一种基于土壤采样网格分布的采集方法

本发明涉及土壤样本采集，具体涉及一种基于土壤采样网格分布的采集方法。

背景技术：

1、土壤采样测试是为了了解土壤的化学、物理和生物学性质。通过测试土壤样本获取土壤肥力、养分含量、污染物浓度和土壤质量信息，从而通过土壤中的养分和微量元素含量、土壤的肥力水平，确定适宜作物种植的条件。必要时，还可以用于评估土壤中的重金属、有机污染物或其他污染物的浓度，帮助监测环境污染和制定土壤修复策略。

2、在大规模土壤样本采样过程中，通常会组织相关专业的同学或技术人员进行分组前往不同的区域进行采样。一方面由于采样人员较多，且技术水平差异较大，虽然要求土壤采样使用相同的方法和操作步骤，但是采样过程中也经常出现错误、非标准的操作或不规范的采样处理，以及拖沓行为、偷懒行为。并且由于经验问题，部分采样人员在采样点附近进行采样时，不会选择应该具有代表性的采样位置，从而涵盖不同用途和土地利用的区域可能会导致结果的偏差。更为重要的是，其土壤采样点位较多，经常性的存在漏采或非必要的重复采样，从而导致清理样本后，可能需要再次前往出现疏漏的采样区域进行补采，导致采样人员增加在检测地和采样地之间的奔波次数。对于大规模土壤采样区域而言，显然会导致采样周期增加；甚至出现了部分学员多次往返采样区域，因偷懒导致样本测试结果与采样地完全不一致的样本，因此如何更加高效进行大规模土壤采样，是值得的研究和探讨的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于土壤采样网格分布的采集方法，以期望改善大规模采样区域进行采样过程中出现采样点选取不合理，以及众多人数采样时易出现漏采或重复采样，导致需要进行补采的问题。

2、为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基于土壤采样网格分布的采集方法，包括远端服务器和多个手持设备，手持设备上集成通讯终端和gps装置，上述通讯终端与远端服务器信号交互，上述gps装置用于上传位置信息至远端服务器；包括如下步骤：

3、s1：远端服务器将采样区域的卫星地图按照等边矩形进行网格划分得到采样网格并建立坐标系，选取多个相邻的采样网格构建工作区，工作区上设置采样点，由远端服务器对工作区进行字母编号并对采样点进行数字编号。

4、s2：远端服务器根据字母编号生成多个工作计划，上述远端服务器向通讯终端发送计划数据和地图数据；其中，地图数据包含采样区域的网格地图，且网格地图上对工作区和采样网格分别进行颜色标记；其中，计划数据为一个工作计划中的工作区字母编号以及采样点的坐标信息和数字编号；其中，通讯终端接收计划数据并生成采样网格的执行序列；工作人员根据地图数据指引到工作区按照执行序列进行采样工作。

5、s3：远端服务器根据执行序列设置坐标误差范围，gps装置在对应执行序列的采样网格中向远端服务器发送位置信息，上述远端服务器接收位置信息并判断位置是否契合采样点；若位置信息与采样点的位置误差处于坐标误差范围内，则表示位置契合，上述远端服务器向通讯终端发送工作采集指令；若位置信息与采样点的位置误差处于坐标误差范围外，则表示位置不契合，上述远端服务器向通讯终端发送位置指引，等待gps装置移动位置后再次发送校对位置信息，直至位置契合。

6、s4：完成一次采样后，通讯终端向远端服务器发送记录信号，上述远端服务器接收记录信号并根据gps装置当前位置将对应的采样网格颜色标记取消。

7、s5：完成一个执行序列的采样工作后，远端服务器向通讯终端反馈计划数据，同时，远端服务器将执行序列对应工作区上所有采样点对应的采样网格颜色标记均被取消，并向所有通讯终端发送更新地图数据。

8、作为优选，gps装置在未被颜色标记的采样网格中向远端服务器发送位置信息，远端服务器向通讯终端发送工作计划校对请求，上述工作计划校对请求包含对应通讯终端应当执行的计划数据，由通讯终端接收工作计划校对请求并进行异常判断；若通讯终端中存在计划数据，通讯终端显示位置异常；若通讯终端中不存在计划数据，通讯终端显示任务异常。

9、进一步的技术方案是，上述通讯终端确定位置异常时，通讯终端向远端服务器发送位置异常信号，上述远端服务器校验所有gps装置的位置信息并记录。

10、进一步的技术方案是，上述通讯终端确定任务异常时，通讯终端向远端服务器发送任务异常信号，上述远端服务器校验选择一个未执行的工作计划向通讯终端发送对应的计划数据。

11、作为优选，上述工作区的采样点包括第一采样点和第二采样点，上述第一采样点环绕在第二采样点四周；上述第一采样点为每个采样网格的中点位置；上述第一采样点的采样方式为浅表采样；第二采样点为选工作区的中点位置；上述第二采样点的采样方式为深层采样。

12、进一步的技术方案是，上述工作区的采样网格的坐标面积相同，上述一个工作区至少包括1个第二采样点和4个第一采样点，且第一采样点在工作区的采样密度单位为每平方千米。

13、作为优选，将采样点获取的土壤样本进行字母编号结合数字编号的方式进行样本编号，同时在样本编号末端增加采样方法的字符标记，土壤样本能够对应采样的工作区、采样网格和采样方式。

14、作为优选，将获取土壤样本进行加工，上述土壤样本进行预处理除去非土壤杂质并过筛至20目后装袋得到初步样本；上述初步样本通过恒温干燥箱内充分烘干后研磨至200目获得分析样本；将分析样本进行样品粒度检测，确定粒度要求的样品质量大于或等于加工前样品质量的95％；上述分析样本分别取样进行用于测量ph值、痕量金分析和元素测定。

15、进一步的技术方案是，上述恒温干燥箱干燥温度低于60摄氏度，上述元素测定包括icp-aes分析测定、icp-ms分析测定、corg分析测定、xrf测定和afs测定。

16、进一步的技术方案是，上述土壤样本中混入多件标准物质作为校对样本，确定精密度和准确度，其中，标准物质用于在土壤样本检测时作为标准值获取对数差，检测时，通过对数误差的平均值衡量样本的偏倚情况；同时，标准物质在ph分析的测定值用于确定整个ph的测定误差的波动是否合格。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果至少是如下之一：

18、本发明通过远端服务器可以在大规模样本采集项目中，利用远端服务器自动化地将采样区域划分成等边矩形的采样网格，并设置字母和数字编号来精确地标识采样点，减少了人为因素干扰，利用远端服务器进行任务传递可以便于采样工作的策略化进行，通讯终端的gps装置可以有效结合执行序列帮助工作人员系统性的完成采样工作；减少人为操作经验的误差。

19、本发明可以通过gps装置允许远端服务器实时跟踪采样位置确保采样工作精确地在指定的采样网格内进行，远端服务器实时接收采样工作进度和位置信息，可动态监控采样过程，并及时反馈数据，有效防止遗漏和重复采样；工作进度也可以通过远端服务器进行整合，便于工作人员进行排期和工作量跟踪，降低对工作人员自觉性的依赖，必要时可以识采样人员的拖沓行为、偷懒行为。

20、本发明通过gps装置向远端服务器发送位置信息，并由远端服务器向通讯终端发送工作计划校对请求，实现了自动化的工作流程和实时性的工作分配与校对，当工作人员未按照指定要求进行采集时，可以及时进行异常判断，从而识别位置异常和任务异常，以及及时提醒相关人员进行纠正或调整，减少了误差和延迟。

21、本发明利用工作区中设置采样点，通过网格内的浅表采样点以及工作区中心的深层采样点，其样本分布有助于更加全面地分析土壤的质量状况，并结合坐标区域的分布方式，有助于捕捉到土壤在横向与纵向的差异性，从而可以更准确地监测到土壤条件的变化。

22、本发明还针对采样的样本进行处理，使得样本趋于一致性和可比性，减少后续检测的误差风险；还通过加入多件标准物质来确定精密度和准确度，提高了土壤样本检测的可靠性和检验数据的真实性，同时标准物质用于测量误差的平均值衡量样本的偏倚情况，ph值测定误差的波动，从而确保了整个实验过程的质量控制和结果的科学性。