常微量元素和正常施肥種類(lèi)信息、柑橘生長(zhǎng)階段相對(duì)應(yīng)的異常生長(zhǎng)狀態(tài)、所述異常微量元素和異常施肥種類(lèi)信息。

優(yōu)選地，所述柑橘的基本生長(zhǎng)信息包括柑橘生長(zhǎng)的地理信息，柑橘土壤及地形信息、柑橘種植類(lèi)型信息、柑橘種植時(shí)間信息、柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段信息、柑橘當(dāng)前土壤養(yǎng)分信息以及柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)基本狀況信息；所述柑橘所處環(huán)境信息包括柑橘近期所處的溫度和濕度信息、柑橘近期所處的日照時(shí)長(zhǎng)信息。

優(yōu)選地，所述柑橘管理終端利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，生成柑橘施肥建議包括：

所述柑橘管理終端利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段是否處于正常的生長(zhǎng)狀態(tài)；

若判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段處于正常的生長(zhǎng)狀態(tài)，則所述柑橘管理終端生成正常的微量元素的正常柑橘施肥建議；

若判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段處于異常的生長(zhǎng)狀態(tài)，則所述柑橘管理終端獲取柑橘當(dāng)前缺乏或過(guò)量的微量元素，并根據(jù)所得到的柑橘當(dāng)前缺乏或過(guò)量的微量元素，生成增加或減少相應(yīng)微量元素的異常柑橘施肥建議。

優(yōu)選地，所述柑橘施肥終端按照所述柑橘施肥建議添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)包括：

所述柑橘施肥終端獲取正常生長(zhǎng)狀態(tài)下相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)；

所述柑橘施肥終端按照所述異常柑橘施肥建議，在所獲取的正常微量元素相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)中添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種柑橘自動(dòng)施肥系統(tǒng)，包括：

柑橘采集終端，用于獲取柑橘的基本生長(zhǎng)信息和柑橘所處環(huán)境信息，并將所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息發(fā)送給柑橘管理終端；

柑橘管理終端，用于構(gòu)建并保存基于語(yǔ)義的柑橘施肥本體，以及利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，生成柑橘施肥建議，并將所生成的柑橘施肥建議發(fā)送給柑橘施肥終端；

柑橘施肥終端，用于接收并保存所述柑橘施肥建議，并按照所述柑橘施肥建議添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)，得到當(dāng)前柑橘需要的施肥肥料，以便按照所述當(dāng)前柑橘需要的施肥肥料對(duì)所述柑橘進(jìn)行施肥處理。

優(yōu)選地，所述柑橘施肥本體包括柑橘的基本生長(zhǎng)信息、柑橘所處環(huán)境信息、柑橘生長(zhǎng)階段信息、柑橘生長(zhǎng)階段相對(duì)應(yīng)的正常生長(zhǎng)狀態(tài)、所含正常微量元素和正常施肥種類(lèi)信息、柑橘生長(zhǎng)階段相對(duì)應(yīng)的異常生長(zhǎng)狀態(tài)、所述異常微量元素和異常施肥種類(lèi)信息。

優(yōu)選地，所述柑橘的基本生長(zhǎng)信息包括柑橘生長(zhǎng)的地理信息，柑橘土壤及地形信息、柑橘種植類(lèi)型信息、柑橘種植時(shí)間信息、柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段信息、柑橘當(dāng)前土壤養(yǎng)分信息以及柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)基本狀況信息；所述柑橘所處環(huán)境信息包括柑橘近期所處的溫度和濕度信息、柑橘近期所處的日照時(shí)長(zhǎng)信息。

優(yōu)選地，所述柑橘管理終端具體用于利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段是否處于正常的生長(zhǎng)狀態(tài)，當(dāng)判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段處于正常的生長(zhǎng)狀態(tài)，則生成正常的微量元素的正常柑橘施肥建議，以及當(dāng)判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段處于異常的生長(zhǎng)狀態(tài)，則所述柑橘管理終端獲取柑橘當(dāng)前缺乏或過(guò)量的微量元素，并根據(jù)所得到的柑橘當(dāng)前缺乏或過(guò)量的微量元素，生成增加或減少相應(yīng)微量元素的異常柑橘施肥建議。

優(yōu)選地，所述柑橘施肥終端具體用于獲取正常生長(zhǎng)狀態(tài)下相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)，并按照所述異常柑橘施肥建議，在所獲取的正常微量元素相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)中添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的方案，通過(guò)創(chuàng)建柑橘施肥本體，構(gòu)建基于語(yǔ)義的柑橘施肥決策支撐系統(tǒng)，然后將該決策支撐系統(tǒng)應(yīng)用于自動(dòng)灌溉施肥設(shè)備，指導(dǎo)并驅(qū)動(dòng)其完成精準(zhǔn)的施肥管理工作。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種柑橘自動(dòng)施肥方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種柑橘自動(dòng)施肥系統(tǒng)的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于語(yǔ)義本體的柑橘自動(dòng)化肥水工作流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的柑橘肥水管理決策的系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的氮元素在萌芽期的使用量示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的氮元素在穩(wěn)果期的使用量示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的氮元素在壯果期的使用量示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的氮元素在采果期的使用量示意圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的磷元素在萌芽期的使用量示意圖；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的磷元素在穩(wěn)果期的使用量示意圖；

圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的磷元素在壯果期的使用量示意圖；

圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的磷元素在采果期的使用量示意圖；

圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的鉀元素在萌芽期的使用量示意圖；

圖14是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的鉀元素在穩(wěn)果期的使用量示意圖；

圖15是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的鉀元素在壯果期的使用量示意圖；

圖16是本發(fā)明實(shí)施例提供的八個(gè)果園的鉀元素在采果期的使用量示意圖；

圖17是本發(fā)明實(shí)施例提供的在果園的不同階段的語(yǔ)義處理所需的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種柑橘自動(dòng)施肥方法的流程圖，如圖1所示，包括：

步驟s101：柑橘管理終端構(gòu)建并保存基于語(yǔ)義的柑橘施肥本體；

步驟s102：柑橘采集終端獲取柑橘的基本生長(zhǎng)信息和柑橘所處環(huán)境信息，并將所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息發(fā)送給柑橘管理終端；

步驟s103：柑橘管理終端利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，生成柑橘施肥建議，并將所生成的柑橘施肥建議發(fā)送給柑橘施肥終端；

步驟s104：柑橘施肥終端接收并保存所述柑橘施肥建議，并按照所述柑橘施肥建議添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)，得到當(dāng)前柑橘需要的施肥肥料，以便按照所述當(dāng)前柑橘需要的施肥肥料對(duì)所述柑橘進(jìn)行施肥處理。

其中，所述柑橘施肥本體包括柑橘的基本生長(zhǎng)信息、柑橘所處環(huán)境信息、柑橘生長(zhǎng)階段信息、柑橘生長(zhǎng)階段相對(duì)應(yīng)的正常生長(zhǎng)狀態(tài)、所含正常微量元素和正常施肥種類(lèi)信息、柑橘生長(zhǎng)階段相對(duì)應(yīng)的異常生長(zhǎng)狀態(tài)、所述異常微量元素和異常施肥種類(lèi)信息。

其中，所述柑橘的基本生長(zhǎng)信息包括柑橘生長(zhǎng)的地理信息，柑橘土壤及地形信息、柑橘種植類(lèi)型信息、柑橘種植時(shí)間信息、柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段信息、柑橘當(dāng)前土壤養(yǎng)分信息以及柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)基本狀況信息；所述柑橘所處環(huán)境信息包括柑橘近期所處的溫度和濕度信息、柑橘近期所處的日照時(shí)長(zhǎng)信息。

其中，所述柑橘管理終端利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，生成柑橘施肥建議包括：所述柑橘管理終端利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段是否處于正常的生長(zhǎng)狀態(tài)；若判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段處于正常的生長(zhǎng)狀態(tài)，則所述柑橘管理終端生成正常的微量元素的正常柑橘施肥建議；若判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段處于異常的生長(zhǎng)狀態(tài)，則所述柑橘管理終端獲取柑橘當(dāng)前缺乏或過(guò)量的微量元素，并根據(jù)所得到的柑橘當(dāng)前缺乏或過(guò)量的微量元素，生成增加或減少相應(yīng)微量元素的異常柑橘施肥建議。

其中，所述柑橘施肥終端按照所述柑橘施肥建議添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)包括：所述柑橘施肥終端獲取正常生長(zhǎng)狀態(tài)下相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)；所述柑橘施肥終端按照所述異常柑橘施肥建議，在所獲取的正常微量元素相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)中添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種柑橘自動(dòng)施肥系統(tǒng)的示意圖，如圖2所示，包括：柑橘采集終端201，用于獲取柑橘的基本生長(zhǎng)信息和柑橘所處環(huán)境信息，并將所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息發(fā)送給柑橘管理終端；柑橘管理終端202，用于構(gòu)建并保存基于語(yǔ)義的柑橘施肥本體，以及利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，生成柑橘施肥建議，并將所生成的柑橘施肥建議發(fā)送給柑橘施肥終端；柑橘施肥終端203，用于接收并保存所述柑橘施肥建議，并按照所述柑橘施肥建議添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)，得到當(dāng)前柑橘需要的施肥肥料，以便按照所述當(dāng)前柑橘需要的施肥肥料對(duì)所述柑橘進(jìn)行施肥處理。

其中，所述柑橘施肥本體包括柑橘的基本生長(zhǎng)信息、柑橘所處環(huán)境信息、柑橘生長(zhǎng)階段信息、柑橘生長(zhǎng)階段相對(duì)應(yīng)的正常生長(zhǎng)狀態(tài)、所含正常微量元素和正常施肥種類(lèi)信息、柑橘生長(zhǎng)階段相對(duì)應(yīng)的異常生長(zhǎng)狀態(tài)、所述異常微量元素和異常施肥種類(lèi)信息。

其中，所述柑橘的基本生長(zhǎng)信息包括柑橘生長(zhǎng)的地理信息，柑橘土壤及地形信息、柑橘種植類(lèi)型信息、柑橘種植時(shí)間信息、柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段信息、柑橘當(dāng)前土壤養(yǎng)分信息以及柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)基本狀況信息；所述柑橘所處環(huán)境信息包括柑橘近期所處的溫度和濕度信息、柑橘近期所處的日照時(shí)長(zhǎng)信息。

其中，所述柑橘管理終端202具體用于利用所述柑橘施肥本體對(duì)所獲取的柑橘基本生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息進(jìn)行分析，判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段是否處于正常的生長(zhǎng)狀態(tài)，當(dāng)判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段處于正常的生長(zhǎng)狀態(tài)，則生成正常的微量元素的正常柑橘施肥建議，以及當(dāng)判斷柑橘當(dāng)前生長(zhǎng)階段處于異常的生長(zhǎng)狀態(tài)，則所述柑橘管理終端獲取柑橘當(dāng)前缺乏或過(guò)量的微量元素，并根據(jù)所得到的柑橘當(dāng)前缺乏或過(guò)量的微量元素，生成增加或減少相應(yīng)微量元素的異常柑橘施肥建議。

其中，所述柑橘施肥終端203具體用于獲取正常生長(zhǎng)狀態(tài)下相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)，并按照所述異常柑橘施肥建議，在所獲取的正常微量元素相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)中添加或減少相應(yīng)的柑橘肥料種類(lèi)。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于語(yǔ)義本體的柑橘自動(dòng)化肥水工作流程圖，如圖3所示，包括以下步驟：

步驟1：首先部署在柑橘果園的傳感器采集果樹(shù)生長(zhǎng)狀態(tài)以及環(huán)境信息(注：也可由果農(nóng)在用戶(hù)接口輸入可直接觀測(cè)到的相關(guān)信息來(lái)觸發(fā)施肥活動(dòng))；

步驟2：語(yǔ)義推理系統(tǒng)對(duì)收集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合其上下文信息將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。例如，柑橘的生長(zhǎng)狀態(tài)和土壤類(lèi)型被描述為模擬信號(hào)，必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，作為語(yǔ)義處理的輸入數(shù)據(jù)；

步驟3：語(yǔ)義推理系統(tǒng)根據(jù)輸入的生長(zhǎng)狀態(tài)和環(huán)境信息訪問(wèn)施肥本體，推斷自動(dòng)施肥的決策信息(譬如肥料的類(lèi)型和具體的使用量)；

步驟4：最后接收到基于語(yǔ)義決策支撐系統(tǒng)提供的施肥決策命令，自動(dòng)化施肥設(shè)備嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的柑橘施肥活動(dòng)。

具體地說(shuō)，在構(gòu)建施肥本體時(shí)，首先通過(guò)對(duì)柑橘主產(chǎn)區(qū)養(yǎng)分施用狀況的調(diào)查研究，明確柑橘施肥現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，了解影響柑橘高產(chǎn)和養(yǎng)分高效利用的主要障礙因素。其次，通過(guò)系統(tǒng)的調(diào)查采樣和室內(nèi)分析，弄清市柑橘園土壤養(yǎng)分豐缺狀況，為橘園土壤的改良培肥和建立基于土壤養(yǎng)分測(cè)試的推薦施肥技術(shù)提供理論依據(jù)。最終，結(jié)合柑橘生產(chǎn)指導(dǎo)手冊(cè)、專(zhuān)著等信息，構(gòu)建柑橘施肥本體。本體的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)是由一系列相關(guān)的rdf(resourcedescriptionframework，資源描述框架)三元組構(gòu)成，其中每一條rdf三元組采用“資源”(resources)、“屬性”(properties)以及“聲明”(statements)來(lái)描述事務(wù)或者知識(shí)。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的柑橘肥水管理決策的系統(tǒng)架構(gòu)圖，如圖4所示，決策應(yīng)用程序訪問(wèn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(存儲(chǔ)傳感器或者用戶(hù)采集的包括如土壤類(lèi)型、果樹(shù)樹(shù)齡等信息)和語(yǔ)義數(shù)據(jù)庫(kù)(存貯柑橘肥水管理相關(guān)的語(yǔ)義數(shù)據(jù))，經(jīng)相應(yīng)計(jì)算后產(chǎn)生施肥決策。如前所述，通過(guò)以rdf、uri(uniformresourceidentifier，統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符)等為代表的語(yǔ)義技術(shù)對(duì)多源和異構(gòu)涉農(nóng)知識(shí)語(yǔ)義集成，將生成的柑橘語(yǔ)義本體存放于語(yǔ)義數(shù)據(jù)庫(kù)。利用sparql(simpleprotocolandrdfquerylanguage，簡(jiǎn)單協(xié)議和rdf查詢(xún)語(yǔ)言)進(jìn)行語(yǔ)義查詢(xún)和推理，為決策支撐應(yīng)用程序產(chǎn)生施肥建議提供基礎(chǔ)信息。最終，通過(guò)精準(zhǔn)的自動(dòng)化施肥實(shí)現(xiàn)柑橘生產(chǎn)現(xiàn)代化，以期達(dá)到柑橘高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、養(yǎng)分高效、改良果園土壤、增加農(nóng)民收益的目的。

此外，為了方便用戶(hù)(果農(nóng))使用項(xiàng)目所研究設(shè)計(jì)的柑橘自動(dòng)化施肥系統(tǒng)，擬提供用戶(hù)與系統(tǒng)的接口。即用戶(hù)可以通過(guò)該接口向柑橘自動(dòng)化施肥系統(tǒng)輸入觀測(cè)得到的相關(guān)信息，比如土壤類(lèi)型、果樹(shù)樹(shù)齡、上一年度產(chǎn)量和果樹(shù)生長(zhǎng)階段等信息，通過(guò)施肥管理決策支撐系統(tǒng)的語(yǔ)義推理得到的施肥決定，達(dá)到觸發(fā)精準(zhǔn)地自動(dòng)化施肥活動(dòng)的目的。

如圖5至圖17所示，包括八個(gè)果園，其中八個(gè)果園的果園情形如下：1號(hào)果園：山腳、上年產(chǎn)量600kg；2號(hào)果園：山坡，上年產(chǎn)量1000kg；3號(hào)果園：山峰，上年產(chǎn)量2000kg；4號(hào)果園：山腳，上年產(chǎn)量900kg；5號(hào)果園：山坡，上年產(chǎn)量1150kg；6號(hào)果園：山峰，上年產(chǎn)量1630kg；7號(hào)果園：山腳，上年產(chǎn)量580kg；8號(hào)果園：山坡，上年產(chǎn)量1470kg，其中，圖5至圖8是八個(gè)果園的氮元素分別在萌芽期、穩(wěn)果期、壯果期以及采果期的使用量；圖9至12是八個(gè)果園的磷元素分別在萌芽期、穩(wěn)果期、壯果期以及采果期的使用量；圖13至16是八個(gè)果園的鉀元素分別在萌芽期、穩(wěn)果期、壯果期以及采果期的使用量；圖17是果園的不同階段的語(yǔ)義處理所需的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的方案，達(dá)到了以下兩種成效：

(1)利用大規(guī)模自動(dòng)語(yǔ)義推理，實(shí)現(xiàn)智能決策支撐，對(duì)農(nóng)戶(hù)面臨的大量、典型、重復(fù)發(fā)生的柑橘施肥問(wèn)題，能夠提供及時(shí)的自動(dòng)服務(wù)，大幅度降低了管理成本，提高施肥質(zhì)量。

(2)基于語(yǔ)義技術(shù)的智能信息服務(wù)系統(tǒng)能夠整合來(lái)自不同渠道的涉農(nóng)數(shù)據(jù)和信息，例如氣象、水利、市場(chǎng)、物流等領(lǐng)域，通過(guò)適當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)義推理，為其它農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和管理提供全面、精準(zhǔn)的指導(dǎo)信息。

盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。