相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2016年2月9日提交的印度專利申請(qǐng)201621004643的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部?jī)?nèi)容包含與此。

本申請(qǐng)通常涉及農(nóng)業(yè)田地聚類和生態(tài)預(yù)報(bào)。特別地，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)所用的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

許多研究人員已針對(duì)諸如害蟲或疾病侵?jǐn)_的預(yù)報(bào)、產(chǎn)量預(yù)測(cè)、收獲時(shí)間的預(yù)測(cè)、植物生長(zhǎng)的預(yù)測(cè)等的應(yīng)用而致力于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的生態(tài)預(yù)報(bào)模型。最近一些研究人員已提出農(nóng)業(yè)中的數(shù)據(jù)同化技術(shù)以改善所觀察到的結(jié)果和模型結(jié)果之間的偏差的優(yōu)化所用的模型參數(shù)的估計(jì)。但是，大多是整合遠(yuǎn)程感測(cè)數(shù)據(jù)，以改善模型模擬。然而，田地之間涉及許多異質(zhì)性，這些異質(zhì)性無法通過僅考慮天氣和遠(yuǎn)程感測(cè)數(shù)據(jù)來克服。存在如下需求：以諸如田地、村莊、流域、在地區(qū)方面涵蓋田地級(jí)異質(zhì)性的地區(qū)等的各種級(jí)別來整合信息，并且可以針對(duì)各種農(nóng)作物容易地采用該框架。

大部分可用的預(yù)報(bào)模型專門針對(duì)適用性具有特定的地理邊界的地區(qū)?，F(xiàn)有的模型并不考慮特定于田地的活動(dòng)(如灌溉類型、藥劑使用、不同的其它農(nóng)場(chǎng)工作等)和特定于田地的天氣參數(shù)(如田地級(jí)的土壤特性、濕度)，這可能引起對(duì)預(yù)報(bào)模型的影響。因此，生態(tài)預(yù)報(bào)需要特定于田地的模型。

現(xiàn)有技術(shù)在開發(fā)預(yù)報(bào)模型時(shí)沒有關(guān)注農(nóng)作物的生長(zhǎng)季節(jié)期間所遵循的農(nóng)場(chǎng)工作的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在描述本方法、系統(tǒng)和硬件之前，應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所描述的特定系統(tǒng)和方法論，這是由于可能存在未在本申請(qǐng)中明確說明的本發(fā)明的多個(gè)可能的實(shí)施例。還應(yīng)該理解，說明書中所用的術(shù)語僅是為了描述特定的版本或?qū)嵤├?，并且并非意在限制僅由所附權(quán)利要求書所限制的本發(fā)明的范圍。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)所用的方法，所述方法包括由處理器實(shí)現(xiàn)的農(nóng)業(yè)田地聚類和生態(tài)預(yù)報(bào)的步驟，所述方法從以下步驟開始：使用農(nóng)村參與式感測(cè)模塊(208)來捕獲表示針對(duì)多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多次田地測(cè)量的絕對(duì)地面數(shù)據(jù)；使用農(nóng)場(chǎng)上感測(cè)模塊(210)來捕獲所述多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多個(gè)天氣條件；使用特征集生成模塊(212)來生成包括所述多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的所述絕對(duì)地面數(shù)據(jù)和所述天氣條件的特征集；使用聚類模塊(214)基于所述特征集來自適應(yīng)地使所述多個(gè)農(nóng)業(yè)田地聚類，以生成簇，其中在所述簇的各農(nóng)業(yè)田地中存在所述特征集中的至少一個(gè)特征；使用通用預(yù)報(bào)生成模塊(216)來生成生態(tài)預(yù)報(bào)所用的通用預(yù)報(bào)模塊，其中所述通用預(yù)報(bào)模塊包括所述簇中的特征集的共通特征；使用自適應(yīng)預(yù)報(bào)生成模塊(218)從所述特征集中選擇至少一個(gè)特征，以基于從所述特征集中選擇的特征生成多個(gè)自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型以進(jìn)行生態(tài)預(yù)報(bào)；以及使用推薦生成模塊(220)基于所生成的所述自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型來向用戶推薦多個(gè)控制措施。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)的系統(tǒng)(200)；所述系統(tǒng)(200)包括：處理器；連接至所述處理器的數(shù)據(jù)總線；以及計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)代碼，所述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)連接至所述數(shù)據(jù)總線，所述計(jì)算機(jī)程序代碼包括能夠通過所述處理器執(zhí)行的指令，所述指令被配置為用于執(zhí)行：農(nóng)村參與式感測(cè)模塊(208)，用于捕獲表示針對(duì)多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多次田地測(cè)量的絕對(duì)地面數(shù)據(jù)；農(nóng)場(chǎng)上感測(cè)模塊(210)，用于捕獲所述多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多個(gè)天氣條件；特征集生成模塊(212)，用于生成包括所述多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的所述絕對(duì)地面數(shù)據(jù)和所述天氣條件的特征集；聚類模塊(214)，用于基于所述特征集來自適應(yīng)地使所述多個(gè)農(nóng)業(yè)田地聚類，以生成簇；其中，在所述簇的各農(nóng)業(yè)田地中，所述特征集中的至少一個(gè)特征必須是共通的；通用預(yù)報(bào)生成模塊(216)，用于生成生態(tài)預(yù)報(bào)所用的通用預(yù)報(bào)模塊，其中所述通用預(yù)報(bào)模塊包括所述簇中的特征集的共通特征；自適應(yīng)預(yù)報(bào)生成模塊(218)，用于從所述特征集中選擇至少一個(gè)特征，以基于從所述特征集中選擇的特征生成多個(gè)自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型以進(jìn)行生態(tài)預(yù)報(bào)；以及推薦生成模塊(220)，用于基于所生成的所述自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型來向用戶推薦多個(gè)控制措施。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)所用的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：a.農(nóng)村參與式感測(cè)模塊(208)，用于捕獲表示針對(duì)多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多個(gè)田地測(cè)量的絕對(duì)地面數(shù)據(jù)；b.農(nóng)場(chǎng)上感測(cè)模塊(210)，用于捕獲所述多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多個(gè)天氣條件；c.特征集生成模塊(212)，用于生成包括所述多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的所述絕對(duì)地面數(shù)據(jù)和所述天氣條件的特征集；d.聚類模塊(214)，用于基于所述特征集來自適應(yīng)地使所述多個(gè)農(nóng)業(yè)田地聚類以生成簇，其中所述特征集中的至少一個(gè)特征在所述簇的各農(nóng)業(yè)田地中存在；e.通用預(yù)報(bào)生成模塊(216)，用于生成生態(tài)預(yù)報(bào)所用的通用預(yù)報(bào)模型，其中所述通用預(yù)報(bào)模型包括所述簇中的特征集的共通特征；f.自適應(yīng)預(yù)報(bào)生成模塊(218)，用于從所述特征集中選擇至少一個(gè)特征，以基于從所述特征集中選擇的特征來生成多個(gè)自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型以進(jìn)行生態(tài)預(yù)報(bào)；以及g.推薦生成模塊(220)，用于基于所生成的所述自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型來向用戶推薦多個(gè)控制措施。

附圖說明

在結(jié)合附圖來閱讀的情況下，上述的發(fā)明內(nèi)容以及以下優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明更好理解。為了說明本發(fā)明，在附圖中示出本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)；然而，本發(fā)明不受所公開的特定方法和系統(tǒng)限制。在附圖中：

圖1示出根據(jù)本主題的實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地進(jìn)行生態(tài)預(yù)報(bào)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

圖2示出用于說明根據(jù)本主題的實(shí)施例的農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)的系統(tǒng)架構(gòu)的框圖。

圖3示出根據(jù)本主題的另一實(shí)施例的農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)所用的方法。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這里的任意框圖表示體現(xiàn)本主題的原理的說明性系統(tǒng)的概念圖。類似地，應(yīng)當(dāng)理解，任何流程圖、流圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和偽代碼等表示可以實(shí)質(zhì)上在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中表示的、并且與是否明確示出了計(jì)算機(jī)或處理器無關(guān)地由這些計(jì)算機(jī)或處理器來執(zhí)行的各種處理。

具體實(shí)施方式

參考附圖來描述典型實(shí)施例。在圖中，附圖標(biāo)記最左邊的數(shù)位標(biāo)識(shí)該附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)的圖。在方便的情況下，貫穿附圖使用相同的附圖標(biāo)記來指代相同或者相似的部分。盡管這里描述了所公開的原理的示例和特征，但在沒有背離所公開的實(shí)施例的精神和范圍的情況下，修改、改變和其它實(shí)現(xiàn)都是可以的。意在僅將以下詳細(xì)的描述視為示例性的，并且由所附權(quán)利要求書來表示真正的范圍和精神。

本申請(qǐng)?zhí)峁┯?jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)所用的方法和系統(tǒng)。

圖1示出根據(jù)本主題的示例的實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102以用于農(nóng)業(yè)田地聚類和生態(tài)預(yù)報(bào)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境100。系統(tǒng)102可以被實(shí)現(xiàn)為但不限于臺(tái)式計(jì)算機(jī)、手持裝置、膝上型計(jì)算機(jī)或其它便攜式計(jì)算機(jī)和平板電腦等。除農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102之外，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境100還包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置104-1、104-2…104-n。為了說明和清楚，以下將計(jì)算裝置104-1、104-2…104-n統(tǒng)稱為計(jì)算裝置104，并且計(jì)算裝置104-1、104-2…104-n各自指計(jì)算裝置104。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境100中，農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102通過網(wǎng)絡(luò)106連接至計(jì)算裝置104。

網(wǎng)絡(luò)106可以是無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)、或者是它們的組合。網(wǎng)絡(luò)106可以被實(shí)現(xiàn)為諸如內(nèi)部網(wǎng)、電信網(wǎng)、電網(wǎng)、局域網(wǎng)(lan)、廣域網(wǎng)(wan)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(vpn)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、全球局域網(wǎng)(gan)、因特網(wǎng)等的不同類型的網(wǎng)絡(luò)之一。網(wǎng)絡(luò)106可以是專用網(wǎng)絡(luò)或者共享網(wǎng)絡(luò)，其中共享網(wǎng)絡(luò)表示使用例如http(超文本傳輸協(xié)議)、tcp/ip(傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)、wap(無線應(yīng)用協(xié)議)等的各種協(xié)議來彼此通信的不同類型的網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合。此外，網(wǎng)絡(luò)106可以包括各種網(wǎng)絡(luò)裝置，包括路由器、網(wǎng)橋、服務(wù)器、計(jì)算裝置和存儲(chǔ)裝置。

盡管示出農(nóng)業(yè)聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102與計(jì)算裝置104是通過網(wǎng)絡(luò)106來連接的，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，系統(tǒng)102和計(jì)算裝置104可以是本地分布或者跨一個(gè)或多個(gè)地理位置分布，并且可以彼此實(shí)體連接或邏輯連接。

在一種實(shí)現(xiàn)中，農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102可以連接至數(shù)據(jù)庫(kù)。盡管圖中沒有示出，應(yīng)理解，數(shù)據(jù)庫(kù)222也可以連接到網(wǎng)絡(luò)106或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境100中的任何其它網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)庫(kù)222可以包括農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102可使用的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)集。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)庫(kù)222可以被設(shè)置為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，并且可以以諸如關(guān)系表、面向?qū)ο蟮年P(guān)系表、索引表等的各種格式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。然而，應(yīng)該理解，數(shù)據(jù)庫(kù)222可以被設(shè)置為諸如操作型數(shù)據(jù)庫(kù)、分析型數(shù)據(jù)庫(kù)、層級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)、以及分布式或網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)等的其它類型的數(shù)據(jù)庫(kù)。

為了各種目的，農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102可以連接至計(jì)算裝置104。例如，農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102可以連接至計(jì)算裝置104以提供針對(duì)諸如與企業(yè)有關(guān)的edr等的信息資源庫(kù)的訪問。以下說明用以使田地聚類的農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102的實(shí)現(xiàn)和功能。

在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102包括一個(gè)或多個(gè)處理器202、連接至處理器202的接口204和存儲(chǔ)器206。處理器202可以是單個(gè)處理單元或者多個(gè)單元，其中所有單元均可以包括多個(gè)計(jì)算單元。處理器202可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)微處理器、微計(jì)算機(jī)、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、中央處理單元、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路、和/或基于操作指令來操作信號(hào)的任何裝置。除其它功能以外，處理器202被配置為獲取和執(zhí)行存儲(chǔ)器206中所存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)可讀指令和數(shù)據(jù)。

接口204可以包括各種軟件和硬件接口，例如，諸如鍵盤、鼠標(biāo)、外部存儲(chǔ)器和打印機(jī)等的外圍裝置所用的接口。接口204可以便于廣泛多種網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議類型內(nèi)的多個(gè)通信，這些網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議類型包括例如局域網(wǎng)(lan)、電纜等的有線網(wǎng)絡(luò)以及諸如無線lan(wlan)、蜂窩或衛(wèi)星等的無線網(wǎng)絡(luò)。為此目的，接口204可以包括用于將數(shù)據(jù)解釋系統(tǒng)102連接至多個(gè)計(jì)算裝置104的一個(gè)或多個(gè)端口。在以下論述的各種示例實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)解釋系統(tǒng)102經(jīng)由接口204與計(jì)算裝置104進(jìn)行通信。

存儲(chǔ)器206可以包括本領(lǐng)域已知的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，這些計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如包括：諸如sram(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、dram(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等的易失性存儲(chǔ)器，以及/或者諸如rom(只讀存儲(chǔ)器)、可擦除可編程rom、閃速存儲(chǔ)器、硬盤、光盤和磁帶等的非易失性存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)解釋系統(tǒng)102還包括模塊和數(shù)據(jù)222。

這些模塊包括進(jìn)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。這些模塊包括農(nóng)村參與式感測(cè)模塊(208)、農(nóng)場(chǎng)上感測(cè)模塊(210)、特征集生成模塊(212)、聚類模塊(214)、通用預(yù)報(bào)生成模塊(216)、自適應(yīng)預(yù)報(bào)生成模塊(218)、推薦生成模塊(220)，還可以包括其它模塊。其它模塊可以包括對(duì)農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)102的應(yīng)用和功能進(jìn)行補(bǔ)充的程序或已編碼指令。

參考圖2，圖2是示出執(zhí)行農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)的系統(tǒng)架構(gòu)的框圖。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)所用的系統(tǒng)(102)。該系統(tǒng)(102)包括農(nóng)村參與式感測(cè)模塊(208)、農(nóng)場(chǎng)上感測(cè)模塊(210)、特征集生成模塊(212)、聚類模塊(214)、通用預(yù)報(bào)生成模塊(216)、自適應(yīng)預(yù)報(bào)生成模塊(218)、推薦生成模塊(220)，還可以包括其它模塊。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，系統(tǒng)(102)可以用于農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)。為了使田地聚類并提供生態(tài)預(yù)報(bào)，系統(tǒng)(102)首先捕獲表示針對(duì)多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多次田地測(cè)量的絕對(duì)地面數(shù)據(jù)。具體地，在本實(shí)現(xiàn)中，表示針對(duì)多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多次田地測(cè)量的絕對(duì)地面數(shù)據(jù)是使用農(nóng)村參與式感測(cè)模塊(208)來捕獲的。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，農(nóng)場(chǎng)上感測(cè)模塊(210)適用于捕獲多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多個(gè)天氣條件。農(nóng)場(chǎng)上感測(cè)可以是與具有感測(cè)、處理、通信和存儲(chǔ)能力的手持裝置相互連接的傳感器。傳感器也可以安裝在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)或天氣站上，以及可以放置在農(nóng)場(chǎng)上以監(jiān)視當(dāng)?shù)氐臍庀蠛屯寥绤?shù)。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，特征集生成模塊(212)適用于生成包括多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的所述絕對(duì)地面數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)的特征集。特征集是從包括但不限于以下內(nèi)容的組中選擇的：農(nóng)作物品種、氣象參數(shù)、以及植被指數(shù)、特定于田地的活動(dòng)、土壤參數(shù)、流域的形態(tài)參數(shù)、農(nóng)作物上下文數(shù)據(jù)、氣候參數(shù)以及它們的組合。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，聚類模塊(214)用于基于特征集來自適應(yīng)地使多個(gè)農(nóng)業(yè)田地聚類，以生成簇；其中，在聚類的各農(nóng)業(yè)田地中，特征集中的至少一個(gè)特征必須是共通的。特征集是從包括但不限于以下內(nèi)容的組中選擇的：農(nóng)作物品種、氣象參數(shù)、以及植被指數(shù)、特定于田地的活動(dòng)、土壤參數(shù)、流域的形態(tài)參數(shù)、農(nóng)作物上下文數(shù)據(jù)、氣候參數(shù)以及它們的組合。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，通用預(yù)報(bào)生成模塊(216)適用于生成包括所述簇集合中的特征集的共通特征的生態(tài)預(yù)報(bào)所用的通用預(yù)報(bào)模型。該預(yù)報(bào)是基于來自該特征集的對(duì)于該簇而言共通的特征的選擇。針對(duì)各簇的通用模型和各簇中的多個(gè)模型被配置為基于實(shí)際觀察自適應(yīng)地修改。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，自適應(yīng)預(yù)報(bào)生成模塊(218)適用于從特征集中選擇至少一個(gè)特征以生成多個(gè)自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型，該多個(gè)自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型是基于從該特征集中選擇的特征以進(jìn)行生態(tài)預(yù)報(bào)。系統(tǒng)的架構(gòu)如下。c＝{c1,c2,.....cj,...ck}是簇的集合，其中各簇包括不同的田地。這些田地可以屬于或者可以不屬于同一農(nóng)業(yè)氣候區(qū)。各簇將具有多個(gè)模型。因此，對(duì)于特定田地，能夠使用可以超出該田地實(shí)際所屬的地理邊界的模型。在田地的集合可用的情況下，將基于特定于地區(qū)或者特定于田地的參數(shù)來進(jìn)行簇形成。在各簇ci的簇形成之后，將存在模型的集合mi＝{mi1,mi2,….mij,...min}。對(duì)于各簇，可以基于來自簇內(nèi)的各田地的可用特征的組合來生成多個(gè)模型。在簇形成和模型生成后，模型和簇將隨著時(shí)間的經(jīng)過而適應(yīng)于田地參數(shù)中的不確定性，并且還將基于來自未知田地的特征的新集合。將基于對(duì)于田地可用的參數(shù)/特征來決定針對(duì)未知田地的簇選擇，并且所選擇的簇所用的模型可以用于該未知田地。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，推薦生成模塊(220)適用于基于所生成的所述自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型來向用戶推薦多個(gè)控制措施。該推薦可以從包括但不限于以下內(nèi)容的組中選擇出：如害蟲或疾病發(fā)生率等的特定參數(shù)(拍攝受影響植物的圖像)，以及如農(nóng)藥施用、農(nóng)藥類型、農(nóng)藥的量、灌溉、種植、播種日期和用于捕獲引起預(yù)報(bào)中的生態(tài)參數(shù)的空間和時(shí)間變動(dòng)的參數(shù)的差異的任何其它活動(dòng)等的田地中的不同活動(dòng)。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，系統(tǒng)基于經(jīng)由如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)村參與式感測(cè)、遠(yuǎn)程感測(cè)、流域的形態(tài)參數(shù)、農(nóng)作物上下文數(shù)據(jù)和能夠唯一標(biāo)識(shí)田地的任何其它源的不同模式來報(bào)告的不同參數(shù)所定義的特性的相似性，來進(jìn)行田地的聚類。各田地可以不具有所有的參數(shù)(例如，一些田地可以僅具有wsn數(shù)據(jù)，或者一些田地可以僅具有遠(yuǎn)程感測(cè)數(shù)據(jù)，或者一些田地可以具有所有這些參數(shù)的組合)，因此，將基于可變長(zhǎng)度特征(參數(shù))但利用可以唯一表征田地的最少信息來進(jìn)行田地的聚類。簇選擇所用的該系統(tǒng)和方法將基于可用特征的數(shù)量和/或通過經(jīng)由參與式感測(cè)收集所要求的特征來決定是否將未知田地包括在簇中。對(duì)于各簇，必須存在具有所有參數(shù)的至少一個(gè)田地，以將該至少一個(gè)田地與具有參數(shù)的縮小集合的給定田地進(jìn)行比較，從而決定是否將該給定田地包括在簇中。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)提供特定于簇的自適應(yīng)框架，其中該自適應(yīng)框架使得模型隨著時(shí)間的經(jīng)過而適應(yīng)于來自該簇的田地的更多可用信息。可以基于對(duì)使用參與式感測(cè)和經(jīng)由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所感測(cè)到的天氣參數(shù)所報(bào)告的預(yù)測(cè)結(jié)果的實(shí)際觀察，從基本模型開始對(duì)這些預(yù)報(bào)模型進(jìn)行自適應(yīng)修改，以隨著時(shí)間的經(jīng)過而改進(jìn)基本模型的性能。在這些小地區(qū)中的各地區(qū)內(nèi)，模型結(jié)構(gòu)及其狀態(tài)變量根據(jù)不同的簇并且隨著時(shí)間的經(jīng)過而變動(dòng)。因而，針對(duì)具有可用參數(shù)的給定田地，進(jìn)行該給定田地與一個(gè)或多個(gè)簇的關(guān)聯(lián)的確定。

參考圖3，圖3是示出農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)所用的方法的流程圖。

處理從步驟302開始，其中使用農(nóng)村參與式感測(cè)模塊(208)來捕獲表示針對(duì)多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多次田地測(cè)量的絕對(duì)地面數(shù)據(jù)。在步驟304中，使用農(nóng)場(chǎng)上傳感模塊(210)來捕獲與多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的多個(gè)天氣條件有關(guān)的數(shù)據(jù)。在步驟306中，使用特征集生成模塊(212)來生成包括多個(gè)農(nóng)業(yè)田地的所述絕對(duì)地面數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)的特征集。在步驟308中，使用聚類模塊(214)來基于特征集使多個(gè)農(nóng)業(yè)田地聚類；其中，特征集中的至少一個(gè)特征在簇的各農(nóng)業(yè)田地中存在。在步驟310中，使用通用預(yù)報(bào)生成模塊(216)來生成生態(tài)預(yù)報(bào)所用的通用預(yù)報(bào)模塊，其中所述通用預(yù)報(bào)模塊包括所述簇中的特征集的共通特征。在步驟312中，使用自適應(yīng)預(yù)報(bào)生成模塊(218)從特征集中選擇至少一個(gè)特征以基于從特征集中選擇的特征生成多個(gè)自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型，該多個(gè)自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型用于進(jìn)行生態(tài)預(yù)報(bào)。處理在步驟314結(jié)束，其中，使用推薦生成模塊(220)生成基于所生成的所述自適應(yīng)預(yù)報(bào)模型的針對(duì)用戶的多個(gè)控制措施的推薦。

鑒于以上，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明提供了一種農(nóng)業(yè)田地聚類和基于聚類的農(nóng)業(yè)田地的生態(tài)預(yù)報(bào)所用的方法和系統(tǒng)。盡管如此，應(yīng)當(dāng)理解，以上所述僅涉及本發(fā)明的典型實(shí)施例，并且在沒有背離由所述權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改。

闡述所示的步驟以說明所示的典型實(shí)施例，并且應(yīng)當(dāng)預(yù)期，持續(xù)的技術(shù)發(fā)展將改變執(zhí)行特定功能的方式。這里為了說明而非限制而呈現(xiàn)這些示例。此外，這里為了便于描述而任意地定義了功能構(gòu)建塊的邊界?？梢远x替代的邊界，只要適當(dāng)?shù)貓?zhí)行指定的功能及其關(guān)系即可。基于這里所包含的教導(dǎo)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，替代例(包括這里所描述的內(nèi)容的等效物、擴(kuò)展、變形、偏差等)將顯而易見。這些替代例落入所公開的實(shí)施例的范圍和精神內(nèi)。此外，詞語“包括”、“具有”、“包含”和“含有”以及其它類似形式意圖在含義方面等效，并且意圖為開放式的，其中跟隨在這些詞語中的任一詞語后面的一項(xiàng)或多項(xiàng)并非意在排它地列出該一項(xiàng)或多項(xiàng)，也并非意在僅局限于所列出的一項(xiàng)或多項(xiàng)。還必須注意，如這里和所附權(quán)利要求中所使用的，除非上下文有明確規(guī)定，否則單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”包含多個(gè)引用。

此外，在實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明一致的實(shí)施例時(shí)可以利用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)是指任何類型的實(shí)體存儲(chǔ)器，其中在這些實(shí)體存儲(chǔ)器上可以存儲(chǔ)可由處理器讀取的信息或數(shù)據(jù)。因此，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以存儲(chǔ)利用一個(gè)或多個(gè)處理器來執(zhí)行的指令，其中這些指令包括使得處理器執(zhí)行與在此描述的實(shí)施例一致的步驟或階段的指令。術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”應(yīng)被理解為包括有形物品并且不包括載波和瞬態(tài)信號(hào)，即非瞬態(tài)。示例包括ram(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、rom(只讀存儲(chǔ)器)、易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器、硬盤、cdrom、dvd、閃速存儲(chǔ)器、盤以及任何其它已知的實(shí)體存儲(chǔ)介質(zhì)。

意圖僅將本發(fā)明和示例視為示例性的，并且由所附權(quán)利要求書來表示所公開的實(shí)施例的真正的范圍和精神。