CN113222451A - 一种基于北斗导航的牧场家畜采食喜好区域评估方法、***及存储介质 - Google Patents

一种基于北斗导航的牧场家畜采食喜好区域评估方法、***及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请的实施例提供了一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法，其特征在于，所述方法包括：S1、预先在北斗导航地图上设置牧场边界范围的电子围栏；其中，所述电子围栏包括多个区域块，且每个区域块分别编号；S2、接收家畜定位装置反馈的定位信息，其中，所述家畜定位装置是安装于家畜身上的北斗定位设备，所述定位信息包括设备I D、位置坐标及对应时刻；S3、基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹；S4、基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度；S5、基于所述活动轨迹和进食强度对家畜的采食喜好区域进行评估。本申请将家畜的进食强度和活动轨迹同时作为其采食喜好区域的判断条件，相对于现有技术仅依据家畜的活动轨迹的技术方案，能够更加准确的反映家畜对牧场区域的喜好程度。

Description

一种基于北斗导航的牧场家畜采食喜好区域评估方法、*** 及存储介质
技术领域
本申请涉及牧场监测技术领域，具体而言，涉及一种基于北斗导航的牧场家畜采食喜好区域评估方法、***及存储介质。
背景技术
一直以来，草地退化是草地生态研究的重点和热点，引起草地退化的因素有很多，但超载过牧无疑是最为重要的因素之一，草食家畜的活动强度和密度直接影响草地的健康状态，反过来，草地的健康状态也对家畜的活动行为产生直接影响，例如，若某草场区域被过度放牧，则牧草数量及质量均会受到较大影响，于是，家畜自然不喜于在该草场区域进食。所以，分析草-畜关系可直观获得放牧活动与草地生态***变化之间的关系，基于该关系，牧场管理者就可以无需现场查看而能及时知晓草地的健康状态。
可见，研究牧场家畜的采食喜好区域对于牧场管理来说具有十分广阔的应用前景，然而，现有技术中尚未有牧场家畜的采食喜好区域的评估方法。
发明内容
为了解决上述牧场家畜的采食喜好区域评估的技术问题，本申请提供了一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法、***及存储介质。
本申请的第一方面提供了一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法，所述方法包括：
S1、预先在北斗导航地图上设置牧场边界范围的电子围栏；其中，所述电子围栏包括多个区域块，且每个区域块分别编号；
S2、接收家畜定位装置反馈的定位信息，其中，所述家畜定位装置是安装于家畜身上的北斗定位设备，所述定位信息包括设备ID、位置坐标及对应时刻；
S3、基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹；
S4、基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度；
S5、基于所述活动轨迹和进食强度对家畜的采食喜好区域进行评估。
优选地，在步骤S2接收到所述定位信息之后，还包括：对所述接收的所述定位信息进行预处理，将位置坐标超出电子围栏区域、所述对应时刻不在放牧时段的定位信息筛除。
优选地，步骤S3中所述基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹，包括：将所述接收的位置坐标投影于所述电子围栏的各个区域块，再将被投影的各个区域块以其中心点为基准连接，从而得到所述家畜的活动轨迹。
优选地，所述基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度，包括：
S41、基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域块内的停留时长；
S42、基于所述设备ID识别家畜类别；
S43、基于家畜类别查询得到对应的进食速率；
S44、基于所述进食速率以及所述停留时长计算得出所述进食强度。
优选地，在步骤S41之前，还包括步骤S40：将在单一区域内的坐标变化幅度小于预设半径阈值且超出预设时间阈值的家畜的定位信息删除。
优选地，步骤S44中所述基于所述进食速率以及所述停留时长计算得出所述进食强度，具体为：
Figure BDA0003088473570000021
其中，Qd-i为每天单一区域块内的进食强度,i为区块编号；vi为家畜平均进食速率，单位为g/s，其中，j＝1,2,3，分别代表牛、马、羊；Tij为某类家畜每天在单一区域块内的停留时长,其计算公式为：
Figure BDA0003088473570000031
其中，tij-s为单个家畜每天在单一区块内的停留时长，s＝1,…,m，m为每天进入单一区块的家畜数量。
优选地，所述步骤S5包括：
S51、设定研究时间区间，通过加权求均值的方式计算得出所述电子围栏内每个区域块的等效进食强度；其中，所述加权规则为：每天的进食强度的权重与天气成反相关；
S52、将等效进食强度大于等于第一阈值的区域块评估为强喜好区域，将等效进食强度小于第一阈值但大于等于第二阈值的区域块评估为一般喜好区域，将等效进食强度小于第二阈值的区域块评估为非喜好区域；
S53、基于所述电子围栏与北斗导航地图生成评估效果图，在所述评估效果图中分别以绿、黄、灰色涂色对应的区域块。
本申请的第二方面提供了一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估***，所述方法包括：
设置模块，用于预先在北斗导航地图上设置牧场边界范围的电子围栏；其中，所述电子围栏包括多个区域块，且每个区域块分别编号；
接收模块，用于接收家畜定位装置反馈的定位信息，其中，所述家畜定位装置是安装于家畜身上的北斗定位设备，所述定位信息包括位置坐标及对应时刻；
第一计算模块，用于基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹；
第二计算模块，用于基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度；
评估模块，用于基于所述活动轨迹和进食强度对家畜的采食喜好区域进行评估。
本申请的第三方面提供了一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估设备，其特征在于，所述设备包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如前述所述的基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法。
本申请的第四方面提供了一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如前述所述的基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法。
本发明的有益效果在于：
(1)本申请将家畜的进食强度和活动轨迹同时作为其采食喜好区域的判断条件，相对于现有技术仅依据家畜的活动轨迹的技术方案，能够更加准确的反映家畜对牧场区域的喜好程度。
(2)本申请创新性的以天气作为权重的设定条件，例如，晴朗天气的日期权重大，雨雪天气的日期权重小，这样就可以使得计算出的等效进食强度更为贴近真实情况。
(3)本申请还生成了评估效果图，并用不同的颜色来直观的展示出不同区域块的家畜喜好程度，且该效果图与北斗导航地图进行了匹配，更为有利于用户做出分析判断。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施例公开的一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法的流程示意图；
图2是本申请实施例公开的一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估***的结构示意图；
图3是本申请实施例公开的一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
实施例一
请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例的一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法，所述方法包括：
S1、预先在北斗导航地图上设置牧场边界范围的电子围栏；其中，所述电子围栏包括多个区域块，且每个区域块分别编号；
S2、接收家畜定位装置反馈的定位信息，其中，所述家畜定位装置是安装于家畜身上的北斗定位设备，所述定位信息包括设备ID、位置坐标及对应时刻；
S3、基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹；
S4、基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度；
S5、基于所述活动轨迹和进食强度对家畜的采食喜好区域进行评估。
在本申请实施例中，本申请将家畜的进食强度和活动轨迹同时作为其采食喜好区域的判断条件，相对于现有技术仅依据家畜的活动轨迹的技术方案，能够更加准确的反映家畜对牧场区域的喜好程度，也就更有利于牧场的管理者直观了解到牧场的相对健康状况，例如，通过环比/同比分析可发现某些区域逐渐从“强喜好区域”变成了“一般喜好区域”，说明此处草场的质量有所下降，管理者只需针对性的前往查看即可，降低了时刻巡视的劳动强度。
另外，由于不同的区域牧场的生长情况天然的会存在差距较大，同时牧场管理者可能会更期望关注优良牧区，例如河谷区域。于是，也可以考虑将河谷、耕地、城镇、荒滩等不同的牧场区域分别设置不同大小的区域块，例如，可分别设置河谷、耕地、城镇、荒滩的区域块逐渐变大，从而可以实现对优良牧场的精细化监控。
在本可选的实施方式中，在步骤S2接收到所述定位信息之后，还包括：对所述接收的所述定位信息进行预处理，将位置坐标超出电子围栏区域、所述对应时刻不在放牧时段的定位信息筛除。
在本申请实施例中，一方面，定位信息存在漂移等影响定位准确度的情况，另一方面，不在放牧时段的定位信息会增加数据处理难度。所以，对定位数据进行预处理是十分必要的。
在本可选的实施方式中，步骤S3中所述基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹，包括：将所述接收的位置坐标投影于所述电子围栏的各个区域块，再将被投影的各个区域块以其中心点为基准连接，从而得到所述家畜的活动轨迹。
在本可选的实施方式中，所述基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度，包括：
S41、基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域块内的停留时长；
S42、基于所述设备ID识别家畜类别；
S43、基于家畜类别查询得到对应的进食速率；
S44、基于所述进食速率以及所述停留时长计算得出所述进食强度。
在本可选的实施方式中，在步骤S41之前，还包括步骤S40：将在单一区域内的坐标变化幅度小于预设半径阈值且超出预设时间阈值的家畜的定位信息删除。
在本可选的实施方式中，步骤S44中所述基于所述进食速率以及所述停留时长计算得出所述进食强度，具体为：
Figure BDA0003088473570000071
其中，Qd-i为每天单一区域块内的进食强度,i为区块编号；vi为家畜平均进食速率，单位为g/s，其中，j＝1,2,3，分别代表牛、马、羊；Tij为某类家畜每天在单一区域块内的停留时长,其计算公式为：
Figure BDA0003088473570000072
其中，tij-s为单个家畜每天在单一区块内的停留时长，s＝1,…,m，m为每天进入单一区块的家畜数量。
在本申请实施例中，本申请的技术方案在计算单一区域的进食强度时，综合考虑了家畜类别、停留时长，使得计算出的进食强度可以更为准确的反映出家畜对特定区域块的喜好程度。
在本可选的实施方式中，所述步骤S5包括：
S51、设定研究时间区间，通过加权求均值的方式计算得出所述电子围栏内每个区域块的等效进食强度；其中，所述加权规则为：每天的进食强度的权重与天气成反相关；
S52、将等效进食强度大于等于第一阈值的区域块评估为强喜好区域，将等效进食强度小于第一阈值但大于等于第二阈值的区域块评估为一般喜好区域，将等效进食强度小于第二阈值的区域块评估为非喜好区域；
S53、基于所述电子围栏与北斗导航地图生成评估效果图，在所述评估效果图中分别以绿、黄、灰色涂色对应的区域块。
在本申请实施例中，由于研究时段是随机的，这就会导致研究时段内的天气情况也是相对随机的，而在天气差的情况牧民通常会选择畜栏蓄养而非放牧，于是，就有可能会出现因天气情况导致接收到的有效定位信息较少，从而容易产生误判。针对该技术问题，本申请创新性的以天气作为权重的设定条件，例如，晴朗天气的日期权重大，雨雪天气的日期权重小，这样就可以使得计算出的等效进食强度更为贴近真实情况。另外，本申请还生成了评估效果图，并用不同的颜色来直观的展示出不同区域块的家畜喜好程度，且该效果图与北斗导航地图进行了匹配，更为有利于用户做出分析判断。当然，管理者也可以基于分析需求来设定不同的效果图显示方案，例如，可以生成单独分析不同种类家畜的评估效果图，或者，可以生成每天的评估效果图，本申请对此不作限定。
实施例二
请参阅图2，图2是本申请实施例公开的一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估***的结构示意图。如图2所示，本申请实施例的一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估***，所述方法包括：
设置模块，用于预先在北斗导航地图上设置牧场边界范围的电子围栏；其中，所述电子围栏包括多个区域块，且每个区域块分别编号；
接收模块，用于接收家畜定位装置反馈的定位信息，其中，所述家畜定位装置是安装于家畜身上的北斗定位设备，所述定位信息包括位置坐标及对应时刻；
第一计算模块，用于基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹；
第二计算模块，用于基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度；
评估模块，用于基于所述活动轨迹和进食强度对家畜的采食喜好区域进行评估。
在本申请实施例中，本申请将家畜的进食强度和活动轨迹同时作为其采食喜好区域的判断条件，相对于现有技术仅依据家畜的活动轨迹的技术方案，能够更加准确的反映家畜对牧场区域的喜好程度，也就更有利于牧场的管理者直观了解到牧场的相对健康状况，例如，通过环比/同比分析可发现某些区域逐渐从“强喜好区域”变成了“一般喜好区域”，说明此处草场的质量有所下降，管理者只需针对性的前往查看即可，降低了时刻巡视的劳动强度。
实施例三
请参阅图3，图3是本申请实施例公开的一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估设备的结构示意图。如图3所示，本申请实施例的一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估设备，所述设备包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如前述所述的基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法。
本申请的第四方面提供了一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如前述所述的基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法。
实施例四
本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如第一实施例所述的基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、预先在北斗导航地图上设置牧场边界范围的电子围栏；其中，所述电子围栏包括多个区域块，且每个区域块分别编号；
S2、接收家畜定位装置反馈的定位信息，其中，所述家畜定位装置是安装于家畜身上的北斗定位设备，所述定位信息包括设备ID、位置坐标及对应时刻；
S3、基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹；
S4、基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度；
S5、基于所述活动轨迹和进食强度对家畜的采食喜好区域进行评估。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2接收到所述定位信息之后，还包括：对所述接收的所述定位信息进行预处理，将位置坐标超出电子围栏区域、所述对应时刻不在放牧时段的定位信息筛除。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹，包括：将所述接收的位置坐标投影于所述电子围栏的各个区域块，再将被投影的各个区域块以其中心点为基准连接，从而得到所述家畜的活动轨迹。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度，包括：
S41、基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域块内的停留时长；
S42、基于所述设备ID识别家畜类别；
S43、基于家畜类别查询得到对应的进食速率；
S44、基于所述进食速率以及所述停留时长计算得出所述进食强度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S41之前，还包括步骤S40：将在单一区域内的坐标变化幅度小于预设半径阈值且超出预设时间阈值的家畜的定位信息删除。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S44中所述基于所述进食速率以及所述停留时长计算得出所述进食强度，具体为：
Figure FDA0003088473560000021
其中，Qd-i为每天单一区域块内的进食强度,i为区块编号；vi为家畜平均进食速率，单位为g/s，其中，j＝1,2,3，分别代表牛、马、羊；Tij为某类家畜每天在单一区域块内的停留时长,其计算公式为：
Figure FDA0003088473560000022
其中，tij-s为单个家畜每天在单一区块内的停留时长，s＝1,…,m，m为每天进入单一区块的家畜数量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：
S51、设定研究时间区间，通过加权求均值的方式计算得出所述电子围栏内每个区域块的等效进食强度；其中，所述加权规则为：每天的进食强度的权重与天气成反相关；
S52、将等效进食强度大于等于第一阈值的区域块评估为强喜好区域，将等效进食强度小于第一阈值但大于等于第二阈值的区域块评估为一般喜好区域，将等效进食强度小于第二阈值的区域块评估为非喜好区域；
S53、基于所述电子围栏与北斗导航地图生成评估效果图，在所述评估效果图中分别以绿、黄、灰色涂色对应的区域块。
8.一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估***，其特征在于，所述方法包括：
设置模块，用于预先在北斗导航地图上设置牧场边界范围的电子围栏；其中，所述电子围栏包括多个区域块，且每个区域块分别编号；
接收模块，用于接收家畜定位装置反馈的定位信息，其中，所述家畜定位装置是安装于家畜身上的北斗定位设备，所述定位信息包括位置坐标及对应时刻；
第一计算模块，用于基于所述位置坐标计算得出上述家畜的活动轨迹；
第二计算模块，用于基于所述时刻计算得出所述家畜在单一区域内的进食强度；
评估模块，用于基于所述活动轨迹和进食强度对家畜的采食喜好区域进行评估。
9.一种基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估设备，其特征在于，所述设备包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如前述所述的基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如前述所述的基于北斗导航的牧场家畜的采食喜好区域评估方法。
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