基于克里金的宇宙射线传感器土壤湿度制图机器人探索方法
机器人学
2018-11-14 v1
摘要
土壤湿度监测是改善农业产出与保护环境的基本环节。传统的土壤含水量测量方法费力且昂贵，因此人们日益关注开发能够降低人力与成本的传感器和技术。本工作中，我们提出使用装备最先进非接触式土壤湿度传感器的自主移动机器人，其可实时构建湿度图并自动选择最优采样位置。机器人由以土壤湿度模型质量驱动的自主探索策略引导，该模型质量指示了田间信息较不精确的区域。传感器模型遵循泊松分布，我们展示了如何将此类测量集成到克里金框架中。我们还研究了一系列不同的探索策略，并基于从两块不同田地收集的真实土壤湿度数据，通过一组评估实验检验了其实用性。我们展示了采用自适应测量间隔与自适应采样策略对于构建更高质量土壤湿度模型的益处。所提方法具有通用性，可应用于其他被测现象直接影响采集时间且需空间制图的情形。
引用
@article{arxiv.1811.05384,
title = {Kriging-Based Robotic Exploration for Soil Moisture Mapping Using a Cosmic-Ray Sensor},
author = {Jaime Pulido Fentanes and Amir Badiee and Tom Duckett and Jonathan Evans and Simon Pearson and Grzegorz Cielniak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.05384},
year = {2018}
}
备注
23 pages 13 figures