Optimización de puntos de muestreo y planificación de rutas para monitoreo de suelos en tierras agrícolas
Autores: Wang, Jing; Zhai, Zhiqiang; Xu, Guangdong; Zhang, Ruoyu; Zhang, Xin; Hu, Rong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización de puntos de muestreo y planificación de rutas para monitoreo de suelos en tierras agrícolas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Mezcla de suelo
Encuestas de muestreo
Parcelas de tierra de cultivo
Puntos de mezcla
Eficiencia de muestreo
Planificación de rutas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Las encuestas actuales de muestreo de mezcla de suelos enfrentan varios desafíos. Estos desafíos incluyen variaciones significativas en el tamaño y la forma de las parcelas agrícolas, lo que complica el proceso de muestreo. Además, los procedimientos para establecer puntos de mezcla suelen ser engorrosos y no estandarizados. Además, cuando el número de puntos de mezcla es grande y la superficie de la parcela es extensa, la eficiencia del muestreo se reduce significativamente. En este estudio, se propone un método automatizado para establecer el diseño de puntos de muestreo y un algoritmo de planificación de ruta mixta basado en umbrales. Estos enfoques están diseñados para organizar automáticamente puntos de muestreo dentro de unidades de muestreo delimitadas de acuerdo con varios métodos de muestreo. Además, la planificación de ruta en tiempo real se realiza en función de la posición inicial del vehículo de muestreo. Los resultados experimentales indican que el error relativo máximo en la estimación del área de tierra de cultivo es del 0,22%, que es inferior a 666,67 m. La desviación promedio entre las ubicaciones de los puntos de muestreo generados por el algoritmo de diseño de puntos de muestreo y los establecidos a través del software relacionado es de 0,0336 m. Además, el algoritmo híbrido basado en umbrales brinda consistentemente rutas óptimas o casi óptimas al tiempo que reduce el tiempo de planificación de ruta, con una duración promedio de 1,0783 s para la planificación de ruta. Este estudio proporciona un soporte técnico confiable para estandarizar el diseño de puntos de muestreo y mejorar la eficiencia del muestreo de suelos.
Descripción
Las encuestas actuales de muestreo de mezcla de suelos enfrentan varios desafíos. Estos desafíos incluyen variaciones significativas en el tamaño y la forma de las parcelas agrícolas, lo que complica el proceso de muestreo. Además, los procedimientos para establecer puntos de mezcla suelen ser engorrosos y no estandarizados. Además, cuando el número de puntos de mezcla es grande y la superficie de la parcela es extensa, la eficiencia del muestreo se reduce significativamente. En este estudio, se propone un método automatizado para establecer el diseño de puntos de muestreo y un algoritmo de planificación de ruta mixta basado en umbrales. Estos enfoques están diseñados para organizar automáticamente puntos de muestreo dentro de unidades de muestreo delimitadas de acuerdo con varios métodos de muestreo. Además, la planificación de ruta en tiempo real se realiza en función de la posición inicial del vehículo de muestreo. Los resultados experimentales indican que el error relativo máximo en la estimación del área de tierra de cultivo es del 0,22%, que es inferior a 666,67 m. La desviación promedio entre las ubicaciones de los puntos de muestreo generados por el algoritmo de diseño de puntos de muestreo y los establecidos a través del software relacionado es de 0,0336 m. Además, el algoritmo híbrido basado en umbrales brinda consistentemente rutas óptimas o casi óptimas al tiempo que reduce el tiempo de planificación de ruta, con una duración promedio de 1,0783 s para la planificación de ruta. Este estudio proporciona un soporte técnico confiable para estandarizar el diseño de puntos de muestreo y mejorar la eficiencia del muestreo de suelos.