Введение
1.1 Точное земледелие 7
1.2 Принцип работы системы точного земледелия 7
1.3 Методы обработки неоднородных участков растительности
в задачах точного земледелия 8
1.4 Обзор операций над векторными объектами в QGIS 9
1.5 Векторная модель данных 11
1.6 Выводы по главе 1 14
Глава 2 Проектирование и реализация модуля 15
2.1 Проектирование модуля 15
2.1.1 Описание входных данных 15
2.1.2 Методология Use Case 17
2.1.3 Определение актеров модуля 17
2.1.4 Варианты использования 18
2.1.5 Описание прецедентов 19
2.1.6 Диаграмма деятельности 21
2.2 Реализация модуля 24
2.2.1 Основной язык разработки 24
2.2.2 Программа для работы с геоданными 25
2.2.3 Программа для разработки интерфейса 27
2.2.4 Интерфейс модуля 28
2.2.5 Технические требования к программному окружению 29
2.2.6 Выполняемые функции 29
2.2.7 Описание кода модуля нахождения симметрической разности
векторных полигонов. 30
2.2.8 Блок-схема алгоритма нахождения симметрической разности
векторных объектов 30
2.2.9 Результат работы алгоритмов 32
2.2.10 Вывод по главе 2 34
Заключение 35
Список сокращений 36
Список использованных источников 37
Приложение А Листинг модуля нахождения симметрической разности полигонов 39
Приложение Б Листинг модуля преобразования выбранных полигонов к выпуклой форме без пересечений 43
Приложение В Плакаты презентации 47
Приложение Г Отчет в системе «Антиплагиат» 54

Купить

Актуальность. Разработка модуля анализа локальных неоднородностей сельскохозяйственных земель является частью более глобального алгоритма по обработке снимков сельскохозяйственных контуров для использования в точном земледелии.
В основе точного земледелие лежит представление о неоднородности в рамках одного поля. Для того, чтобы обнаружить эти неоднородности используются последние технологии, в числе которых системы глобального позиционирования (ГЛОНАСС, GPS), снимки со спутников и аэрофотоснимки, специальные датчики, и программы в основе которых лежат геоинформационные системы (ГИС). Информация, которая приходит от вышеизложенных источников используется для того, чтобы проводить ряд земледельческих мероприятий для улучшение урожайности, путем точного воздействия на участок земли с культурами, которым требуется обработка. Таким образом точное земледелие позволяет существенно уменьшить затраты на обработку сельскохозяйственных культур и как следствие повысить доходы от производства.
Алгоритмы нахождения симметрической разности и преобразование заданных полигонов к выпуклой форме без пересечений является важным этапом в процессе обработки векторизованного снимка неоднородностей. Дело в том, что неоднородности практически никогда не бывают выпуклой формы и часто пересекаются между собой. Получается точная карта неоднородностей, однако такие контуры крайне сложно обработать. Идеальным контуром для обработки трактором является правильная окружность. Трактор начинает обработку по спирали от центра к внешнему радиусу круга. К сожалению, большая часть полей и неоднородностей имеет форму отличную от круга. Однако можно это компенсировать найдя симметрическую разность контуров и приведя их к выпуклой форме. Эта форма контуров будет максимально приближена к форме окружности, что упростит обработку неоднородностей, выявленных на полях сельскохозяйственных культур, исключит наложение контуров друг на друга, а как следствие и «двойную обработку поля» и снизит стоимость обработки с/х полей.
Цель выпускной квалификационной работы. Разработать модуль для анализа локальных неоднородностей сельскохозяйственных земель.
Решаемые задачи:
- Провести обзор методов обработки неоднородных участков растительности в задачах точного земледелия.
- Разработка блок-схем алгоритмов для модуля анализа локальных неоднородностей сельскохозяйственных земель.
- Разработка программного модуля, реализующего алгоритма нахождения симметрической разности векторных полигонов и алгоритма преобразования полигонов к выпуклой форме без пересечений.
- Экспериментальная апробация разработанного модуля.
Практическая значимость. Представленный в проекте алгоритм реализован программно и может быть использован как модуль в географической информационной системе (ГИС) QGIS и будет работать в автоматизированном режиме. Автоматический режим в разработке, в последующем алгоритм будет встроен в систему агромониторинга на основе действующего программно-аппаратного комплекса центра ДЗЗ Сибирского федерального университета.
Структура и объем ВКР. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка сокращений, списка использованных источников и приложения. Основной текст включает 55 страниц. Изложение иллюстрируется 27 рисунками. Список использованных источников содержит 14 наименований. В приложении приведены программный код и плакаты презентации.

Купить