一种集成式土壤取样装置的制作方法

1.本说明书涉及土壤取样技术领域，特别涉及一种集成式土壤取样装置。


背景技术：

2.土壤取样多采用对角线采样法、梅花形采样法、棋盘式采样阀、蛇形采样法等方法，采样的水平位置与钻孔深度的选择往往依赖于技术人员的经验，并且存在不准确的情况。
3.因此，有必要提供一种集成式土壤取样装置，以保证土壤采样的准确性的同时提高生产效率。


技术实现要素：

4.本说明书实施例之一提供一种集成式土壤取样装置。所述集成式土壤取样装置包括：取样模块，用于对土壤进行取样；检测模块，用于对所述取样模块取样到的土壤样本进行第一检测，确定所述土壤样本对应的第一检测结果；控制模块，用于控制所述取样模块进行取样以及控制所述检测模块对取样到的土壤样本进行检测。
5.本说明书实施例之一提供一种集成式土壤取样方法，所述方法包括：控制所述取样模块对土壤进行取样；控制所述检测模块对所述取样模块取样到的土壤样本进行第一检测，确定所述土壤样本对应的第一检测结果。
6.本说明书实施例之一提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行集成式土壤取样方法。
附图说明
7.本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
8.图1是根据本说明书一些实施例所示的集成式土壤取样装置的示例性装置图；
9.图2是根据本说明书一些实施例所示的集成式土壤取样钻机的结构示意图；
10.图3是根据本说明书一些实施例所示的集成式土壤取样方法的示例性流程图；
11.图4是根据本说明书一些实施例所示的集成式土壤取样方法的示例性流程图；
12.图5a是根据本说明书一些实施例所示的土壤采样的钻孔深度的示意图；
13.图5b是根据本说明书一些实施例所示的土壤采样的水平位置的示意图；
14.图6是根据本说明书一些实施例所示的位置预测模型结构的示意图。
具体实施方式
15.为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实
施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
16.应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
17.如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
18.本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
19.图1是根据本说明书一些实施例所示的集成式土壤取样装置的示例性装置图。
20.集成式土壤取样装置100可以用于地下环境的土壤取样、检测。在一些实施例中，集成式土壤取样装置100可以包括取样模块110、检测模块140和控制模块150。其中，各个模块之间可以相互连接。如图2所示，集成式土壤取样装置100可以为集成式土壤取样钻机200，集成式土壤钻机200可以包括土壤取样器211、检测仪214和操作台218。
21.取样模块110可以用于对土壤进行取样，以获得土壤样本。如图2所示，取样模块110可以为集成式土壤取样钻机200中的土壤取样器211。关于取样的更多细节参见图3及其相关描述，此处不再赘述。
22.检测模块140可以用于对取样模块取样到的土壤样本进行第一检测，确定该土壤样本对应的第一检测结果。如图2所示，检测模块140可以为集成式土壤取样钻机200中的检测仪214。关于第一检测及第一检测结果的更多细节图3及其相关描述，此处不再赘述。
23.控制模块150可以用于控制取样模块进行取样以及控制检测模块对取样到的土壤样本进行检测。如图2所示，控制模块150可以为集成式土壤取样钻机200中的操作台218。关于控制取样模块及检测模块的更多细节参见图3及其相关描述，此处不再赘述。在一些实施例中，控制模块150可以用于确定取样模块取样到的土壤样本在土壤中的位置信息，基于该位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息以及流速信息，确定新的取样位置信息，并控制取样模块在该新的取样位置信息进行土壤取样。关于位置信息及其确定方法的更多细节参见图4及其相关描述，此处不再赘述。在一些实施例中，控制模块150可以用于基于位置预测模型对位置信息、温度信息、流量信息、流速信息、土壤样本图像以及第一检测结果进行处理，确定新的取样位置信息。其中，该位置预测模型可以包括图像特征确定层和位置确定层，图像特征确定层的输入为土壤样本图像，输出为土壤样本图像的图像特征，位置确定层的输入为位置信息、温度信息、流量信息、流速信息、图像特征以及检测结果，输出为新的取样位置信息。关于位置预测模型的更多细节参见图4、图6及其相关描述，此处不再赘述。
24.在一些实施例中，集成式土壤取样装置100还可以包括温度测量模块120、流量流速测量模块130、摄像模块160、样本运输模块170和通信模块180。在一些实施例中，取样模
块110、温度测量模块120和流量流速测量模块130可以是相互连接的。对应的，如图2所示，集成式土壤取样钻机200还可以包括温度感应器212、流量计213、摄像头215、无人机对接平台216、无人机217和通信装置219。
25.温度测量模块120可以用于在取样模块进行土壤取样时，测量该土壤的温度信息。如图2所示，温度测量模块120可以为集成式土壤取样钻机200中的温度感应器212。关于温度信息及其测量方法的更多细节参见图4及其相关描述，此处不再赘述。
26.流量流速测量模块130可以用于在取样模块进行土壤取样时，测量该土壤中的液体的流量信息以及流速信息。如图2所示，流量流速测量模块130可以为集成式土壤取样钻机200中的流量计213。在一些实施例中，温度感应器212和流量计213可以设置于土壤取样器211上。关于流量、流速信息及其测量方法的更多细节参见图4及其相关描述，此处不再赘述。
27.摄像模块160可以用于对土壤样本进行拍摄，获取土壤样本图像。如图2所示，摄像模块160可以为集成式土壤取样钻机200中的摄像头215。关于土壤样本图像的更多细节参见图4及其相关描述，此处不再赘述。
28.样本运输模块170可以用于将取样模块取样到的土壤样本运输至预设地点进行第二检测，确定该土壤样本对应的第二检测结果。如图2所示，样本运输模块170可以为集成式土壤取样钻机200中的无人机对接平台216和无人机217。关于第二检测及其结果的更多细节参见图3及其相关描述，此处不再赘述。
29.在一些实施例中，可以通过样本分析模型对取样模块取样到的土壤样本进行分析，确定是否需要进行第二检测。关于样本分析模型的更多细节参见图3及其相关描述，此处不再赘述。
30.通信模块180可以用于将土壤样本图像发送至控制中心，并接收控制中心发送的反馈信息以及控制指令；其中，反馈信息可以包括对土壤样本图像的判断信息，位置预测模型中位置确定层的输入还可以包括该判断信息。如图2所示，通信模块180可以为集成式土壤取样钻机200中的通信装置219。关于反馈信息、判断信息及控制指令的更多细节参见图4及其相关描述，此处不再赘述。
31.在一些实施例中，集成式土壤取样装置100还可以包括其他模块(图1未示出)。例如，集成式土壤取样装置100还可以包括行走模块、车体结构模块、钻具库模块、动力模块、变幅装置模块、机械臂模块、旋进模块和冲击模块等中的一种或任意组合。对应的，如图2所示，集成式土壤取样钻机200还可以包括履带底盘201、车架202、钻具库203、机罩204、动力舱205、变幅机构206、卷扬207、钻桅208、旋转动力头209和冲击动力头210。
32.行走模块可以用于移动该集成式土壤取样装置。如图2所示，行走模块可以为集成式土壤取样钻机200中的履带底盘201。
33.车体结构模块可以用于构成集成式土壤取样装置100的主体结构以及支撑或覆盖多个装置(例如，动力模块)。如图2所示，车体结构模块可以为集成式土壤取样钻机200中的车架202和机罩204。
34.钻具库模块可以用于存放钻头。如图2所示，钻具库模块可以为集成式土壤取样钻机200中的钻具库203。
35.动力模块可以用于为集成式土壤取样装置200提供动力。如图2所示，动力模块可
以为集成式土壤取样钻机200中的动力舱205。
36.变幅装置模块可以用于调节旋进装置和冲击装置的幅度。如图2所示，变幅装置模块可以为集成式土壤取样钻机200中的变幅机构206。
37.机械臂模块可以用于支撑或调节多个装置(例如，取样装置)。如图2所示，机械臂模块可以为集成式土壤取样钻机200中的卷扬207和钻桅208。
38.旋进模块可以用于使取样装置进入土壤。如图2所示，旋进模块可以为集成式土壤取样钻机200中的旋转动力头209。
39.冲击模块可以用于对土壤进行冲击，使得旋进模块可以旋进土壤。如图2所示，冲击模块可以为集成式土壤取样钻机200中的冲击动力头210。
40.应当理解，图1及图2所示的装置及其模块可以利用各种方式来实现。需要注意的是，以上对于集成式土壤取样装置100及其模块的描述，仅为描述方便，并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个模块进行任意组合，或者构成子系统与其他模块连接。在一些实施例中，图1中披露的取样模块110、温度测量模块120、流量流速测量模块130、检测模块140、控制模块150、摄像模块160、样本运输模块170以及通信模块180可以是一个装置中的不同模块，也可以是一个模块实现上述的两个或两个以上模块的功能。例如，各个模块可以共用一个存储模块，各个模块也可以分别具有各自的存储模块。诸如此类的变形，均在本说明书的保护范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该装置的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个组件进行任意组合，或者构成子装置与其他组件连接。
41.图3是根据本说明书一些实施例所示的集成式土壤取样方法的示例性流程图。在一些实施例中，流程300可以由控制模块150执行。如图3所示，流程300包括下述步骤：
42.步骤310，控制所述取样模块对土壤进行取样。
43.土壤是指地球表面的一层疏松的物质。例如，土壤可以由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质)、氧化的腐殖质等组成。
44.取样是指从总体中抽取个体或样品的过程。例如，取样可以分为随机抽样和非随机抽样。其中，随机抽样可以包括简单随机抽样、系统抽样、分组抽样、分层抽样等；非随机抽样可以包括偶遇抽样、判断抽样、等额抽样、滚雪球抽样等。
45.在一些实施例中，控制模块可以控制取样模块对土壤进行取样。
46.在一些实施例中，对该土壤进行取样的取样位置可以由技术人员根据经验设定。例如，可以选择土壤深度为0.3m的位置作为初始取样位置。在一些实施例中，该取样位置可以为通过确定新的取样位置的方法确定的取样位置。关于确定新的取样位置的更多细节可以参见图4及其相关描述，此处不再赘述。
47.如图2所示，操作台218可以控制履带底盘使集成式土壤取样装置移动到该取样位置上方，接着控制旋转动力头209和冲击动力头210对取样位置进行钻孔，进而控制土壤取样器211对土壤进行取样。
48.步骤320，控制所述检测模块对所述取样模块取样到的土壤样本进行第一检测，确定所述土壤样本对应的第一检测结果。
49.土壤样本是指通过取样模块取样到的用于检测的土壤。例如，土壤样本可以包括矿物质、有机质、水分、土壤生物、气体等。
50.第一检测是指对土壤样本进行的初步、简单、快速的检测。在一些实施例中，第一检测可以包括物理检测和化学检测。例如，物理检测可以包括土壤的密度检测、湿度检测等，化学检测可以包括土壤的酸碱度检测、含氧量检测等。
51.第一检测结果是指对土壤样本进行的初步、简单、快速的检测后得到的结果。在一些实施例中，第一检测结果可以包括物理检测结果和化学检测结果。例如，物理检测结果可以包括土壤的密度(即，单位体积土壤(不含孔隙)的烘干重量，如2.7g/cm3)、湿度(即，单位体积土壤中的水分含量比重，如35％)等。又例如，化学检测结果可以包括酸碱度(即，反映土壤酸碱性的强弱的值，如6.8)、含氧量(即，单位质量土壤中的氧气含量，如15％)等。
52.在一些实施例中，控制模块可以控制检测模块对取样模块取样到的土壤样本进行第一检测。例如，控制模块可以基于检测模块内部的密度测定仪测定土壤样本的密度。又例如，控制模块可以基于检测模块内部的湿度测定仪测定土壤样本的湿度。又例如，控制模块可以基于检测模块内部的ph测定仪测定土壤样本的ph。又例如，控制模块可以基于检测模块内部的含氧测定仪测定土壤样本的含氧量。
53.在一些实施例中，流程300还可以包括下述步骤：
54.步骤330，控制样本运输模块将所述取样模块取样到的土壤样本运输至预设地点进行第二检测，确定所述土壤样本对应的第二检测结果。
55.运输的土壤样本是指运输到实验室进行第二检测的土壤样本。在一些实施例中，可以通过样本分析模型对取样模块取样到的土壤样本进行分析，确定是否需要进行第二检测。
56.应当理解的是，当样本分析模型检测出某样本与已经通过样品运输模块运输至预设地点进行第二检测的一个样本的第一检测结果、温度信息、流量信息、流速信息、土壤样本图像以及判断信息相似时，则该样本不需要进行第二检测。通过样本分析模型确定是否需要进行第二检测避免了不必要的运输与检测，提高了效率，减少了成本。
57.在一些实施例中，样本分析模型的类型可以是长短期记忆网络(long short-term memory,lstm)等。
58.在一些实施例中，可以使用样本分析模型处理之前取样到的土壤样本的位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息、流速信息、土壤样本图像以及判断信息，以确定是否需要进行第二检测。例如，可以将土壤样本的位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息、流速信息、土壤样本图像以及判断信息输入样本分析模型，由样本分析模型输出确定是否需要进行第二检测。
59.在一些实施例中，样本分析模型可以基于历史取样数据训练获取。所述历史取样数据包括历史土壤样本的位置信息、历史第一检测结果、历史温度信息、历史流量信息、历史流速信息、历史土壤样本图像以及历史判断信息。可以将历史土壤样本的位置信息、历史第一检测结果、历史温度信息、历史流量信息、历史流速信息、历史土壤样本图像以及历史判断信息作为训练样本。训练样本的标识可以是历史土壤样本是否需要进行第二检测的判断结果。所述判断结果可以基于人工确定。可以将带有标识的训练样本输入初始样本分析模型，通过训练更新初始样本分析模型的参数，当训练的模型满足预设条件时，训练结束，
获取训练好的样本分析模型。
60.预设地点是指进行第二检测的地点。例如，预设地点可以包括检测机构的实验室等。第二检测是指对土壤样本进行的进一步的检测。在一些实施例中，第二检测可以包括物理检测和化学检测。例如，物理检测可以包括土壤的粘着力检测、孔隙率检测、电导率检测等，化学检测可以包括土壤的污染物含量检测、农药残留量检测、有机质含量检测等。第二检测结果是指对土壤样本进行的进一步的检测后得到的结果。在一些实施例中，第二检测结果可以包括物理检测结果和化学检测结果。例如，物理检测结果可以包括土壤的粘着力(即，土壤在湿润情况下粘着物体的能力，如4.3g/cm2)、孔隙率(即，土壤孔隙容积占土体容积的百分比，如35.2％)、电导率(即，传导电流的能力，可以直接反映出土壤中混合盐的含量，如232us/cm)等。又例如，化学检测结果可以包括污染物含量(即，重金属和有毒非金属(汞、镉、铬、镍和铅等)等元素的含量，如汞含量：0.15mg/kg、镉含量：0.20mg/kg、铬含量：90mg/kg、镍含量：40mg/kg、铅含量：35mg/kg)、农药残留量(即，农药残留在土壤中的含量，如ddt:0.05mg/kg、；六六六：0.05mg/kg)、有机质含量(即，土壤中含碳的有机化合物的含量，20％)等。
61.在一些实施例中，预设地点的工作人员可以通过各种实验分析方法对样本运输模块运输的土壤样本进行检测。例如，可以基于粘度计测定土壤样本的粘度。又例如，可以根据土壤容重和比重计算出土壤样本的孔隙度。又例如，可以基于电极测定法测定土壤样本的电导率。又例如，可以基于原子吸收光谱法、伏安极谱法、x射线荧光光谱法等测定土壤样本的污染物含量。又例如，可以基于气相色谱法土壤样本的农药残留量。又例如，可以基于灼失量法、重铬酸钾法测定土壤样本的有机质含量。
62.在一些实施例中，可以通过通信模块接收预设地点发来的第二检测结果。
63.通过对土壤样本进行第一检测，可以对土壤有初步、简单、快速了解，从而为科学的、准确的预测新的取样位置提供基础。
64.应当注意的是，上述有关流程集成式土壤取样方法的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程集成式土壤取样方法进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
65.图4是根据本说明书又一些实施例所示的集成式土壤取样方法的示例性流程图。在一些实施例中，流程400可以由控制模块150执行。如图4所示，流程400包括下述步骤：
66.步骤410，在所述取样模块进行土壤取样时，控制温度测量模块测量该土壤的温度信息。
67.温度信息是指取样模块进行土壤取样时，该土壤的温度。例如，温度信息可以为20℃、25℃、30℃等。应当注意的是，该温度信息是指被取样的土壤在取样时在土壤中的温度信息，而非取样后的温度信息。
68.在一些实施例中，控制模块可以控制温度测量模块对土壤取样时的被取样土壤进行温度测量。例如，控制模块可以控制与取样模块相连接的温度测量模块，在取样模块进行土壤取样时，对被取样的土壤进行温度测定以获得该土壤的温度信息。如图2所示，操作台218可以控制与土壤取样器211相连接的温度感应器212，在土壤取样器211进行土壤取样时，对被取样的土壤进行温度测定以获得该土壤的温度信息。
69.步骤420，在所述取样模块进行土壤取样时，控制流量流速测量模块测量该土壤中的液体的流量信息以及流速信息。
70.流量信息是指取样模块进行土壤取样时，该土壤中的液体的流量信息。例如，流量信息可以为0.009m3/h。
71.流量信息是指取样模块进行土壤取样时，该土壤中的液体的流速信息。例如，流速信息可以为0.022cm/h。应当注意的是，该流量信息与该流速信息是指被取样的土壤中的液体在取样时在土壤中的流量信息与流速信息，而非取样后的取样土壤的流量信息与流速信息。
72.在一些实施例中，控制模块可以控制流量流速测量模块对取样模块进行土壤取样时的被取样土壤进行流量流速测量。例如，控制模块可以控制与取样模块相连接的流量流速测量模块，在取样模块进行土壤取样时，对被取样的土壤进行流量流速测定以获得该土壤的流量信息以及流速信息。如图2所示，操作台218可以控制与土壤取样器211相连接的流量计213，在土壤取样器211进行土壤取样时，对被取样的土壤进行流量流速测定以获得该土壤的流量信息以及流速信息。
73.步骤430，确定所述取样模块取样到的土壤样本在土壤中的位置信息。
74.位置信息是指土壤采样的水平位置与钻孔深度。如图5a所示，510为膨润土(深度0.0～0.5m)，520为石英砂(深度0.5～6.0m)，530为滤水管(深度1.0～5.5m)，540为沉淀管(深度5.5～6m)，土壤采样的钻孔深度可以为6.0m。如图5b所示，将待测土壤区域设置在xoy坐标系的第一象限内，则土壤采样的水平位置可以为a(x1,y1)、b(x2,y2)、c(x3,y3)等。
75.在一些实施例中，集成式土壤取样装置可以安装有定位系统(如gps系统、北斗定位系统)，并将通过定位系统获得的定位信息(如gps信息)上报给控制模块。
76.在一些实施例中，集成式土壤取样装置可以安装有深度传感器，并将通过深度传感器获得的钻孔深度上报给控制模块。在一些实施例中，集成式土壤取样装置可以定深取样装置，通过设定取样深度可以获得钻孔深度。
77.步骤440，基于所述第一检测结果、所述温度信息、所述流量信息、所述流速信息以及所述位置信息，确定新的取样位置。
78.新的取样位置信息是指基于上一次取样位置信息确定的下一次取样的位置。例如，第一次的取样位置信息为a(x1,y1)、钻孔深度为3.5m，通过预测确定的第二次的取样位置信息为b(x2,y2)、钻孔深度为4.5m，则第二次的取样位置信息为第一次的取样位置信息的新的取样位置信息。又例如，第二次的取样位置信息为b(x2,y2)、钻孔深度为4.5m，通过预测确定的第三次的取样位置信息为c(x3,y3)、钻孔深度为6m，则第三次的取样位置信息为第二次的取样位置信息的新的取样位置信息。
79.在一些实施例中，控制模块可以通过多种方式确定新的取样位置信息。
80.在一些实施例中，可以通过位置预测模型确定新的取样位置信息。
81.在一些实施例中，位置预测模型可以是深度神经网络(deep neural networks,dnn)、循环神经网络(recurrent neural network,rnn)、卷积神经网络(convolutional neural networks,cnn)等中的任意一种或组合。
82.在一些实施例中，可以使用位置预测模型处理土壤样本的位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息以及流速信息，以预测新的取样位置信息。例如，可以将土壤样本的
位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息以及流速信息输入位置预测模型，由位置预测模型输出新的取样位置信息。
83.在一些实施例中，位置预测模型可以基于历史取样数据训练获取。所述历史取样数据包括历史土壤样本的位置信息、历史第一检测结果、历史温度信息、历史流量信息以及历史流速信息。可以将历史土壤样本的位置信息、历史第一检测结果、历史温度信息、历史流量信息以及历史流速信息作为训练样本。训练样本的标识可以是历史确定的新的取样位置信息。在一些实施例中，历史确定的新的取样位置信息可以是基于人工确定的最优的新的取样位置信息。具体的，将带有标识的训练样本输入初始位置预测模型，通过训练更新初始位置预测模型的参数，当训练的模型满足预设条件时，训练结束，获取训练好的位置预测模型。
84.在一些实施例中，位置预测模型的输入还可以包括土壤样本图像。在一些实施例中，可以通过摄像模块对土壤样本进行拍摄以获得土壤样本图像。例如，可以通过摄像头对土壤样本进行拍摄以获得土壤样本视频，接着选取土壤样本视频中的某一帧作为土壤样本图像。在一些实施例中，当位置预测模型的输入包括土壤样本图像时，位置预测模型可以包括图像特征确定层和位置确定层。其中，图像特征确定层可以是cnn，位置确定层可以是dnn。
85.在一些实施例中，可以使用位置预测模型处理土壤样本图像、位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息以及流速信息，以预测新的取样位置信息。例如，可以将土壤样本图像、位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息以及流速信息输入位置预测模型，由位置预测模型输出新的取样位置信息。关于上述实施例的更多细节可以参见图5及其相关描述，此处不再赘述。
86.在一些实施例中，位置预测模型的输入还可以包括反馈信息。
87.控制中心是指集成式土壤取样装置以外的控制中心。在一些实施例中，控制中心可以基于土壤样本图像通过人工判断的方式确定反馈信息，并发送反馈信息以及控制指令至通信模块。
88.反馈信息是指控制中心对土壤样本图像的判断信息。例如，反馈信息可以包括土壤的类别、污染痕迹等。
89.在一些实施例中，可以基于土壤样本图像通过人工判断的方式获得反馈信息。反馈信息可以作为图像特征的补充信息。在一些实施例中，通信模块可以将土壤样本图像发送至控制中心，控制中心可以基于土壤样本图像确定反馈信息，并由通信模块接收控制中心发送的反馈信息以及控制指令。
90.在一些实施例中，可以使用位置预测模型处理反馈信息、土壤样本图像、位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息以及流速信息，以预测新的取样位置信息。例如，可以将反馈信息、土壤样本图像、位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息以及流速信息输入位置预测模型，由位置预测模型输出新的取样位置信息。关于上述实施例的更多细节可以参见图5及其相关描述，此处不再赘述。
91.在一些实施例中，当预测的新的取样位置信息不在预设检测需求内时，控制模块可以控制取样模块停止取样。例如，预测的新的取样位置信息的钻孔深度为11.2m，预设检测需求的土壤深度为0～10.5m，则预测的新的取样位置信息不在预设检测需求内，可以停
止取样，检测结束。
92.步骤450，控制所述取样模块在所述新的取样位置进行土壤取样。
93.在一些实施例中，控制模块可以控制取样模块在新的取样位置信息进行土壤取样。例如，第一次的取样位置信息为a(x1,y1)、钻孔深度为3.5m，通过预测确定的第二次的取样位置信息为b(x2,y2)、钻孔深度为4.5m，则控制模块可以控制取样模块在第二次的取样位置信息b(x2,y2)、钻孔深度为4.5m进行土壤取样。
94.通过预测新的取样位置信息，可以保证土壤采样的准确性的同时提高生产效率。基于获得的反馈信息、土壤样本图像、位置信息、第一检测结果、温度信息、流量信息和/或流速信息预测新的取样位置信息，可以准确的确定新的取样位置信息，避免下一次取样位置的不准确、不科学，并且无需等待实验室反馈的第二检测结果，从而减少了时间成本与钻机等待消耗的成本。并且通过进行第二检测，可以获得更多的关于土壤样本的信息，从而对土壤样本了解的更加充分，对后续的判断可以起到更准确的指导作用。
95.应当注意的是，上述有关流程集成式土壤取样方法的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程集成式土壤取样方法进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
96.图6是根据本说明书一些实施例所示的位置预测模型结构的示意图。
97.在一些实施例中，可以将土壤样本图像610-1、位置信息610-2、第一检测结果610-6、温度信息610-3、流量信息610-4以及流速信息610-5输入位置预测模型620，由位置预测模型620输出新的取样位置信息640。
98.在一些实施例中，位置预测模型620可以包括依次连接的图像特征确定层620-1和位置确定层620-2。
99.在一些实施例中，图像特征确定层620-1可以基于土壤样本图像610-1，确定图像特征630。图像特征630是表征图像特征的特征向量。例如，图像特征630可以包括颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征等。在一些实施例中，图像特征确定层可以是cnn。
100.在一些实施例中，位置确定层620-2可以基于图像特征630、位置信息610-2、第一检测结果610-6、温度信息610-3、流量信息610-4以及流速信息610-5，预测新的取样位置信息640。在一些实施例中，位置确定层可以是dnn。
101.在一些实施例中，位置确定层620-2的输入还可以包括判断信息610-7。
102.在一些实施例中，图像特征确定层620-1和位置确定层620-2可以基于训练样本进行联合训练，更新参数。
103.在一些实施例中，位置预测模型620可以基于历史取样数据训练获取。所述历史取样数据包括历史土壤样本图像、历史位置信息、历史第一检测结果、历史温度信息、历史流量信息以及历史流速信息。可以将历史土壤样本图像、历史位置信息、历史第一检测结果、历史温度信息、历史流量信息以及历史流速信息作为训练样本。训练样本的标识可以是历史确定的新的取样位置信息。在一些实施例中，历史确定的新的取样位置信息可以是基于人工确定的最优的新的取样位置信息。具体的，将带有标识的训练样本输入初始位置预测模型，通过训练更新初始位置预测模型的参数，当训练的模型满足预设条件时，训练结束，获取训练好的位置预测模型620。
104.在一些实施例中，当位置确定层620-2的输入还包括判断信息610-7时，对应的，训练样本还可以包括历史判断信息。
105.通过位置预测模型对新的取样位置信息进行预测，可以将土壤样本图像、位置信息、温度信息、流量信息、流速信息以及第一检测结果作为位置预测模型的输入，并结合判断信息的相互关联的预测结果，使位置预测模型预测的新的取样位置信息更加准确。并且，通过联合训练的方式获得位置预测模型的参数，有利于解决单独训练图像特征确定层时难以获得标签的问题。其次，联合训练图像特征数据层和位置确定层不仅可以减少了需要的样本数量，还可以提高训练效率。
106.应当注意的是，上述有关流程集成式土壤取样方法的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程集成式土壤取样方法进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
107.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
108.同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
109.此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
110.同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
111.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
112.针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
113.最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。