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苗情監控站涉及土壤、氣象、作物生長等多源數據,降低其融合誤差對準確評估作物狀況至關重要,可從以下方面著手。
數據采集階段
統一采集標準:制定詳細且統一的采集規范,確保不同數據源的采集方式、時間和頻率一致。例如,土壤濕度采集時,規定在每天上午 10 點,使用相同規格的土壤濕度計,在作物根系主要分布層(如 20 - 30 厘米)進行測量。氣象數據采集也需固定時間,如每小時記錄一次氣溫、風速等,避免因采集標準不同導致數據偏差。
校準采集設備:定期對各類采集設備進行校準,保證設備精度。比如,土壤養分速測儀使用一段時間后,其測量結果可能出現偏差,需按照設備說明書,用標準溶液進行校準,使測量值更接近真實值,減少因設備誤差帶來的數據差異。
數據預處理階段
數據清洗:去除明顯錯誤或異常的數據。例如,在土壤養分數據中,若某個測量值遠超出該地塊土壤養分的正常范圍,可能是采集過程中出現失誤,應將其剔除。對于氣象數據,若某時刻的風速數據突然出現極大值且與前后數據差異明顯,也需進行核實和處理。
數據歸一化:由于不同數據源的量綱和數值范圍差異較大,需進行歸一化處理,將數據映射到統一區間。比如,將土壤濕度數據(范圍 0 - 100%)、氣溫數據(范圍 -20℃ - 40℃)等,都歸一化到 0 - 1 之間,便于后續融合分析。
數據融合階段
選擇合適融合算法:根據數據特點和分析需求,選擇恰當的融合算法。如加權平均法,根據不同數據源的可靠性和重要性賦予相應權重,將各數據源的值加權平均得到融合結果。例如,在評估作物需水量時,土壤濕度數據的權重可設為 0.6,氣象蒸發量數據的權重設為 0.4,通過加權平均計算得到更準確的需水量估計。
考慮數據時空關聯性:分析數據在時間和空間上的關聯性,提高融合準確性。比如,相鄰地塊的土壤養分數據可能存在相似性,同一地塊在不同時間的作物生長數據也有一定關聯,在融合時充分考慮這些因素,可減少誤差。
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