本技術(shù)涉及計算機，尤其涉及一種高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、高標準農(nóng)田建設(shè)工程項目是指在我國農(nóng)田系統(tǒng)中，對土地進行綜合整治、提升耕地質(zhì)量、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的重大農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目。高標準農(nóng)田建設(shè)項目在建設(shè)全周期中，設(shè)計、驗收階段對耕地非糧化地塊難以發(fā)現(xiàn)；施工階段對施工質(zhì)量難以監(jiān)管、進度難以準確統(tǒng)計。在農(nóng)田建設(shè)過程中，部分地區(qū)政策執(zhí)行力度不夠，監(jiān)管不到位，導(dǎo)致項目質(zhì)量和效益難以得到保障。同時，農(nóng)田建設(shè)后的維護和管理也存在不足，影響了農(nóng)田的持續(xù)發(fā)揮效益。并且，由于種植經(jīng)濟作物往往能帶來更高的經(jīng)濟收益，一些農(nóng)民或農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體可能會擅自將高標準農(nóng)田改種經(jīng)濟作物。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供了一種高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理方法及系統(tǒng)，可以解決高標準農(nóng)田建設(shè)項目在建設(shè)全周期中，設(shè)計階段對現(xiàn)場踏勘不實；施工階段對施工質(zhì)量難以監(jiān)管、進度難以準確統(tǒng)計；驗收階段工程質(zhì)量把關(guān)不嚴；后期管護階段建成后的高標準農(nóng)田非糧化難發(fā)現(xiàn)，影響建設(shè)效果的問題。

2、本技術(shù)實施例的第一方面提供了一種高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理方法，包括：

3、在高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理平臺側(cè)獲取高標準農(nóng)田的建設(shè)設(shè)計階段信息；

4、獲取高標準農(nóng)田建設(shè)施工階段中的帶有站立點和方位角施工圖像信息，以及由無人機航拍的施工圖像信息，以將所述施工圖像信息同步至高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理平臺側(cè)；

5、項目管理用戶端在施工和驗收階段通過高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理平臺側(cè)獲取施工圖像信息和與所述施工圖像信息關(guān)聯(lián)的建設(shè)設(shè)計階段信息，以通過對施工圖像信息和建設(shè)設(shè)計階段信息比對分析進行建設(shè)過程監(jiān)管；

6、通過無人機獲取管護階段的高標準農(nóng)田的農(nóng)田圖像信息，基于所述圖像信息分析所述高標準農(nóng)田中種植的糧食作物的作物類型，所述作物類型包括高桿作物、矮桿作物和匍匐作物；

7、在確定所述作物類型為高桿作物的情況下，控制所述無人機以預(yù)設(shè)姿態(tài)和預(yù)設(shè)飛行高度執(zhí)行飛行拍攝任務(wù)，所述預(yù)設(shè)姿態(tài)關(guān)聯(lián)的旋翼氣流方向為用于將相鄰高桿作物分離的氣流方向；

8、提取在所述旋翼氣流方向?qū)⑾噜徃邨U作物分離后所述無人機采集到的巡查圖像信息，以在所述巡查圖像信息中存在經(jīng)濟作物的情況下，生成與所述高標準農(nóng)田向關(guān)聯(lián)的農(nóng)田管理預(yù)警消息。

9、可選地，還包括：

10、通過所述農(nóng)田圖像信息獲取所述高桿作物的理論壟溝位置；

11、基于所述理論壟溝位置規(guī)劃所述飛行拍攝任務(wù)的飛行路徑。

12、可選地，還包括：

13、通過所述農(nóng)田圖像信息獲取所述高桿作物的平均高度；

14、基于所述平均高度確定所述飛行拍攝任務(wù)的預(yù)設(shè)飛行高度。

15、可選地，還包括：

16、基于所述農(nóng)田圖像信息確定執(zhí)行飛行拍攝任務(wù)時所述無人機的俯仰角、橫滾角和偏航角，使旋翼氣流具有側(cè)向分量，能夠?qū)⑾噜彽母邨U作物向兩側(cè)分開。

17、可選地，所述基于所述農(nóng)田圖像信息確定執(zhí)行飛行拍攝任務(wù)時所述無人機的俯仰角、橫滾角和偏航角，包括：

18、使用霍夫變換圖像處理算法，從農(nóng)田圖像信息中提取出作物行的方向矢量；

19、根據(jù)方向矢量在無人機坐標系中的投影角度，設(shè)定俯仰角，使相機能最佳地俯視作物；

20、根據(jù)壟溝的間距和方向矢量，確定橫滾角，以使旋翼氣流垂直作用于作物行之間，其中，，表示作物行的傾斜程度；

21、設(shè)定偏航角與方向矢量平行，使無人機的前進方向始終保持在作物行的中線。

22、可選的，所述農(nóng)田圖像信息為深度相機獲取到的農(nóng)田的3d深度圖像信息，所述基于所述農(nóng)田圖像信息確定執(zhí)行飛行拍攝任務(wù)時所述無人機的俯仰角、橫滾角和偏航角，包括：

23、將所述3d深度圖像信息中每個像素點映射到實際高度和空間位置；

24、通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對3d深度圖像進行分割和分析，以識別壟溝邊緣、作物高度分布和間隙；

25、使用3d深度圖像中的距離信息計算無人機需要的俯仰角、橫滾角和偏航角。

26、可選的，還包括：

27、將圖像分析結(jié)果輸入pid控制器中進行結(jié)果反饋以調(diào)整姿態(tài)，使無人機在整個巡查過程中保持最優(yōu)姿態(tài)。

28、本技術(shù)實施例第二方面提供了一種高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理系統(tǒng)，包括：

29、設(shè)計單元，用于在高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理平臺側(cè)獲取高標準農(nóng)田的建設(shè)設(shè)計階段信息；

30、采集單元，用于獲取高標準農(nóng)田建設(shè)施工階段中的帶有站立點和方位角施工圖像信息，以及由無人機航拍的施工圖像信息，以將所述施工圖像信息同步至高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理平臺側(cè)；

31、監(jiān)管單元，用于項目管理用戶端在施工和驗收階段通過高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理平臺側(cè)獲取施工圖像信息和與所述施工圖像信息關(guān)聯(lián)的建設(shè)設(shè)計階段信息，以通過對施工圖像信息和建設(shè)設(shè)計階段信息比對分析進行建設(shè)過程監(jiān)管

32、獲取單元，用于通過無人機獲取管護階段的高標準農(nóng)田的農(nóng)田圖像信息，基于所述圖像信息分析所述高標準農(nóng)田中種植的糧食作物的作物類型，所述作物類型包括高桿作物、矮桿作物和匍匐作物；

33、分析單元，用于在確定所述作物類型為高桿作物的情況下，控制所述無人機以預(yù)設(shè)姿態(tài)和預(yù)設(shè)飛行高度執(zhí)行飛行拍攝任務(wù)，所述預(yù)設(shè)姿態(tài)關(guān)聯(lián)的旋翼氣流方向為用于將相鄰高桿作物分離的氣流方向；

34、巡查單元，用于提取在所述旋翼氣流方向?qū)⑾噜徃邨U作物分離后所述無人機采集到的巡查圖像信息，以在所述巡查圖像信息中存在經(jīng)濟作物的情況下，生成與所述高標準農(nóng)田向關(guān)聯(lián)的農(nóng)田管理預(yù)警消息。

35、本技術(shù)實施例第三方面提供了一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器，所述處理器用于執(zhí)行存儲器中存儲的計算機程序時實現(xiàn)上述的高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理方法的步驟。

36、本技術(shù)實施例第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理方法的步驟。

37、綜上，本技術(shù)實施例提供的高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理方法，通過在高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理平臺側(cè)獲取高標準農(nóng)田的建設(shè)設(shè)計階段信息；獲取高標準農(nóng)田建設(shè)施工階段中的帶有站立點和方位角施工圖像信息，以及由無人機航拍的施工圖像信息，以將所述施工圖像信息同步至高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理平臺側(cè)；項目管理用戶端在施工和驗收階段通過高標準農(nóng)田建設(shè)全過程管理平臺側(cè)獲取施工圖像信息和與所述施工圖像信息關(guān)聯(lián)的建設(shè)設(shè)計階段信息，以通過對施工圖像信息和建設(shè)設(shè)計階段信息比對分析進行建設(shè)過程監(jiān)管；通過無人機獲取管護階段的高標準農(nóng)田的農(nóng)田圖像信息，基于所述圖像信息分析所述高標準農(nóng)田中種植的糧食作物的作物類型，所述作物類型包括高桿作物、矮桿作物和匍匐作物；在確定所述作物類型為高桿作物的情況下，控制所述無人機以預(yù)設(shè)姿態(tài)和預(yù)設(shè)飛行高度執(zhí)行飛行拍攝任務(wù)，所述預(yù)設(shè)姿態(tài)關(guān)聯(lián)的旋翼氣流方向為用于將相鄰高桿作物分離的氣流方向；提取在所述旋翼氣流方向?qū)⑾噜徃邨U作物分離后所述無人機采集到的巡查圖像信息，以在所述巡查圖像信息中存在經(jīng)濟作物的情況下，生成與所述高標準農(nóng)田向關(guān)聯(lián)的農(nóng)田管理預(yù)警消息。由此，通過無人機和圖像識別技術(shù)，可實現(xiàn)高標準農(nóng)田的高效巡查。例如，在一片高桿玉米田里，無人機能夠識別田中隱藏的低矮經(jīng)濟作物（如西瓜或草莓），確保高標準農(nóng)田符合規(guī)定的糧食作物種植要求。無人機旋翼的氣流分離高桿作物，提高了矮桿或匍匐作物被發(fā)現(xiàn)的幾率。例如，若農(nóng)民在玉米地中私自種植草莓，通過氣流分離能顯露草莓植株的紅色果實，便于識別和取證。在長效巡查中，系統(tǒng)可以記錄巡查結(jié)果形成歷史數(shù)據(jù)，用于進一步分析高標準農(nóng)田的種植狀況和違規(guī)傾向。

38、相應(yīng)地，本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)、電子設(shè)備和計算機可讀存儲介質(zhì)，也同樣具有上述技術(shù)效果。