基于无人机作业的喷洒区域确定方法及装置技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种基于无人机作业的喷洒区域确定方
法以及一种基于无人机作业的喷洒区域确定装置。
背景技术
无人驾驶飞机简称无人机(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)，是一种利用无
线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机的用途广泛，经常被应用
于植保、城市管理、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。
随着无人机植保技术的发展，使得无人机植保具有对作物损害小、农药利用率高
等特点。越来越多的农户或农场主利用无人机进行植保作业，特别是利用无人机进行农药
喷洒和化肥喷洒。
然而，在现有技术中，当作业人员利用无人机对一片农地作物进行植保喷洒作业
后，难以了解实际喷洒的覆盖情况。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地
解决上述问题的一种基于无人机作业的喷洒区域确定方法和相应的一种基于无人机作业
的喷洒区域确定装置。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种基于无人机作业的喷洒区域确定方
法，所述方法包括：
分别获取无人机在作业过程中多个采集点的飞行数据，其中，所述飞行数据包括
经度信息、纬度信息、喷洒幅宽；
基于所述经度信息以及纬度信息生成所述无人机的飞行轨迹；
确定所述飞行轨迹中多个喷洒区域，其中，每个喷洒区域由相邻两个采集点的喷
洒幅宽确定；
将所述多个喷洒区域的并集作为所述无人机当次作业的喷洒总区域。
优选地，所述方法还包括：
将所述多个喷洒区域的交集作为所述无人机当次作业的重复喷洒区域。
优选地，所述方法还包括：
分别计算所述喷洒区域对应的喷洒面积；
将所述多个喷洒面积的并集作为所述无人机当次作业的喷洒总面积；
将所述多个喷洒面积的交集作为所述无人机当次作业的重复喷洒面积。
优选地，所述方法还包括：
计算所述重复喷洒面积与所述喷洒总面积的商值，获得重复喷洒区域占比。
优选地，所述方法还包括：
获取当前作业地块的区域以及所述作业地块的面积；
将所述作业地块的区域减去所述喷洒总区域，获得漏喷区域；以及将所述作业地
块的面积减去所述喷洒总面积，获得漏喷区域面积；
计算所述漏喷区域面积与所述作业地块的面积的商值，获得漏喷区域占比。
优选地，所述基于所述经度信息以及纬度信息生成所述无人机的飞行轨迹的步骤
包括：
分别将所述采集点的经度信息和纬度信息转换成二维坐标信息；
依据所述多个采集点的二维坐标信息，生成所述无人机的飞行轨迹。
本发明实施例还公开了一种基于无人机作业的喷洒区域确定装置，所述装置包
括：
飞行数据获取模块，用于分别获取无人机在作业过程中多个采集点的飞行数据，
其中，所述飞行数据包括经度信息、纬度信息、喷洒幅宽；
飞行轨迹生成模块，用于基于所述经度信息以及纬度信息生成所述无人机的飞行
轨迹；
喷洒区域确定模块，用于确定所述飞行轨迹中多个喷洒区域，其中，每个喷洒区域
由相邻两个采集点的喷洒幅宽确定；
喷洒总区域确定模块，用于将所述多个喷洒区域的并集作为所述无人机当次作业
的喷洒总区域。
优选地，所述装置还包括：
重复区域确定模块，用于将所述多个喷洒区域的交集作为所述无人机当次作业的
重复喷洒区域。
优选地，所述装置还包括：
喷洒面积计算模块，用于分别计算所述喷洒区域对应的喷洒面积；
喷洒总面积计算模块，用于将所述多个喷洒面积的并集作为所述无人机当次作业
的喷洒总面积；
重复喷洒面积计算模块，用于将所述多个喷洒面积的交集作为所述无人机当次作
业的重复喷洒面积。
优选地，所述装置还包括：
重复区域占比计算模块，用于计算所述重复喷洒面积与所述喷洒总面积的商值，
获得重复喷洒区域占比。
优选地，所述装置还包括：
地块面积获取模块，用于获取当前作业地块的区域以及所述作业地块的面积；
漏喷区域确定模块，用于将所述作业地块的区域减去所述喷洒总区域，获得漏喷
区域；以及将所述作业地块的面积减去所述喷洒总面积，获得漏喷区域面积；
漏喷区域占比确定模块，用于计算所述漏喷区域面积与所述作业地块的面积的商
值，获得漏喷区域占比。
优选地，所述飞行轨迹生成模块包括：
二维坐标获取子模块，用于分别将所述采集点的经度信息和纬度信息转换成二维
坐标信息；
轨迹生成子模块，用于依据所述多个采集点的二维坐标信息，生成所述无人机的
飞行轨迹。
本发明实施例包括以下优点：
本发明实施例中，能够根据无人机在飞行过程中的飞行数据自动确定多个喷洒区
域，并根据多个喷洒区域的并集确定无人机当次作业的喷洒总区域，方便用户以及客户直
观地了解当次作业的喷洒区域情况，提高了无人机作业的自动化程度。
附图说明
图1是本发明的一种基于无人机作业的喷洒区域确定方法实施例的步骤流程图；
图2是本发明的一种基于无人机作业的喷洒区域确定方法实施例中的喷洒区域示
意图；
图3是本发明的一种基于无人机作业的喷洒区域确定方法实施例中的绘制示意
图；
图4是本发明的一种基于无人机作业的喷洒区域确定装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实
施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本发明的一种基于无人机作业的喷洒区域确定方法实施例的步
骤流程图。
随着无人机技术的发展，无人机用途越来越广泛，可以被应用于植保、城市管理、
农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等领域中。
本发明实施例以无人机应用于植保领域进行示例性的说明。
由于无人机植保具有对作物损害小、农药利用率高等特点，越来越多的农户或农
场主利用无人机进行植保作业，特别是利用无人机进行农药喷洒和化肥喷洒，本发明实施
例能够在无人机进行植保作业的过程中，采集无人机的飞行数据，并根据飞行数据确定当
架次无人机作业的喷洒总区域，以供农户或使用人员直观了解无人机实际作业所覆盖的区
域情况，解决了难以了解实际喷洒的覆盖情况的问题，同时也为后续的作业质量监控等操
作提供了有利的数据基础。
本发明实施例具体可以包括如下步骤：
步骤101，分别获取无人机在作业过程中多个采集点的飞行数据，其中，所述飞行
数据包括经度信息、纬度信息、喷洒幅宽；
在具体实现中，可以通过一数据记录装置来采集无人机在作业过程中的飞行数
据。该数据记录装置可以安装在无人机中，例如，该数据记录装置可以为适用于无人机的黑
匣子。
在无人机作业过程中，数据记录装置可以周期性地采集无人机在飞行过程中的多
个采集点的飞行数据，即每隔一段时间记录一个采集点的飞行数据，例如，每隔1秒钟记录
一次飞行数据。
作为本发明实施例的一种示例，每个采集点的飞行数据至少可以包括如下信息：
当前采集点的经度信息、纬度信息、喷洒幅宽、海拔高度、飞行速度、开始采集时间以及结束
采集时间，等等。
在具体实现中，数据记录装置采集到飞行数据以后，可以将飞行数据存储在数据
记录装置的存储空间中。
当植保作业结束以后，可以将该数据记录装置中存储的飞行数据导出，并导入到
本发明的应用于喷洒区域确定装置中。或者，数据记录装置也可以通过无人机的通信模块
每隔一个上传周期将采集到的飞行数据上传到服务器中，喷洒区域确定装置需要时再从服
务器获得飞行数据，本发明实施例对此不作限定。
步骤102，基于所述经度信息以及纬度信息生成所述无人机的飞行轨迹；
在本发明实施例中，在获得每个采集点的飞行数据以后，可以根据每个采集点的
经度信息以及纬度信息，生成当前架次无人机的飞行轨迹。
在本发明实施例的一种优选实施例中，步骤102进一步可以包括如下子步骤：
子步骤S11，分别将所述采集点的经度信息和纬度信息转换成二维坐标信息；
子步骤S12，依据所述多个采集点的二维坐标信息，生成所述无人机的飞行轨迹。
在实际中，两个采集点之间的经纬度的差距通常比较小，其差距一般在经纬度有
效数字的后两位，为了扩大两个采集点之间的数据差异，从而提高精度，可以将各个采集点
的经度信息以及纬度信息转换成二维坐标信息。
在具体实现中，可以将第一个采集点作为二维平面坐标的基准点(0，0)，依据地球
半径R和基准点的经纬度信息，先计算该基准点所处纬度圆的半径r，然后选择一非基准点
的采集点，计算该非基准点的采集点与基准点两者之间的纬度差值得出的弧长即为该非基
准点的x坐标，根据该非基准点的测绘点与基准点两者之间的经度差值和地球半径计算出
该非基准点的y坐标。
需要说明的是，本发明实施例并不限于上述将经纬度转换成二维坐标信息的方
法，本领域技术人员采用其他方法进行经纬度的转换均是可以的，本发明实施例对此不作
限定。
得到多个采集点的二维坐标信息以后，可以按时间顺序，将相邻两个采集点连接
起来，获得无人机的飞行轨迹。
步骤103，确定所述飞行轨迹中多个喷洒区域；
其中，每个喷洒区域由相邻两个采集点的喷洒幅宽确定。具体的，获得无人机的飞
行轨迹以后，可以根据两点之间的距离以及喷洒幅宽确定一个喷洒区域。
在具体实现中，喷洒区域可以为多边形区域。例如，如图2的喷洒区域示意图所示，
可以以两个采集点之间的连接线的长度作长、以喷洒幅宽作宽，所形成的长方形区域作为
飞机喷洒的喷洒区域。
在一种实施方式中，得到喷洒区域以后，本发明实施例还可以进一步计算每个喷
洒区域对应的喷洒面积。
例如，在图2中，可以按照长方形的面积计算公式(长*宽)计算该长方形区域的喷
洒面积。
步骤104，将所述多个喷洒区域的并集作为所述无人机当次作业的喷洒总区域。
得到多个喷洒区域以后，可以计算多个喷洒区域的并集，得到无人机当次作业的
喷洒总区域。
进一步的，在本发明实施例的一种优选实施例中，还可以将所述多个喷洒面积的
并集作为所述无人机当次作业的喷洒总面积。
在一种实施方式中，可以采用如下方式计算喷洒总面积：
![]()
其中，S1为喷洒总面积，Si为每相邻两个采集点组成的喷洒区域的喷洒面积。
需要说明的是，上述计算的喷洒总区域或喷洒总面积是并集区域或面积，已经去
除了重复喷洒的区域或重复喷洒的面积。
在本发明实施例的一种优选实施例中，还可以包括如下步骤：
将所述多个喷洒区域的交集作为所述无人机当次作业的重复喷洒区域。
具体的，在实际中，由于无人机的飞行轨迹不一定均匀，因此有可能产生重喷的区
域，而重复喷洒有可能会造成药害，因此本发明实施例在得到每个喷洒区域以后，还可以进
一步计算所有喷洒区域的交集，以获得一个架次的无人机的重复喷洒区域。
进一步的，在计算重复喷洒区域以后，本发明实施例还可以将所述多个喷洒面积
的交集作为所述无人机当次作业的重复喷洒面积。
在一种实施方式中，可以采用如下方式计算重复喷洒面积：
![]()
其中，S2为重复喷洒面积，Si为每相邻两个采集点组成的喷洒区域的喷洒面积。
在本发明实施例的一种优选实施例中，还可以包括如下步骤：
计算所述重复喷洒面积与所述喷洒总面积的商值，获得重复喷洒区域占比。
具体的，重复喷洒区域占比＝重复喷洒面积/喷洒总面积。例如，重复喷洒面积为9
亩，喷洒总面积为100亩，则重复喷洒区域占比为9％。
在本发明实施例的一种优选实施例中，还可以包括如下步骤：
获取当前作业地块的区域以及所述作业地块的面积；将所述作业地块的区域减去
所述喷洒总区域，获得漏喷区域；以及将所述作业地块的面积减去所述喷洒总面积，获得漏
喷区域面积；计算所述漏喷区域面积与所述作业地块的面积的商值，获得漏喷区域占比。
在具体实现中，当前作业地块的区域可以根据测量人员实地测量得到，例如，可以
通过测量人员实地打点的方式获得多个测绘点，并根据多个测绘点确定当前地块的边界，
从而确定当前作业地块的区域。
确定作业地块的区域以后，可以进一步计算该作业地块的区域的面积。随后，将作
业地块的区域的面积减去喷洒总面积，可以获得漏喷区域面积。
进一步优选地，获得漏喷区域面积以后，可以计算漏喷区域面积与作业地块的区
域的面积的比例，获得漏喷区域占比。
在本发明实施例的一种优选实施例中，得到上述飞行轨迹、喷洒总区域、喷洒总面
积、重复喷洒区域、重复喷洒面积、重复喷洒区域占比、漏喷区域、漏喷区域面积、漏喷区域
占比等数据以后，还可以基于这些数据从预设的模板数据库中获取与这些数据匹配度最大
的报告模板，并将这些数据填入该匹配的报告模板中，从而生成飞行报告。
在一种实现方式中，上述匹配度可以为上述多个数据与模板中的数据变量的匹配
的数据个数。
在一种实施方式中，作业报告中还可以包括通过上述喷洒总区域、喷洒总面积、重
复喷洒区域、重复喷洒面积、重复喷洒区域占比、漏喷区域、漏喷区域面积、漏喷区域占比等
数据计算得到的作业质量评估数据。
在具体实现中，作业质量评估数据可以采用如下方式计算：
针对上述的每种数据，可以预先设置对应的多个等级区间，并确定该数据对应的
等级区间。
其中，每个等级区间可以对应一个质量数据以及权重数据，作为一种示例，该质量
数据可以包括质量等级以及质量分数。例如，对于重复喷洒面积占比，设置的等级区间及对
应的质量数据和权重数据可以如下表1所示：
等级区间
质量数据
权重数据
[1，10]
优(95)
0.35
[11，30]
良(75)
0.35
[31，50]
中(50)
0.2
[51，99]
差(20)
0.1
表1
若重复喷洒面积占比的值为15％，则确定该等级区间为[11，30]，对应的质量数据
为良(75)，对应的权重数据为0.35。
当确定报告模板中每个数据的质量数据和权重数据以后，对所有的数据的质量数
据和权重数据进行加权求和运算，可以获得该架次无人机的作业质量评估数据，根据预设
的质量评估等级与作业质量评估数据区间的关系，可以获得该作业质量评估数据对应的质
量评估等级。
例如，上述部分数据对应的质量数据与权重数据如下表2所示：
参数变量
参数值
质量数据
权重数据
重复喷洒区域占比
9％
优(95)
0.35
漏喷区域占比
10％
良(75)
0.35
表2
根据上表，
作业质量评估数据＝95*0.35+75*0.35＝59.5
得到作业质量评估数据以后，可以根据预设的作业质量评估数据区间与质量评估
等级的对应关系，得到该作业质量评估数据所处的区间对应的质量评估等级，例如，假设质
量评估等级为良的区间为[50,80]，则可以得到该作业质量评估数据为59.5的质量评估等
级为良，即良(59.5)。
在一种实施方式中，在生成作业报告的过程中，还可以在作业报告中绘制飞行轨
迹，在此基础上，进一步基于飞行轨迹以及喷洒幅宽绘制喷洒总区域，并在喷洒总区域中高
亮显示重复喷洒区域。例如，如图3的绘制示意图所示，假设采集点分别为A、B、C、D，喷洒幅
宽为6米，图中灰色区域为喷洒总区域，黑色区域则为重复喷洒区域。
在实际应用中，该作业报告可以显示终端中进行显示，为农户呈现直观的执行效
果数据，以方面农户进行效果校验。
进一步地，该作业报告还可以对作业人员提供指导作用，作业人员可以将质量评
估数据较高、质量评估等级为优或良的作业的参数作为后期作业参数设置的参考。
本发明实施例中，能够根据无人机在飞行过程中的飞行数据自动确定多个喷洒区
域，并根据多个喷洒区域的并集确定无人机当次作业的喷洒总区域，方便用户以及客户直
观地了解当次作业的喷洒区域情况，提高了无人机作业的自动化程度。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组
合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依
据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该
知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施
例所必须的。
参照图4，示出了本发明的一种基于无人机作业的喷洒区域确定装置实施例的结
构框图，可以包括如下模块：
飞行数据获取模块401，用于分别获取无人机在作业过程中多个采集点的飞行数
据，其中，所述飞行数据包括经度信息、纬度信息、喷洒幅宽；
飞行轨迹生成模块402，用于基于所述经度信息以及纬度信息生成所述无人机的
飞行轨迹；
喷洒区域确定模块403，用于确定所述飞行轨迹中多个喷洒区域，其中，每个喷洒
区域由相邻两个采集点的喷洒幅宽确定；
喷洒总区域确定模块404，用于将所述多个喷洒区域的并集作为所述无人机当次
作业的喷洒总区域。
在本发明实施例的一种优选实施例中，所述装置还包括如下模块：
重复区域确定模块，用于将所述多个喷洒区域的交集作为所述无人机当次作业的
重复喷洒区域。
在本发明实施例的一种优选实施例中，所述装置还包括如下模块：
喷洒面积计算模块，用于分别计算所述喷洒区域对应的喷洒面积；
喷洒总面积计算模块，用于将所述多个喷洒面积的并集作为所述无人机当次作业
的喷洒总面积；
重复喷洒面积计算模块，用于将所述多个喷洒面积的交集作为所述无人机当次作
业的重复喷洒面积。
在本发明实施例的一种优选实施例中，所述装置还包括如下模块：
重复区域占比计算模块，用于计算所述重复喷洒面积与所述喷洒总面积的商值，
获得重复喷洒区域占比。
在本发明实施例的一种优选实施例中，所述装置还包括如下模块：
地块面积获取模块，用于获取当前作业地块的区域以及所述作业地块的面积；
漏喷区域确定模块，用于将所述作业地块的区域减去所述喷洒总区域，获得漏喷
区域；以及将所述作业地块的面积减去所述喷洒总面积，获得漏喷区域面积；
漏喷区域占比确定模块，用于计算所述漏喷区域面积与所述作业地块的面积的商
值，获得漏喷区域占比。
在本发明实施例的一种优选实施例中，所述飞行轨迹生成模块402可以包括如下
子模块：
二维坐标获取子模块，用于分别将所述采集点的经度信息和纬度信息转换成二维
坐标信息；
轨迹生成子模块，用于依据所述多个采集点的二维坐标信息，生成所述无人机的
飞行轨迹。
在本发明实施例的一种优选实施例中，所述飞行数据至少还包括：海拔高度、飞行
速度、开始采集时间以及结束采集时间。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与
其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算
机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和
硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可
用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上
实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序
产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图
中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些
计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设
备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执
行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中
指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备
以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包
括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方
框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得
在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在
计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程
和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基
本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为
包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将
一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意
在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包
括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品
或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要
素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种基于无人机作业的喷洒区域确定方法及装置进行了
详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的
说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依
据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容
不应理解为对本发明的限制。