1.一种基于卫星遥感的林场喷药路径规划方法,其特征在于,包括:获取林场的卫星遥感图像;
根据所述卫星遥感图像,获取所述林场的参数信息,其中,所述参数信息包括所述林场的边界、所述林场中需喷药区域、所述需喷药区域的边界以及所述林场的坡度信息;
根据所述参数信息,绘制所述林场的二维模拟地图,所述二维模拟地图中包括所述需喷药区域和障碍区域;
根据所述需喷药区域的虫害受损程度,对所述需喷药区域进行排序,获取排序矩阵;
根据喷药机器人的有效喷药距离,将所述需喷药区域划分为多个需喷药单元;
获取各个所述需喷药单元的形心,作为所述需喷药单元对应的目标点;
获取多个所述目标点之间的最短距离,根据所述最短距离,获取距离矩阵;
基于所述距离矩阵和所述排序矩阵,通过改进蚁群算法进行计算,获取最优喷药路径。
2.根据权利要求1所述的基于卫星遥感的林场喷药路径规划方法,其特征在于,所述根据所述卫星遥感图像,获取所述林场的参数信息,包括:获取所述喷药机器人的最大临界坡度;
根据所述最大临界坡度和所述林场的坡度信息,获取所述障碍区域,其中,所述障碍区域的坡度大于所述最大临界坡度。
3.根据权利要求1所述的基于卫星遥感的林场喷药路径规划方法,其特征在于,所述根据喷药机器人的有效喷药距离,将所述需喷药区域划分为多个需喷药单元,包括:根据所述喷药机器人的所述有效喷药距离,获取所述喷药机器人的有效喷药范围;
根据所述有效喷药范围,将所述需喷药区域划分为多个所述需喷药单元,其中,所述需喷药单元的面积小于或等于所述有效喷药范围。
4.根据权利要求3所述的基于卫星遥感的林场喷药路径规划方法,其特征在于,在所述获取各个所述需喷药单元的形心,作为所述需喷药单元对应的目标点之后,在所述获取多个所述目标点之间的最短距离,根据所述最短距离,获取距离矩阵之前,还包括:采用单元格对所述二维模拟地图进行划分,并对所述障碍区域中的所述单元格进行补全,得到所述林场的栅格图,其中,所述单元格的面积小于所述需喷药单元的面积;
所述获取多个所述目标点之间的最短距离,根据所述最短距离,获取距离矩阵,包括:根据所述栅格图,获取多个所述目标点之间的所述最短距离;
根据所述最短距离,获取距离矩阵;
所述距离矩阵如公式一所示:
(公式一);
其中,D为所述距离矩阵, 为第i个所述目标点与第j个所述目标点之间的所述最短距离。
5.根据权利要求1所述的基于卫星遥感的林场喷药路径规划方法,其特征在于,所述基于所述距离矩阵和所述排序矩阵,通过改进蚁群算法进行计算,获取最优喷药路径,包括:根据所述排序矩阵,获取权衡系数;
所述权衡系数如公式二所示:
(公式二);
其中, 为目标点 到目标点 的所述权衡系数,I为所述排序矩阵, 为第k个所述需喷药区域, 为所述需喷药区域 在所述排序矩阵I中排列的顺序数,为第i个所述目标点, 为第j个所述目标点;
根据所述权衡系数,获取权衡系数矩阵;
所述权衡系数矩阵如公式三所示:
(公式三);
根据所述距离矩阵和所述权衡系数矩阵,得到权衡函数;
根据所述权衡函数,获取所述改进蚁群算法的转移概率公式;
基于所述转移概率公式,通过所述改进蚁群算法进行计算,获取所述最优喷药路径。
6.根据权利要求5所述的基于卫星遥感的林场喷药路径规划方法,其特征在于,所述根据所述距离矩阵和所述权衡系数矩阵,得到权衡函数,包括:根据所述距离矩阵和所述权衡系数矩阵,通过权衡函数计算公式计算得到所述权衡函数,其中,所述权衡函数计算公式如公式四所示: (公式四);
其中, 为所述权衡函数,n为所述目标点的个数, 为所述目标点之间的所述最短距离, 为所述权衡系数。
7.根据权利要求6所述的基于卫星遥感的林场喷药路径规划方法,其特征在于,所述根据所述权衡函数,获取所述改进蚁群算法的转移概率公式,包括:将所述权衡函数输入所述改进蚁群算法的所述转移概率公式中,其中,所述转移概率公式如公式五所示: (公式五);
其中, 为t时刻蚂蚁k从所述目标点 到所述目标点 的概率,α为信息素重要程度因子,β为启发函数重要程度因子,γ为权衡函数重要程度因子,A为所述蚂蚁k下一步选择的所述目标点的集合, 为信息素, 为启发函数, 为所述权衡函数。
8.根据权利要求7所述的基于卫星遥感的林场喷药路径规划方法,其特征在于,所述基于所述转移概率公式,通过所述改进蚁群算法进行计算,获取所述最优喷药路径,包括:初始化参数,所述参数包括:蚂蚁数量、初始迭代值、最大迭代次数、所述信息素重要程度因子、所述启发函数重要程度因子、所述权衡函数重要程度因子和信息素挥发程度;
通过所述转移概率公式,获取转移概率;
根据所述转移概率和轮盘赌法,确定蚂蚁的下一个目标点;
获取所述蚂蚁前往所述下一个目标点的路径;
更新所述路径的信息素;
若所述蚂蚁未到达终点,则重新通过所述转移概率公式,获取所述转移概率;
若所述蚂蚁到达所述终点,则获取到达所述终点的蚂蚁数量;
当所述到达终点的蚂蚁数量大于或等于预设阈值,且所述初始迭代值小于或等于所述最大迭代次数时,则重新通过所述转移概率公式,获取所述转移概率;
当所述到达终点的蚂蚁数量大于或等于所述预设阈值,且所述初始迭代值大于所述最大迭代次数时,输出所述最优喷药路径。
9.一种基于卫星遥感的林场喷药路径规划装置,其特征在于,包括:遥感获取模块,用于获取林场的卫星遥感图像;
参数获取模块,用于根据所述卫星遥感图像,获取所述林场的参数信息,其中,所述参数信息包括所述林场的边界、所述林场中需喷药区域、所述需喷药区域的边界以及所述林场的坡度信息;
地图绘制模块,用于根据所述参数信息,绘制所述林场的二维模拟地图,所述二维模拟地图中包括所述需喷药区域和障碍区域;
排序矩阵模块,用于根据所述需喷药区域的虫害受损程度,对所述需喷药区域进行排序,获取排序矩阵;
区域划分模块,用于根据喷药机器人的有效喷药距离,将所述需喷药区域划分为多个需喷药单元;
目标获取模块,用于获取各个所述需喷药单元的形心,作为所述需喷药单元对应的目标点;
距离获取模块,用于获取多个所述目标点之间的最短距离,根据所述最短距离,获取距离矩阵;
最优路径模块,用于基于所述距离矩阵和所述排序矩阵,通过改进蚁群算法进行计算,获取最优喷药路径。
10.一种基于卫星遥感的林场喷药路径规划设备,其特征在于,包括存储器和处理器;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于当执行所述计算机程序时,实现如权利要求1至8任一项所述的基于卫星遥感的林场喷药路径规划方法。