森林傳感器部署和監(jiān)測系統的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的名稱是森林傳感器部署和監(jiān)測系統。用于管理位置(1006)的方法和裝置。將土壤傳感器單元(1028)從飛行器組部署在森林(1002)中的位置(1006)。使用位置(1006)處的土壤傳感器單元(1028)生成關于森林(1002)中的位置(1006)中許多土壤條件(1017)的信息(1004)。將信息(1004)從土壤傳感器單元(1028)傳輸至遠程位置(1006)進行分析。
【專利說明】森林傳感器部署和監(jiān)測系統
【技術領域】
[0001 ] 本公開內容一般而言涉及森林管理，并且具體地涉及森林管理操作。又更具體而言，本公開內容涉及用于執(zhí)行森林管理操作的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]森林管理是森林學的分支，其包括許多不同的方面。這些方面可包括管理森林的環(huán)境、經濟、行政、法律和社會方面。森林管理可由各種技術組成，比如木材回收、植樹、重栽樹木(replanting tree)、割出通過森林的道路和路徑、預防森林火災、維護森林健康以及其它合適的活動。
[0003]當針對森林管理進行這些及其它操作時，可期望收集關于森林的信息。例如，收集關于森林的信息提供了分析森林狀態(tài)以及識別可被執(zhí)行的操作的能力。
[0004]用于生成評價森林狀態(tài)的信息的工具可包括，例如但不限于，測角器、數據記錄器、生長錐(increment borer)、楔形棱鏡、直徑卷尺、全球定位系統設備、計數計(tallymeter)、膝上型計算機以及其它合適的工具。這些工具由森林管理人員使用以進行各種操作，比如估算區(qū)域內存在的樹木數量、識別樹木的健康、識別樹木的年齡、識別樹木間距、識別土壤樣品的組成以及其它合適的操作。
[0005]通過這種信息，可進行信息的分析以便識別森林的狀態(tài)。該森林狀態(tài)可以是森林清單(inventory)。該森林清單可提供結果諸如木材的價值、來自于木材的期望的現金流、林地存在的量、娛樂性使用的影響、火災的風險、對于增加森林生長和價值的改進、應當收獲木材的時期以及其它合適的結果。
[0006]目前，收集用于評價森林狀態(tài)的信息的過程是非常耗時和復雜的。例如，收集信息可能需要數萬或數十萬個由森林管理人員對于森林中具體位置所做的傳感器讀數或觀察。對于額外的位置，收集甚至更多的信息。而且，在期望的時期內并且如期望的頻繁收集這種信息增加了所需的時間和工作。
[0007]此外，當收集信息時，目前的方法也通常依賴于采樣。采樣可在選擇的位置進行，而不用從整個森林。當獲取整個森林上的信息時，這類信息收集可被使用，并且比期望的更耗時。此外，當采樣時，可能由于缺乏足夠的信息收集和分析而出現誤差。
[0008]森林管理人員使用工具進行信息的采集，其通?？赡苄枰止芾砣藛T進行解釋。由此，不同的人操作者可能在進行測量時給出不同的解釋。缺乏解釋的一致性可能導致不期望的結果。
[0009]例如，基于兩個不同的樹木間距測量值，兩個不同的人可能決定應當用不同類型的采樣。作為另一個實例，當使用測角器時，用兩個不同測角器測量樹木高度可能產生不同的結果。這些差異可能提供不如期望準確的結果。
[0010]此外，取決于到達森林的不同部分的森林管理人員的能力，信息可能不一致。例如，到達森林內某些位置對于森林管理人員可能是不可行的。在這些不可達的區(qū)域中，信息可能不可得，并且由此可能不如期望的準確地識別森林狀態(tài)。[0011]另外，森林管理人員收集信息的可行性可能不如期望的大，以獲得期望量的信息以便進行分析。另外，這種分析可能不以期望的精度水平進行或者不使用如期望的最新的信息進行。
[0012]由此，分析森林狀態(tài)所需的收集信息可能比期望的復雜和困難得多。對于所需信息件數和需要信息的頻率，由于可用人員的量或者與使用這些人員相關的成本，獲得該信息所需的森林管理人員的量可能是不可行的。此外，使用人類操作者進行測量和觀察，收集的信息可能不如期望的統一或精確。
[0013]因此，具有考慮到至少一些上述問題以及其它可能的問題的方法和裝置將是期望的。
【發(fā)明內容】
[0014]在一個說明性實施方式中，森林管理系統包括森林管理器(forestry manager)。森林管理器配置用于從由飛行器組部署的傳感器系統(1024)接收關于森林中位置的許多土壤條件的信息并且基于所述許多土壤條件識別任務。
[0015]在另一個說明性實施方式中，森林管理系統包括傳感器單元和飛行器組。傳感器單元配置為部署在位置中、生成關于所述位置中許多土壤條件的信息并且用無線通信鏈路傳輸信息。飛行器組配置為攜帶傳感器單元并且將傳感器單元部署在所述位置。
[0016]在又另一個說明性實施方式中，提出了管理位置的方法。將土壤傳感器單元從飛行器組部署在森林中的位置。用所述位置處的土壤傳感器單元生成關于森林內的所述位置中的許多土壤條件的信息。將信息從土壤傳感器單元中的發(fā)送器傳輸至遠程位置進行分析。
[0017]特征和功能可以單獨地在本公開的各實施方式中實現，或可以在另外其它實施方式中結合，其中參照下面的描述和附圖可理解進一步的細節(jié)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]被認為是說明性實施方式的特點的新穎特征在所附權利要求中闡述。然而，當結合附圖閱讀時，參照本公開的說明性實施方式的下列詳述將最好地理解說明性實施方式，以及優(yōu)選的使用方式、進一步的目標及其特征，其中:
[0019]圖1是根據說明性實施方式的森林管理環(huán)境的圖解；
[0020]圖2是根據說明性實施方式的森林管理環(huán)境的框圖圖解；
[0021]圖3是根據說明性實施方式的森林管理器的數據流的圖解；
[0022]圖4是根據說明性實施方式的任務類型的框圖圖解；
[0023]圖5是根據說明性實施方式的作業(yè)(task)的框圖圖解；
[0024]圖6是根據說明性實施方式的自主運載工具的框圖圖解；
[0025]圖7是根據說明性實施方式的定位和地圖構建傳感器模塊的框圖圖解；
[0026]圖8是根據說明性實施方式的傳感器模塊的框圖圖解；
[0027]圖9是根據說明性實施方式的支持系統的框圖圖解；
[0028]圖10是根據說明性實施方式的森林管理環(huán)境的框圖圖解；
[0029]圖11是根據說明性實施方式的地面型傳感器單元的框圖圖解；[0030]圖12是根據說明性實施方式的用于獲得土壤信息的傳感器系統的部署的圖解；
[0031]圖13是根據說明性實施方式的土壤傳感器單元的圖解；
[0032]圖14是根據說明性實施方式的土壤傳感器單元的圖解；
[0033]圖15是根據說明性實施方式的林區(qū)的圖解；
[0034]圖16是根據說明性實施方式的土壤傳感器航空部署單元的圖解；
[0035]圖17是根據說明性實施方式用于植樹的決策模型的圖解；
[0036]圖18是根據說明性實施方式用于埋填(in-filling)最近森林栽種區(qū)的決策模型的圖解；
[0037]圖19是根據說明性實施方式用于管理森林的方法的流程圖圖解；
[0038]圖20是根據說明性實施方式用于處理從資產接收的信息的方法的流程圖圖解；
[0039]圖21是根據說明性實施方式用于協調資產操作的方法的流程圖圖解；
[0040]圖22是根據說明性實施方式用于管理位置的方法的流程圖圖解；
[0041]圖23是根據說明性實施方式用于獲得關于森林中的位置處的許多土壤條件的信息的方法的流程圖圖解；
[0042]圖24是根據說明性實施方式用于生成任務的方法的流程圖的圖解；
[0043]圖25是根據說明性實施方式的用于生成和執(zhí)行任務的決策方法的流程圖圖解；
[0044]圖26是根據說明性實施方式用于生成和執(zhí)行任務中的森林操作的決策方法的流程圖圖解；
[0045]圖27是根據說明性實施方式的數據處理系統的框圖圖解。
【具體實施方式】
[0046]說明性實施方式認識并考慮到一個或多個不同的考慮因素。例如，說明性實施方式認識并考慮到當前使用的收集關于森林的信息的系統可能不提供如進行森林管理所期望的多的信息或精確的信息。
[0047]因此，說明性實施方式提供管理森林的方法和裝置。在一個說明性實施方式中，森林管理器配置用于從自主運載工具組接收關于森林的信息。森林管理器分析所述信息以生成關于森林狀態(tài)的結果。森林管理器還用所述結果協調自主運載工具組的操作。
[0048]現參照附圖，具體而言，參照圖1，根據說明性實施方式描繪了森林管理環(huán)境的圖解。如描繪的，森林管理環(huán)境100包括資產102。
[0049]資產102生成關于森林104中位置如位置106的信息。在該說明性實例中，資產102包括無人駕駛運載工具比如無人駕駛飛行器108、無人駕駛飛行器110、無人駕駛飛行器112、衛(wèi)星114、無人駕駛陸上車輛116和無人駕駛陸上車輛118。另外，資產102還可包括傳感器系統，比如地面型傳感器單元120、地面型傳感器單元122、地面型傳感器單元124和地面型傳感器單元127。還可存在支持系統126以便對無人駕駛運載工具提供支持。
[0050]如描繪的，相比于無人駕駛飛行器112，無人駕駛飛行器108和無人駕駛飛行器110可在更低的海拔高度操作。例如，無人駕駛飛行器108和無人駕駛飛行器110在這些說明性實例中可在從森林104的地面128至大約2，000英尺的海拔高度操作。無人駕駛飛行器112可在更高的海拔高度操作，比如超過30，000英尺的海拔高度，這取決于具體的實施。
[0051]如描繪的，無人駕駛飛行器108、無人駕駛飛行器110和無人駕駛飛行器112使用機載傳感器以生成關于森林104中位置106的信息。衛(wèi)星114也可使用機載傳感器以生成關于森林104中位置106的信息。
[0052]在這些說明性實例中，無人駕駛陸上車輛116和無人駕駛陸上車輛118可以在森林104的地面128上移動。無人駕駛陸上車輛116和無人駕駛陸上車輛118也可用車載傳感器生成關于森林104中位置106的信息。
[0053]另外，地面型傳感器單元120、地面型傳感器單元122、地面型傳感器單元124和地面型傳感器單元127存在于森林104中的位置106處并且也可生成關于森林104中位置106的信息。在這些說明性實例中，地面型傳感器單元120和地面型傳感器單元122可置于樹木130中。地面型傳感器單元124可位于森林104中的地面128上。
[0054]在一些說明性實例中，地面型傳感器可靠近水操作。在這些說明性實例中，地面型傳感器單元127可靠近水體129放置。在這些說明性實例中，地面型傳感器單元127可用于測量水體129的水質。
[0055]在這些說明性實例中，支持系統126可以是固定結構或移動式結構。例如，支持系統126可以是基座、站臺、拖車或其它結構，其對無人駕駛飛行器108、無人駕駛飛行器110、無人駕駛陸上車輛116和無人駕駛陸上車輛118中的至少一個提供支持，以便將電池再充電、更換電池或者以其它方式獲得進行操作的動力。
[0056]如本文所使用，短語“中的至少之一”，當與一系列項目一起使用時，意思是可以使用一個或多個所列項目的不同組合并且可以只需列表中每個項目的一個。例如，“項目A、項目B和項目C中的至少之一”可以包括，但不限于，項目A或項目A和項目B。該實例也可以包括項目A、項目B和項目C，或項目B和項目C。
[0057]另外，支持系統126也可提供對環(huán)境的遮擋、修理設施，并且對一個或多個無人駕駛飛行器或無人駕駛陸上車輛提供其它服務。在該說明性實例中，支持系統126可以以自動化的方式操作而無需人為干預。在一些情況中，支持系統126還可存儲可通過無人駕駛飛行器108、無人駕駛飛行器110、無人駕駛陸上車輛116或無人駕駛陸上車輛118生成的信息。
[0058]由資產102生成的信息可在無線通信鏈路132上發(fā)送至控制臺134。控制臺134中的森林管理器136配置用于處理由資產102生成的信息。
[0059]另外，森林管理器136在這些說明性實例中還可協調資產102的操作。這種協調可包括引導資產102的移動、識別森林104中用于監(jiān)測的位置以及可通過資產102執(zhí)行的其它合適的操作。在一些說明性實例中，森林管理器136和森林管理器136中的組件可分布在控制臺134和森林管理環(huán)境100的其它組件之間。
[0060]例如,森林管理器136可分布在控制臺134和支持系統126之間。例如,一部分森林管理器136可位于支持系統126中，而另一部分森林管理器136可位于控制臺134中。在該情況中，森林管理器136中的組件可在無線通信鏈路132上彼此通信。
[0061]在其它說明性實例中，森林管理器136可分布在資產102中的計算機內。例如，森林管理器136可分布在控制臺134、無人駕駛飛行器112和無人駕駛陸上車輛116中。
[0062]在一些說明性實例中，資產102還可包括人員138和有人駕駛運載工具140。人員138和有人駕駛運載工具140在這些說明性實例中可補充無人駕駛資產進行的操作。另夕卜，森林管理器136還可對人員138和有人駕駛運載工具140中的至少一個提供方向以便協調這些資產的操作。以該方式，不同資產一無人駕駛資產和載人資產一的操作都通過控制臺134中的森林管理器136協調。
[0063]現參照圖2，根據說明性實施方式描繪了森林管理環(huán)境的框圖圖解。圖1中的森林管理環(huán)境100是圖2中森林管理環(huán)境200的一個實施的實例。
[0064]在該說明性實例中，森林管理環(huán)境200包括森林管理器202和資產204。森林管理器202和資產204配置用于管理森林206。
[0065]具體而言，森林管理器202可配置用于管理森林206中的許多位置208。如本文所用的，“許多”當針對項目使用時，意思是一個或多個項目。例如，許多位置208是一個或多個位置。許多位置208可以是一部分森林206或者可以包括所有森林206。
[0066]在該說明性實例中，森林管理器202可用硬件、軟件或二者的組合實施。當用軟件時，森林管理器202執(zhí)行的操作可在配置用于在處理器單元上運行的程序代碼中實施。當采用硬件時，硬件可包括操作以執(zhí)行森林管理器202中的操作的電路。
[0067]例如，硬件可采取以下形式:電路系統、集成電路、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯設備或者一些其它配置用于執(zhí)行許多操作的合適類型的硬件。對于可編程邏輯設備，配置該設備用于執(zhí)行許多操作。該設備可在稍后時間重新配置或者可永久配置用于執(zhí)行許多操作。可編程邏輯設備的實例包括，例如可編程邏輯陣列、可編程陣列邏輯、現場可編程邏輯陣列、現場可編程門陣列和其它合適的硬件設備。另外，所述過程可以在與無機組件整合的有機組件中實施和/或可完全由除人類外的有機組件構成。例如，所述過程可以作為有機半導體中的電路實施。
[0068]如描繪的，森林管理器202可在計算機系統210內實施。計算機系統210是一個或多個計算機。當計算機系統210中存在一個以上的計算機時，那些計算機可在通信介質比如網絡上彼此通信。
[0069]這些計算機可以在相同的地理位置或單獨的地理位置，這取決于具體的實施。此夕卜，在一些說明性實例中，部分或全部計算機系統210可以移動。例如，計算機系統210中的一個或多個計算機可以位于平臺如載重汽車、航空器、船舶、人類操作者或一些其它合適的平臺上，或者由所述平臺承載。
[0070]在這些說明性實例中，森林管理器202可具有智能水平211。智能水平211可取決于森林管理器202的實施而變化。在一些情況中，森林管理器202可以是計算機程序，其從人類操作者接收輸入并且對人類操作者提供輸出。
[0071]在其它說明性實例中，智能水平211可以更高，使得可能不需要來自人類操作者的輸入。例如，人工智能系統以及其它合適類型的處理器可對于森林管理器202中的智能水平211提供期望的智能水平。具體而言，人工智能系統可包括專家系統、神經網絡、簡單啟發(fā)、模糊邏輯、貝葉斯網絡或一些其它合適類型的系統，其對于森林管理器202中的智能水平211提供期望的智能水平。
[0072]如描繪的，資產204包括運載工具212、支持系統213、傳感器系統214和人員216中的至少一個。在這些說明性實例中，資產204可用通信鏈路218與森林管理器202通信以及彼此通信。
[0073]例如，資產204可生成信息220。信息220可在通信鏈路218上發(fā)送至森林管理器202。另外，信息220可在通信鏈路218上在資產204之間交換。在這些說明性實例中，信息220可包括，例如關于植被、土壤條件、野生生物、空氣質量、污染、溫度、降雨以及其它合適類型的信息中至少一項的信息。
[0074]如描繪的，運載工具212可包括無人駕駛運載工具222和有人駕駛運載工具224。當運載工具212行進通過或靠近森林206中許多位置208時，運載工具212可生成信息220。無人駕駛運載工具222可由人員216遠程控制或者可以是自主的。無人駕駛運載工具222可選自無人駕駛飛行器、無人駕駛陸上車輛、無人駕駛水上運載工具以及其它合適類型的無人駕駛運載工具的至少一種。當無人駕駛運載工具222是無人駕駛水上運載工具時，無人駕駛水上運載工具可用于靠近森林的湖泊、池塘、河流或一些其它合適類型的水體。有人駕駛運載工具224是可承載人員216并且由人員216操作的運載工具。
[0075]另外，無人駕駛運載工具222可包括自主運載工具組226。自主運載工具是無需人類操作者介入而進行操作的運載工具。在這些說明性實例中，自主運載工具可被遠程控制或者可具有期望的智能水平。如本文所用的，“組”當針對項目使用時，意思是一個或多個項目。例如，自主運載工具組226是一個或多個自主運載工具。自主運載工具組226在這些說明性實例中可配置用于作為群(swarm) 228或群組230操作。
[0076]支持系統213是配置用于對運載工具212提供支持的硬件系統。具體而言，支持系統213可對于無人駕駛運載工具222提供支持。例如，支持系統213可對于無人駕駛運載工具222提供遮蔽、動力、維護以及其它類型的支持。
[0077]傳感器系統214也配置用于生成信息220。在這些說明性實例中，傳感器系統214處在森林206中的許多位置208或靠近許多位置208的固定位置。
[0078]人員216可進行包括生成信息220的操作。例如，人員216可攜帶傳感器、操作有人駕駛運載工具224、或者操作不在自主運載工具組226內的無人駕駛運載工具222。
[0079]在該說明性實例中，森林管理器202配置用于協調由資產204執(zhí)行的操作232。協調用于執(zhí)行收集信息220的自主運載工具組226的操作可包括在森林中選擇的區(qū)域、在選擇的時期內和以選擇的細致程度中的至少一項收集信息220。
[0080]協調操作232還包括引導資產204以執(zhí)行許多任務234。當不期望冗余或重疊時，協調資產204以執(zhí)行許多任務234可減少資產204操作中的冗余或重疊。
[0081 ] 此外，協調資產204以執(zhí)行許多任務234可包括通過如下引導資產204，例如，但不限于，發(fā)送指令、消息、任務、作業(yè)、數據以及其它引導和/或給出執(zhí)行許多任務234的指導的信息中的至少一種。這種協調可以以如下方式發(fā)生，使得執(zhí)行操作232以便一些或所有資產204可作為一個組或在多個組中共同作用以執(zhí)行許多任務234。
[0082]例如，森林管理器202可通過將指令發(fā)送至群228中的每個自主運載工具協調群228。在這些說明性實例中，群228是多個自主運載工具，比如自主運載工具組226，其彼此協調操作232的執(zhí)行。
[0083]在其它說明性實例中，森林管理器202可將作業(yè)發(fā)送至群228中的每個自主運載工具。因此，自主運載工具組226可使用作業(yè)并且基于發(fā)送至自主運載工具組226中每個運載工具的作業(yè)執(zhí)行操作。
[0084]在又另一個說明性實例中，森林管理器202可將作業(yè)發(fā)送至除自主運載工具組226的群228之外的有人駕駛運載工具224。當將指令發(fā)送至有人駕駛運載工具224時，這些指令在這些說明性實例中可被有人駕駛運載工具224中的人員216查看。此外，有人駕駛運載工具224中的人員216可使用這些指令作為控制有人駕駛運載工具224的輸入。在其它說明性實例中，人員216可使用這些指令以通過腳執(zhí)行操作。
[0085]如描繪的，森林管理器202可將群228引導到許多位置208中的具體位置并且引導群228以便生成具體位置中的信息220。在另一個實例中,森林管理器202可引導群228沿選擇的路徑行進。
[0086]以類似的方式，森林管理器202可將許多任務234中不同任務的信息發(fā)送至群組230。因此，群組230中的群可執(zhí)行與群組230中的其它群相同或不同的任務。
[0087]通過使用森林管理器202和無人駕駛運載工具222，人員216的量相比于當前使用的系統可以減少。此外，當人員216有限時，相比于當前使用的從森林206中許多位置208收集信息的系統，使用無人駕駛運載工具222，具體而言，使用自主運載工具組226可增加收集期望量的信息220連同期望的信息220的精度和一致性的能力。
[0088]現轉到圖3，根據說明性實施方式描繪了森林管理器的數據流的圖解。在該描繪的實例中，森林管理202分析從圖2中資產204接收的信息220。具體而言，森林管理器202用信息220進行分析300。
[0089]在這些說明性實例中，分析器306進行分析300以生成結果302。結果302包括圖2中森林206的狀態(tài)304。狀態(tài)304可以是，例如，但不限于，森林健康狀態(tài)、森林清單、安全風險、違法活動以及森林206的其它類型的的狀態(tài)。
[0090]在這些說明性實例中，信息220的分析300可以以許多不同的方式進行以獲得結果302。分析300可包括檢查、清潔、轉化、建模以及其它針對信息220的操作。
[0091]如描繪的，分析300可用任何當前可用的數據分析技術進行。例如，但不限于，分析器306可用圖像處理系統、光探測和測距系統、地理信息系統、目測系統或其它合適類型的系統進行信息220的分析300。具體而言，分析器306可通過使用數據聚類和關聯(dataclustering and correlation)、異常檢測、統計和預測方法以及其它合適類型的數據分析技術進行分析300以獲得結果302。在一些情況中，分析300也可包括使用森林206的模型模擬。
[0092]在其它說明性實例中，可用利用軌道生成方法和機載激光掃描儀的云檢測系統獲得結果302，從而提供及時且完整的森林206覆蓋率。特別地，森林管理器202可用該云檢測系統對信息220進行分析300，從而獲得更大面積的森林206上的結果302，其可比使用當前可用的系統更可行。
[0093]利用結果302，任務發(fā)生器308識別任務310。另外，任務發(fā)生器308也可在沒有結果302的情況下識別任務310。例如，在獲得關于森林206的信息220之前，任務發(fā)生器308可生成一個或多個任務310，從而獲得信息220以便通過分析器306分析300。在該說明性實例中，任務是目標或目的。換言之，任務310中的任務可以是一個或多個目標或目的。
[0094]例如，任務發(fā)生器308識別任務310中的任務314的許多作業(yè)312。作業(yè)是被執(zhí)行以便完成任務的一件工作。作業(yè)可由執(zhí)行所述一件工作的操作316組成。
[0095]許多作業(yè)312是要通過圖2中的資產204執(zhí)行的一個或多個作業(yè)。許多作業(yè)312中的每個作業(yè)可包括操作316中的一個或多個操作。任務發(fā)生器308還可識別許多作業(yè)312在產生任務314中的操作316。[0096]例如，任務可用于收集更多關于森林206的信息220。許多作業(yè)312中的作業(yè)可用于監(jiān)測森林206中許多位置208內的具體位置。用于作業(yè)的操作316可用于在森林206中許多位置208內的所述位置上飛行選擇的路徑并且生成所述位置的圖像。
[0097]在這些說明性實例中，任務發(fā)生器308將任務314、許多作業(yè)312和操作316中的至少一個分配至資產204。換言之，任務發(fā)生器308可將不同水平的任務信息318發(fā)送至資產204，這取決于要執(zhí)行任務314的資產204的智能。該任務信息318可以是發(fā)送至每個資產204的相同任務信息318。在其它說明性實例中，任務信息318對于資產204中的每個資產可以不同。以該方式，森林管理器可通過發(fā)送任務信息318協調任務310的執(zhí)行。
[0098]例如，任務發(fā)生器308可生成具有許多作業(yè)312的任務314。任務發(fā)生器308將許多作業(yè)312分配至圖2中的自主運載工具組226。通過許多作業(yè)312的分配，任務發(fā)生器308將任務信息318發(fā)送至自主運載工具組226以便在任務314中執(zhí)行許多作業(yè)312。
[0099]以該方式，自主運載工具組226可執(zhí)行許多作業(yè)312以便完成所有或一部分任務314。在一些說明性實例中，任務發(fā)生器308可將許多作業(yè)312的一部分分配至運載工具組226并且將許多作業(yè)312的另一部分分配至圖2中的有人駕駛運載工具224。在該情況中，無人駕駛運載工具222中的自主運載工具組226和有人駕駛運載工具224都使用任務信息318以完成一部分任務314。
[0100]例如，當協調非法侵入者(trespasser)響應時,任務314可用于協助執(zhí)法。任務發(fā)生器308可將任務信息318發(fā)送至用于追蹤侵入者的無人駕駛飛行器108、用于采集犯罪現場錄像鏡頭的無人駕駛飛行器110和用于將圖1中的人員138帶入侵入事件位置處的有人駕駛運載工具140。以該方式，每個資產102執(zhí)行許多作業(yè)312的一部分以便用通過任務發(fā)生器308發(fā)送的任務信息318完成任務314。
[0101]任務信息318可采取各種形式。例如，任務信息318可包括指令、作業(yè)、數據以及其它合適的信息。作為實例，可在任務信息318中將許多作業(yè)312發(fā)送至自主運載工具組226，使得自主運載工具組226執(zhí)行完成任務314中的許多作業(yè)312所需的操作316。在其它情況中，任務信息318可包括執(zhí)行操作316以便完成任務310的許多作業(yè)312所需的指令。
[0102]在一些情況中，任務信息318中任務314的識別對于資產204執(zhí)行任務314可以是足夠的。在其它情況中，可將許多作業(yè)312分配至資產204。
[0103]例如，分配可包括將許多作業(yè)312分配至一個或多個自主運載工具組226。在其它情況中，許多作業(yè)312可通過將許多作業(yè)312發(fā)送至自主運載工具組226而分配。自主運載工具組226可以在接收許多作業(yè)312之后協調和進行其自己的分配。
[0104]換言之，許多作業(yè)312的分配可針對作為整體的自主運載工具組226，或者針對自主運載工具組226中單個的自主運載工具。當許多作業(yè)312的分配是針對作為整體的自主運載工具組226時，可基于自主運載工具的位置、自主運載工具的能力、自主運載工具的響應時間或一些其它合適的參數將許多作業(yè)312中的特定作業(yè)分布至自主運載工具組226中的自主運載工具。
[0105]在另一個說明性實例中，任務發(fā)生器308可發(fā)送操作316的識別以便通過資產204中的不同資產執(zhí)行。這些不同的資產可以是，例如，無人駕駛運載工具222和傳感器系統214。當用于收集信息以及其它操作時，這些操作316可以在各種水平并且可以如對移動方向的具體指令一樣詳細。
[0106]現轉到圖4，根據說明性實施方式描繪任務類型的框圖圖解。在該描繪的實例中，任務類型400是圖3中任務310的實例。
[0107]任務類型400可包括信息收集402和狀態(tài)改變404中的至少一個。信息收集402包括獲得圖2中的信息220的任務。狀態(tài)改變404包括引起圖3中通過圖2的森林管理器202對森林206識別的狀態(tài)304的變化的任務。在這些說明性實例中，信息收集402可包括森林健康任務406、森林清單任務408、安全風險識別任務410、違法活動任務412和自然事件損害任務413中的至少一個。
[0108]在該說明性實例中，森林健康任務406配置用于生成信息220，所述信息220可用于識別森林206內位置的健康。森林健康任務406可以，例如，獲得關于森林206中位置內樹木的信息。具體而言，森林健康任務406可識別森林206中樹木和其它植被的生物多樣性。
[0109]另外，森林健康任務406可用于生成關于樹木之間間距的信息220。該森林健康任務406可針對樹木識別外來物種的存在。換言之，可用森林健康任務406識別森林206中正常存在的樹種的類型。另外，可通過從森林健康任務406生成的信息220識別病蟲害、傳染以及關于森林206中樹木的其它信息。
[0110]森林健康任務406也可收集識別森林206中人類活動的影響的信息220。例如，森林健康任務406可識別關于森林206中的未管理的娛樂、捕獵和局部農業(yè)活動的信息。
[0111]此外，森林健康任務406也可生成用于識別森林206中自然事件的影響的信息220。這些自然事件可包括風暴、火災以及森林206中可能自然出現的其它事件。
[0112]另外，森林健康任務406可生成關于森林206的地面上植被健康的信息220。利用這類任務，可生成關于森林206內野生生物和森林206內野生生物健康的信息。
[0113]在這些說明性實例中，森林清單任務408可用于生成用于將森林206內的土地分類的信息220。例如，森林清單任務408可生成用于識別可從森林206中收獲的木材的體積的信息。另外，在森林清單任務408期間可識別碳固存(carbon sequestration)。換言之,可通過森林清單任務408識別森林206中通過樹木和植被的二氧化碳捕獲。
[0114]利用安全風險識別任務410，關于安全風險如出現火災的信息220可包含在這類任務中。在這些說明性實例中，“安全風險”是危害作為整體的森林206、森林206內的野生生物或植被、人類或其組合的風險。因此，安全風險識別任務410用于生成關于森林206內安全風險的信息220。
[0115]在一些說明性實例中，安全風險識別任務410可生成用于識別對公眾的危害的信息。這種信息可用于識別森林206中公眾可進入的區(qū)域。以該方式，可降低森林206內的安全風險。例如，當通過安全風險識別任務410測定區(qū)域對于公眾是有安全風險時，圖2中的森林管理器202可發(fā)送一個資產204以便向公眾封鎖該區(qū)域。
[0116]違法活動任務412用于生成可用于識別森林206內各種違法活動的信息220。這些違法活動可包括，例如，但不限于，偷竊木材、偷獵野生生物、非法藥物經營、非法侵入安全區(qū)、非法占有(squatting)以及其它違法活動。
[0117]如描繪的，自然事件損害任務413可用于生成關于在自然事件之后可能存在的損害的信息220。例如，當森林206中發(fā)生洪水時，可能需要關于由洪水造成的損害的信息220。在該情況中，森林管理器202可發(fā)送一個資產204以便收集關于由于洪水造成的狀態(tài)改變404的信息220。當然，森林管理器202可發(fā)送一個資產204以便收集關于其它類型的自然事件的信息220，比如，例如但不限于，火災、風、冰、雪、地震、颶風或一些其它類型的自然事件。
[0118]在這些說明性實例中，狀態(tài)改變404包括用于改變森林206的狀態(tài)304的任務。狀態(tài)304的變化可針對部分或全部森林206。如描繪的，狀態(tài)改變404可包括各種類型的任務400。例如，狀態(tài)改變404可包括侵入者追蹤任務414、病蟲害控制任務416、栽種任務417、收獲任務418和其它合適的任務類型400中的至少一個。
[0119]在這些說明性實例中，侵入者追蹤任務414是其中協調資產204以識別和追蹤森林206內的侵入者的任務。病蟲害控制任務416可用于控制可能以不期望的方式影響森林206的健康的病蟲害。病蟲害控制任務416可用于將資產204發(fā)送至森林206以便進行操作316從而控制或消除可能在森林206中的病蟲害。
[0120]例如，資產204可將化學品、電子工具(electrical agent)和其它組件分布以便控制森林206中可能存在的病蟲害。這些病蟲害可以是植被、野生生物或其它類型的病蟲害。
[0121]在該說明性實例中，可執(zhí)行栽種任務417以便在森林206中植樹。在這些說明性實例中，栽種任務417可包括在森林206的許多位置208栽種樹木的籽苗。許多位置208可以是其中森林206中存在露天區(qū)域(open area)或者其中存在森林但森林的密度不如期望那樣大的一個或多個位置。
[0122]可執(zhí)行收獲任務418以便收獲森林206中的樹木。資產204可以是配置用于收獲已經在森林206中的具體位置識別的樹木的資產。例如，圖2中運載工具212內的樹木收獲機可用于收獲森林206中的樹木。這些樹木收獲機可采取自主運載工具組226內自主運載工具的形式。
[0123]圖4中任務類型400的圖解可僅作為任務310中可能存在的一些任務類型的實例呈現。任務類型400的實例并不意味著暗示對可使用的其它任務類型的限制。進一步，在一些情況中，僅可以使用任務類型400中所示的一些任務，而不是任務類型400中的所有任務類型。對于每個任務類型400執(zhí)行的作業(yè)和操作可變化并且可以以很多不同的方式實施，這取決于森林206的組成和具體情況。
[0124]現參照圖5，根據說明性實施方式描繪了作業(yè)的框圖圖解。在該描繪的實例中，作業(yè)500是可用于實施圖3中的許多作業(yè)312的一個或多個的作業(yè)的實例。
[0125]如描繪的，作業(yè)500可具有許多不同的組成。在該說明性實例中，作業(yè)500包括位置502、持續(xù)時間504和信息收集506。
[0126]位置502是要執(zhí)行作業(yè)500的位置。位置502可限定為地理區(qū)域、物理體積或路徑。例如，位置502可限定其上要執(zhí)行作業(yè)的地面上區(qū)域。在其它說明性實例中，位置502還可限定要收集圖2中的信息220的高度。在其它說明性實例中，位置502可限定為用于作業(yè)的資產要行進的路徑。
[0127]持續(xù)時間504識別要執(zhí)行作業(yè)的時段。持續(xù)時間504可包括起始時間和終止時間。
[0128]在一些說明性實例中，持續(xù)時間504可基于執(zhí)行作業(yè)的資產中剩余動力的量進行限定。在一些情況中，持續(xù)時間504可限定為收集的信息220的量、收集的信息220的類型或者基于一些除時間之外的其它參數。當然，也可使用持續(xù)時間504的這些不同類型的測
量的組合。
[0129]信息收集506識別要收集的信息220的類型并且也可識別收集信息220的方式。在該情況中，信息220可包括信息比如圖像、溫度讀數、濕度讀數、樣品收集以及其它合適類型的信息。此外，信息收集506也可限定收集信息220的頻率。
[0130]此外，信息收集506還可限定要收集的信息220的粒度(granularity)。例如，信息收集506可限定較高的粒度，使得信息220生成樹木的高度、直線度、錐度和體積的圖像。在其它說明性實例中，較低的粒度可僅包括生成位置的圖像而不是更詳細的所述位置中樹木的測量。當然，可在作業(yè)500的信息收集506中限定任何粒度。
[0131]現轉到圖6，根據說明性實施方式描繪了自主運載工具的框圖圖解。在該描繪的實例中，自主運載工具600是圖2中自主運載工具組226內的自主運載工具的一個實施的實例。無人駕駛飛行器108、無人駕駛飛行器110、無人駕駛飛行器112、無人駕駛陸上車輛116和無人駕駛陸上車輛118是無人駕駛運載工具的物理實例，其可如使用自主運載工具600中的組件的自主運載工具一樣實施。
[0132]在該說明性實例中，自主運載工具600包括一些不同的組件。例如，自主運載工具600包括支持結構602、移動系統604、傳感器系統606、通信系統608、控制器610和電源612。
[0133]支持結構602提供自主運載工具600中其它組件的物理支持的結構。支持結構602可以是，例如，框架、外殼、主體和其它合適類型的結構中的至少一個。
[0134]移動系統604與支持結構602相關聯并且配置用于提供自主運載工具600的移動。移動系統604可采取各種形式。例如，移動系統604可包括支架、輪、軌道以及用于移動自主運載工具600的其它合適類型的機構的至少一個。
[0135]傳感器系統606是與支持結構602相關聯的系統。傳感器系統606配置用于生成關于自主運載工具600周圍環(huán)境的信息。傳感器系統606可包括許多類型的傳感器。
[0136]在這些說明性實例中，傳感器系統606可包括許多傳感器模塊614。在這些說明性實例中，許多傳感器模塊614中的傳感器模塊是可移除的。換言之，在自主運載工具600中的傳感器系統606里的許多傳感器模塊614內的一個傳感器模塊可被另一個傳感器模塊替換。
[0137]以該方式,可對自主運載工具600提供創(chuàng)造者多功能性(creator versatility)。具體而言，可選擇許多傳感器模塊614中的傳感器模塊以便由自主運載工具600使用，這取決于分配到自主運載工具600的任務或作業(yè)。此外，隨著使用許多傳感器模塊614，可以通過將傳感器系統606中的傳感器數量減少至僅為具體任務或作業(yè)所需的那些而減小自主運載工具600的重量。
[0138]例如，傳感器模塊616可由許多傳感器618組成?？舍槍σ獔?zhí)行的任務或作業(yè)的具體類型選擇許多傳感器618的組成。
[0139]通信系統608與支持結構602相關聯。如描繪的，通信系統608配置用于提供自主運載工具600和另一個設備之間的通信。這個其它設備可以是，例如，資產204中的其它資產、計算機系統210、森林管理器202以及其它合適的組件中的一個。所述通信在這些說明性實例中可以是無線通信。在一些情況中，也可存在有線通信接口。[0140]電源612與支持結構602相關聯。電源612配置用于對自主運載工具600中的其它組件提供動力。電源612可采取許多不同的形式。例如，電源612可包括能量系統620和能量收集系統622中的至少一個。
[0141]在該說明性實例中，能量系統620可包括一個或多個電池。這些電池也可以是模塊化的和可替換的。在其它說明性實例中，能量系統620可以是燃料電池或一些其它合適類型的能量系統。
[0142]能量收集系統622配置用于從自主運載工具600周圍的環(huán)境生成用于自主運載工具600中的組件的動力。例如，能量收集系統622可包括生物力學收集系統、壓電收集系統、熱電收集系統、樹木代謝(tree-metabolic)收集系統、太陽能電池、微型風力潤輪發(fā)電機、環(huán)境無線電波接收器，以及從自主運載工具600周圍的環(huán)境生成動力的其它合適類型的能量收集系統。
[0143]在該說明性實例中，控制器610與支持結構602相關聯。如描繪的，控制器610采取硬件的形式并且可包括軟件。
[0144]控制器610配置用于控制自主運載工具600的操作?？刂破?10可提供智能水平624。智能水平624可取決于自主運載工具600的具體實施變化。智能水平624可以是圖2中智能水平211的一個實例。
[0145]在一些情況中，智能水平624可以使得控制器610接收具體指令。這些指令可以包括，例如，當用于使用傳感器系統606生成信息220時的行進方向、路徑點(waypoint)，以及其它類似的指令。
[0146]在其它說明性實例中，智能水平624可更高，使得自主運載工具600可接收作業(yè)。控制器610可識別用于執(zhí)行作業(yè)的操作。該作業(yè)可以是固定作業(yè)，其中自主運載工具600遵循用于使用傳感器系統606生成信息220的具體區(qū)域中的路徑。
[0147]在其它說明性實例中，智能水平624可以甚至更高，使得自主運載工具600配置用于與其它自主運載工具通信以便協調執(zhí)行一個或多個作業(yè)。例如，控制器610可包括電路、計算機程序、人工智能系統以及可對智能水平624提供期望水平的其它合適類型的方法。
[0148]在這些說明性實例中，智能系統628可提供智能水平624。智能系統628可使用專家系統、神經網絡、模糊邏輯或其它合適類型的系統以提供智能水平624。
[0149]控制器610中的智能水平624可允許功能比如動態(tài)路徑規(guī)劃。以該方式，可沿路徑識別障礙并因此可將其避免。這種障礙的識別和避免可實時地進行。這些障礙可包括，例如，但不限于，樹枝、樹干以及森林206中的其它障礙。
[0150]控制器610還可監(jiān)測自主運載工具600中不同系統的健康。例如，控制器610可監(jiān)測提供的或電源612中剩余的能量水平。如果電源612僅包括能量系統620中的電池，則控制器610可以引導自主運載工具600返回基座以便再充電或更換電池。
[0151]圖6中自主運載工具600的圖解并不意味著暗示對自主運載工具600可實施的方式的限制。在其它說明性實例中，額外于或代替描繪的組件，自主運載工具600可包括其它組件。例如，自主運載工具600還可包括用于執(zhí)行狀態(tài)改變的系統。這些系統可包括，例如，但不限于，樹木采伐系統、化學分散劑系統、水分配系統和其它合適類型的系統。
[0152]在又其它的說明性實例中，傳感器系統606可包括在樹冠的表面下使用以測定樹木大小的激光掃描器。作為另一個實例，傳感器系統606可由土壤水分和營養(yǎng)監(jiān)測探針組成，所述探針可被部署以便識別栽種的最佳時機和方法。例如，這些營養(yǎng)監(jiān)測探針可用于在各深度處對土壤采樣以便測定森林206 土壤內的碳或其它元素的量。在又其它的說明性實例中，傳感器系統606可用于對水徑流、溪流以及其它水體比如圖1中的水體129采樣，以便測定森林206內的這些水體的狀態(tài)改變404。
[0153]現轉到圖7，根據說明性實施方式描繪了定位和地圖構建傳感器模塊的框圖圖解。如描繪的，傳感器模塊700是圖6中的傳感器系統606中的傳感器模塊616的一個實施的實例。
[0154]傳感器模塊700采取定位和繪圖傳感器模塊702的形式。定位和繪圖傳感器模塊702在傳感器系統606內可以是可移除的或固定的，這取決于具體的實施。
[0155]如描繪的，傳感器模塊700包括全球定位系統接收器704、慣性測量單元706、測高計708、車輪編碼器(wheel encoder) 710、激光測距儀712和照相機系統714。
[0156]全球定位系統接收器704可用于在三維坐標中識別自主運載工具600中的全球定位系統接收器的位置。這些坐標可包括緯度、經度和海拔高度。全球定位系統接收器704使用衛(wèi)星系統以提供這些三維坐標。
[0157]慣性測量單元706還可用于識別自主運載工具600的三維坐標。慣性測量單元706可補充或提供由全球定位系統接收器704生成的位置的精度。
[0158]如描繪的，當全球定位系統接收器704不提供期望的精度水平時，測高計708可識別自主運載工具600的海拔高度。在這些實例中，車輪編碼器710可提供里程表讀數。具體而言，車輪編碼器710可通過計數車輪的轉數估算行進的距離。
[0159]在說明性實例中，激光測距儀712配置用于識別到自主運載工具600周圍不同物體的距離。激光測距儀712可生成自主運載工具600周圍特征的三維坐標。具體而言，激光測距儀712可生成點云的數據。該點云可用于生成森林206中一個或多個位置的三維地圖。
[0160]照相機系統714配置用于生成圖像。這些圖像可與點云的數據關聯。在這些說明性實例中，照相機系統714可包括一種或多種照相機。例如，照相機系統714可包括可見光照相機、立體照相機、紅外照相機以及其它合適類型的照相機。
[0161]傳感器模塊700的圖解并不意味著暗示對可實施傳感器系統606中的其它傳感器模塊以便生成定位和繪圖信息的方式的限制。例如，其它傳感器模塊可排除車輪編碼器710和測高計708。在又其它說明性實例中，照相機系統714可以是不必要的。
[0162]在另其它說明性實例中，傳感器模塊700可包括處理器單元，以便預處理生成用于繪制位置地圖的信息。此外，車輪編碼器710可與地面運載工具一起使用并且對于航空器或其它運載工具可以是不必要的。
[0163]現轉到圖8，根據說明性實施方式描繪了傳感器模塊的框圖圖解。在該描繪的實例中，傳感器模塊800是圖6中傳感器系統606內的傳感器模塊616的實施的另一個實例。如描繪的，傳感器模塊800采取森林清單傳感器模塊802的形式。
[0164]在該說明性實例中，森林清單傳感器模塊802包括許多不同的組件。例如，森林清單傳感器模塊802包括全球定位系統接收器804、照相機系統806、激光測距儀808和識別器 810。
[0165]全球定位系統接收器804配置用于識別傳感器模塊800的位置，具體而言，自主運載工具600的位置。照相機系統806配置用于生成自主運載工具600周圍環(huán)境的圖像。具體而言，這些圖像可以是樹木以及其它植被的圖像。
[0166]激光測距儀808配置用于識別到各種物體比如樹木或其它植被的距離。激光測距儀808配置用于生成關于這些樹木相對自主運載工具600的位置的信息。
[0167]識別器810配置用于將森林206中的樹木和植物分類。識別器810可采取硬件的形式并且可包括軟件。在這些說明性實例中，識別器810可從照相機系統806獲得圖像并且基于樹葉、花朵和其它可在圖像中識別的特征的認知識別樹木和植被。
[0168]因此，已知自主運載工具600的位置，可使用來自全球定位系統接收器804的信息識別具體樹木或植被塊的位置。以該方式，識別器810可進行許多位置信息的處理，以便生成關于樹木和其它植被的物種以及這些物種在森林206中的位置的信息。
[0169]雖然這些說明性實例描繪了具有全球定位系統接收器804、照相機系統806、激光測距儀808和識別器810的森林清單傳感器模塊802，但可額外于或代替該圖中所示的組件使用其它組件或傳感器。例如，森林清單傳感器模塊802中的傳感器可包括高光譜成像傳感器、氣體傳感、水質傳感器、空載和陸基激光掃描器、腐蝕探測器(decay detector)、探地雷達或其它合適類型的傳感器，這取決于具體的實施。
[0170]現參照圖9，根據說明性實施方式描繪了支持系統的框圖圖解。在該說明性實例中，支持系統900是可用于圖2的支持系統213中的支持系統的組件的實例。
[0171]如描繪的，支持系統900具有許多不同的組件。支持系統900包括平臺902、覆蓋區(qū)904、通信單元906、能量補充系統907、傳感器模塊912和操作者界面914。
[0172]在該說明性實例中，平臺902是可取決于具體的實施將圖6中的自主運載工具著陸或移動到其上的結構。平臺902在這些說明性實例中可以是移動式平臺、固定平臺或者一些其它合適類型的平臺。
[0173]覆蓋區(qū)904可以是其中自主運載工具600可遮擋環(huán)境的區(qū)域。通信單元906可提供與自主運載工具600、森林管理器202或一些其它合適的組件的通信。
[0174]能量補充系統907可包括充電系統908、電池910和其它合適的組件。能量補充系統907可配置用于再充電或以其它方式對圖6中的能量系統620提供動力。
[0175]充電系統908配置用于將圖6的自主運載工具600中的能量系統620再充電。當在能量系統620中使用電池時，取決于電池的狀態(tài)，電池910可用于更換能量系統620中的電池而不是將電池再充電。另外，傳感器模塊912是圖6的許多傳感器模塊614中可替換的模塊的實例。
[0176]操作者界面914在這些說明性實例中可以是具有觸摸屏的顯示器系統。操作者界面914可由圖1中的人員138查看以便接收指令、任務或其它關于森林206的信息。操作者界面914還可用于輸入可被分析器306使用以便進行圖3中的分析300的目測結果或其它信息。
[0177]圖9的支持系統900中的組件的圖解僅作為實例顯示，并且并不意味著限制可實施其它支持系統的方式。例如，其它支持系統可省略通信單元906。在又其它說明性實例中，支持系統可包括存儲設備，其配置用于存儲由自主運載工具600或其它平臺生成的信息。
[0178]圖2中的森林管理環(huán)境200和圖2-9中不同組件的圖解并不意味著暗示對于可實施森林管理環(huán)境200和所述不同組件的方式的物理或建筑性限制。可使用額外于或代替所示組件的其它組件。一些組件可以是不必要的。另外，方框被呈現為圖示一些功能組件。當在說明性實施方式中實施時，可將這些方框的一個或多個組合、拆分或者組合和拆分成不同的方框。
[0179]此外，圖1中顯示的不同組件可與圖2-9中的組件組合、與圖2-9中的組件一起使用或者兩者的組合。另外，圖1中的一些組件可以是圖2-9中以框圖形式顯示的組件可如何作為物理結構實施的說明性實例。
[0180]例如，在一些說明性實例中，在生成圖2的信息220中可從森林管理環(huán)境200省略有人駕駛運載工具224。在又其它說明性實例中，人員216對于生成信息220也可以是不必要的。在另外其它說明性實例中，可省略支持系統213。在又其它說明性實例中，森林管理器202在這些說明性實例中可位于一個運載工具212上。
[0181]而且，雖然圖9的支持系統900和圖8的傳感器模塊800中圖解了具體的傳感器分組，但那些傳感器也可以不采取可移除的傳感器模塊的形式包含在傳感器系統606內。換言之，傳感器模塊800和支持系統900在傳感器系統606中可以是固定的。
[0182]說明性實施方式也認識并考慮到用森林管理器從森林收集信息還可包括收集用于管理森林中樹木的信息。例如，所述信息可用于通知栽種和收獲樹木的過程。例如，所述信息可用于在森林中植樹。具體而言，所述信息可用于在森林中栽種籽苗。
[0183]另外，所述信息還可用于埋填近來栽種區(qū)的部分以構建健康的新生長樹木的均勻覆蓋。具體而言，說明性實施方式認識并考慮到該信息可收集作為圖4中森林清單任務408的一部分。在這些說明性實例中，針對植樹的“埋填(in-fill)”是在當前不具有期望的樹木數量、大小、生長率、健康或密度的區(qū)域中栽種額外樹木的過程。
[0184]說明性實施方式認識并考慮到當前收集用于植樹的信息的方法可能不如期望的精確。說明性實施方式還認識并考慮到當前的植樹方法包括分析森林中位置的氣象條件歷史。所述歷史可與預報的氣象條件一起使用以便在森林中植樹。例如，該信息可用于測定樹木可在何時和何地栽種。
[0185]說明性實施方式認識并考慮到當前使用的收集用于植樹的信息的方法并不提供如期望的精確的信息。護林員需要精確的信息栽種籽苗，以便籽苗如期望的生長。當土壤對于栽種而言過冷時，籽苗可能死亡或可能不能如期望的生長。此外，干旱條件也可能使栽種籽苗比獲得期望的籽苗生長所期望的更困難。
[0186]在沒有精確信息的情況下，想要在季節(jié)中如期望的較早栽種的護林員可能會冒籽苗受凍或死亡的風險。由此，考慮到土壤條件和氣象條件的不確定性，護林員可能利用更昂貴的栽種對策將籽苗死亡率最小化。例如，護林員可選擇栽種比考慮未來損失而需要的更多的籽苗。然而，栽種更大量的籽苗可能導致更高的栽種成本。
[0187]在其它情況中，護林員可選擇栽種通過根莖直徑測量為更大的籽苗，或者選擇栽種集裝化(containerized)籽苗。采購更大的籽苗原種(stock)和集裝化籽苗原種都更昂貴，并且考慮到有利的土壤條件和氣象條件，可能不提供籽苗健康期望的改善。換言之，通過有利的土壤條件和氣象條件，比較便宜的裸根(bare root)籽苗可能如更昂貴的集裝化籽苗一樣有效。因此，在植樹之前了解土壤條件和氣象條件可允許護林員比可通過當前可用的方法進行的更有效地計劃栽種過程。
[0188]除了籽苗應當在何時和何地栽種之外，說明性實施方式認識并考慮到用說明性實施方式收集的信息可用于更精確地確定籽苗的類型和應當栽種多少籽苗。由此，一個或多個說明性實施方式可降低植樹的成本。
[0189]說明性實施方式還認識并考慮到收集確定森林操作應當在何時進行所需的信息可能比期望的更困難。這些森林操作可包括收獲、檢查、土芯取樣(core sampling)、控制雜草、測量、稀化以及其它合適類型的操作。例如，用于進行收獲決策的信息一般是通過走過森林并且進行測量的操作者收集的。這些測量包括樹木的高度和直徑。高度和直徑測量可用于確定森林的區(qū)域是否已準備好進行收獲。例如，當森林的區(qū)域中的樹木直徑達到期望的閾值時，該森林區(qū)域中的樹木將準備進行收獲。
[0190]在其它實例中，可測量土壤數據并且將其用于確定土壤條件是否是伐木操作期望的土壤條件。作為說明性實例，管理森林的人員可能想在進行收獲操作之前了解土壤條件以便最小化由于使用收獲器械的侵蝕。在該情況中，如果土壤比期望的濕潤，則使用收獲器械可能增加土壤表層的侵蝕。這種土壤表層的侵蝕在這些說明性實例中可能影響重新造林的樹木的生長。
[0191]此外，比期望的土壤濕潤可能使得更難以操作收獲器械。作為實例，收獲器械可能陷在潤濕的土壤中。
[0192]在其它說明性實例中，比期望的土壤干燥可能造成不期望量的灰塵在收獲操作期間被吹到空氣中。這種灰塵也可能影響土壤表層。在又其它說明性實例中，土壤條件可輔助監(jiān)測某些類型的病蟲害的風險，這取決于具體的實施。雖然這些情況中的一些可以用氣象預報和氣象數據估計，但這些信息源可能不如期望的精確地識別土壤條件的當前情況。
[0193]目前，訓練有素的操作者可穿過難以接近、對于接近有危險、難以導航或其這些組合的區(qū)域。許多法規(guī)要求還需要至少兩名操作者以便最小化收集土壤數據中的風險。由此，往返行進于森林的不同區(qū)域可能造成大量的勞動成本。此外，就器械而言這種行進也可能是昂貴的。地勢可能造成可能比期望的更大的器械的維護成本增加。
[0194]說明性實施方式還認識并考慮到當操作者正獲取土壤樣品時，考慮到高程變化、土地特征或其它可能影響密度、水分、化學品含量和位置中土壤的其它參數的因素，在具體的區(qū)域中可能需要一個以上的樣品。因此，獲得關于計劃森林操作的區(qū)域中的土壤的期望信息的成本可能比期望的更大。
[0195]此外，如果所述區(qū)域沒有準備好進行森林操作，則在稍后的時間重復數據的收集。由此，獲得森林操作的信息的成本可能比期望的更大和更困難。
[0196]因此，說明性實施方式提供了用于植樹、監(jiān)測樹木、收獲樹木或其組合的方法和裝置。在這些說明性實例中，收集的信息涉及森林中的許多土壤條件。
[0197]在一個說明性實施方式中，森林管理器配置用于從由飛行器組部署的傳感器系統接收涉及森林中的位置的許多土壤條件的信息。森林管理器還配置用于基于許多土壤條件識別任務。
[0198]現參照圖10，根據說明性實施方式描繪了森林管理環(huán)境的框圖圖解。在該說明性實例中，森林管理環(huán)境1000是其中可以發(fā)生森林1002中樹木1001的栽種、收獲或者栽種和收獲的環(huán)境。
[0199]在該實例中，森林管理環(huán)境1000包括森林管理系統1003。森林管理系統1003中顯示的組件在這些說明性實例中可以是森林傳感器部署和監(jiān)測系統的部件。[0200]如描繪的，森林管理環(huán)境1000中的森林管理系統1003配置用于生成和分析關于森林1002中位置1006的信息1004。具體而言，關于森林1002中位置1006的信息1004采取土壤信息1010的形式。信息1004可用于確定森林1002中的位置1006對于樹木1001的栽種是否具有有利的條件。另外，信息1004還可用于確定森林1002中位置1006處的樹木1001是否準備進行收獲。
[0201]在這些說明性實例中，森林管理系統1003包括森林管理器1014和資產1016。資產1016配置用于生成關于森林1002中位置1006的信息1004。在這些說明性實例中，信息1004中的土壤信息1010包括許多土壤條件1017。
[0202]在這些說明性實例中，關于許多土壤條件1017的土壤信息1010可包括水分、溫度、傳導率、氮含量、pH、鈣含量、鹽含量和營養(yǎng)含量以及其它合適的土壤條件。許多土壤條件1017可用于確定在何時以及何處在位置1006中栽種樹木1001。許多土壤條件1017還可用于確定應當栽種樹木1001的什么樹種、籽苗種類或者樹種和籽苗種類。例如，關于位置1006中許多土壤條件1017的信息可通知護林員某些物種的樹木在位置1006可能更好的生長。
[0203]在該實例中，特定的營養(yǎng)含量或pH對于某些物種的樹木1001可能是更有利的。在其它說明性實例中，關于位置1006中水分的信息可用于選擇樹木1001的籽苗的類型，其對于在位置1006中栽種樹木1001提供期望的密度、生長、健康或其它參數。
[0204]此外，許多土壤條件1017還可用于確定是否在樹木1001上可執(zhí)行森林操作。具體而言，許多土壤條件1017還可用于確定位置1006中的地面1018是否處在適合操作收獲器械的條件。例如，收獲器械1019可包括載重汽車、伐木器(tree logger)以及其它類型的器械。許多土壤條件1017可用于確定位置1006中的地面1018是否足夠穩(wěn)定以便將收獲器械1019移動到位置1006中并且在森林1002中的位置1006處進行樹木1001的收獲。
[0205]另外，許多土壤條件1017還可就籽苗的栽種應當如何發(fā)生提供信息。例如，許多土壤條件1017可用于確定是機器栽種還是手工栽種樹木1001的籽苗是優(yōu)選的。
[0206]機器栽種是用機器栽種器械1023在森林1002中的位置1006機械地栽種樹木1001的方法。取決于許多土壤條件1017，機器栽種可增加籽苗的存活率。例如，當地面1018中的土壤堅硬和干燥時，機器栽種器(machine planter)可打碎土壤，其可促進更好的籽苗根系生長。
[0207]當然，選擇栽種方法的類型還可取決于機器栽種器械1023的可用性以及其它合適的因素，所述因素相比于當前使用的方法可產生最高的樹木1001的籽苗存活率同時降低栽種樹木1001的成本。在其它說明性實例中，如果許多土壤條件1017對于某些類型的機器栽種器械過于潮濕，則可使用手動栽種方法或其它栽種方法，這取決于具體的實施。
[0208]在這些說明性實例中，森林管理器1014配置用于在通信鏈路1020上從資產1016接收信息1004。在這些說明性實例中，通信鏈路1020采取無線通信鏈路的形式。
[0209]如描繪的，森林管理器1014可用硬件、軟件或其組合實施。具體而言，森林管理器1014可在計算機系統1021中實施。
[0210]資產1016包括飛行器組比如無人駕駛飛行器組1022。資產1016還包括傳感器系統1024和收獲器械1019。在一些說明性實例中，飛行器組可以是有人駕駛飛行器。
[0211]傳感器系統1024采取地面型傳感器單元1026的形式。地面型傳感器單元1026可采取土壤傳感器單元1028的形式。
[0212]在該說明性實例中，信息1004可通過無人駕駛飛行器組1022和傳感器系統1024中的地面型傳感器單元1026中的至少一個生成。在該實例中，許多地面型傳感器單元中的地面型傳感器單元配置用于生成關于地面型傳感器單元的位置1006、地面型傳感器單元的軌道和地面型傳感器單元的方位中的至少一個的信息1004。以該方式，地面型傳感器單元1026提供關于地面型傳感器單元1026和地面型傳感器單元1026周圍環(huán)境的信息1004。
[0213]如描繪的，地面型傳感器單元1026可通過無人駕駛飛行器組1022部署。換言之，無人駕駛飛行器組1022可空投地面型傳感器單元1026，使得地面?zhèn)鞲衅鲉卧?026著陸到森林1002中的位置1006。具體而言，地面型傳感器單元1026可被部署為著陸到森林1002中的地面1018上。
[0214]在這些說明性實例中，森林管理器1014配置用于分析關于森林1002中位置1006的信息1004，以便確定樹木1001應當在何處以及如何栽種在位置1006中。此外，信息1004還可用于確定應當栽種何種類型的樹木1001。例如，信息1004可用于確定應當在位置1006中栽種裸根籽苗還是集裝化籽苗。另外，信息1004還可用于確定可使用的籽苗的不同尺寸?？蛇M行籽苗種類和尺寸的選擇，以便減少栽種樹木1001的成本、增加籽苗將存活的可能性或者其一些組合。
[0215]森林管理器1014還配置用于分析關于森林1002中位置1006的信息1004,以便確定森林1002中位置1006的樹木1001是否準備好進行收獲。具體而言，許多土壤條件1017可用于確定地面1018是否適合用于收獲器械1019穿過位置1006。
[0216]在這些說明性實例中，森林管理器1014可識別任務1030中的至少一個任務。在這些說明性實例中，任務的識別可以是識別要執(zhí)行的任務而不生成執(zhí)行所述任務的許多作業(yè)。在其它說明性實例中，任務的識別可包括生成所述任務的許多作業(yè)。任務的識別還可包括識別和分配資產1016以便執(zhí)行任務中的具體作業(yè)。
[0217]在這些說明性實例中，任務1030可包括森林清單任務1034、栽種任務1035、收獲任務1036以及其它合適類型的任務中的至少一個。如描繪的，森林清單任務1034配置用于生成信息1004，其在這些說明性實例中可包括土壤信息1010。栽種任務1035配置用于在森林1002中栽種樹木1001。收獲任務1036配置用于收獲森林1002中的樹木1001。在這些說明性實例中，森林管理器1014可具有智能水平1038，其配置用于控制資產1016的操作而不需要來自人類操作者的輸入。
[0218]現轉到圖11，根據說明性實施方式描繪了地面型傳感器單元的框圖圖解。在該描繪的實例中，土壤傳感器單元1100是圖10的地面型傳感器單元1026的土壤傳感器單元1028中的土壤傳感器的實例。
[0219]如描繪的，土壤傳感器單元1100包括許多不同的組件。在該說明性實例中，土壤傳感器單元1100包括外殼1102、發(fā)送器1104、接收器1106、天線1108、控制器1110、許多傳感器1112、信標1113和電源1114。
[0220]外殼1102是配置用于支持或保持土壤傳感器單元1100中的其它組件的結構。外殼1102可由許多不同類型的材料組成。例如，外殼1102可由塑料、金屬、復合材料、生物降解材料、生物降解性閉合小孔擠出型聚苯乙烯泡沫、聚碳酸酯以及其它合適類型的材料中的至少一種組成。[0221]選擇用于外殼1102的材料類型可取決于土壤傳感器單元1100是一次性的傳感器單元還是可回收的傳感器單元。如果土壤傳感器單元1100是一次性的傳感器單元，則選擇的材料可基于成本、生物降解能力或其一些組合。如果土壤傳感器單元1100被選擇為是可回收的傳感器單元，則可針對耐久性選擇材料。
[0222]在這些說明性實例中，發(fā)送器1104配置用于在天線1108上傳輸信息。接收器1106配置用于在天線1108上接收信息。在一些說明性實例中，發(fā)送器1104和接收器1106可以是單個組件比如收發(fā)機。
[0223]控制器1110用硬件實施并且可包括軟件?？刂破?110可采取各種形式，這取決于具體的實施。例如，控制器1110可包括處理器單元、專用集成電路、數字信號處理器或一些其它合適類型的硬件中的至少一個。
[0224]如描繪的，控制器1110配置用于控制土壤傳感器單元1100中的組件的操作。例如，控制器1110可控制信息通過許多傳感器1112的發(fā)生、信息通過發(fā)送器1104和接收器1106的傳輸和接收以及其它合適的操作。
[0225]在這些說明性實例中，許多傳感器1112配置用于生成關于土壤的信息。該信息可通過控制器1110處理，然后在天線1108上經發(fā)送器1104傳輸至遠程位置。
[0226]在這些說明性實例中，許多傳感器1112可包括溫度傳感器、水分傳感器、pH傳感器、電導性傳感器、全球定位系統接收器、硝酸鹽傳感器、鈣傳感器以及其它合適類型的傳感器中的至少一個。取決于土壤傳感器單元1100的配置，許多傳感器1112可包括土壤溫度傳感器和水分傳感器。在土壤傳感器單元1100的其它配置中也可包含其它傳感器。
[0227]許多傳感器1112中的不同傳感器可用一些當前可用的傳感器實施。水分傳感器的實施的實例包括頻域電容探針、頻域反射計量傳感器、相傳輸傳感器(Phasetransmission sensor)、幅度域反射計量傳感器、時域反射計量傳感器、時域傳動計量傳感器(time domain transmissionmetry sensor)、土壤張力計、根際土壤水分采樣器(rhizonsoil moisure sampler)、重量分析土壤水分測量傳感器(gravimetric soil moisuremeasurement sensor)、散熱水分傳感器、土壤濕度計、電阻探針、石膏塊材傳感器(gypsumblock sensor)、電阻塊傳感器(resistance block sensor)、粒狀基體傳感器(granularmatrix sensor)、中子探測器以及其它合適類型的傳感器。
[0228]在這些說明性實例中，許多傳感器1112的傳感器的類型可基于傳感器單元是一次性的傳感器單元還是可回收的傳感器單元進行選擇。利用一次性的傳感器單元，簡易的電阻探針可用于檢測土壤中的水分。相反，當傳感器單元是可回收的傳感器時可使用更昂貴的頻域反射計量傳感器。當然，當許多傳感器1112是一次性的傳感器或可回收的傳感器時，可使用其它類型的水分傳感器，這取決于具體的實施。
[0229]而且，用于許多傳感器1112的傳感器類型可通過用于部署傳感器的資產1016類型確定。例如，對于可具有更小負載能力的無人駕駛飛行器組1022中的小型無人駕駛飛行器，可使用輕質傳感器。在其它情況中，可從資產1016中的陸上車輛部署更大的傳感器，比如時域反射計，這取決于具體的實施。
[0230]此外，許多傳感器1112還可包括一個或多個傳感器以確定土壤傳感器單元1100是否已經以期望的方式部署。例如，許多傳感器1112可包括加速計或其它配置用于識別土壤傳感器單元1100的方位的設備。在另外其它說明性實例中，用于生成土壤信息的傳感器也可用于確定土壤傳感器單元1100是否如期望的部署。例如，水分傳感器可用于確定水分讀數是表明水分傳感器已被嵌入還是已透過地面。
[0231]如描繪的，信標1113配置用于回收土壤傳感器單元1100。信標1113可以是注意力集中設備(attention collecting device)比如光源或聲源,其用于吸引人類操作者的注意力。在其它說明性實例中，信標1113可以是射頻發(fā)送器，其配置用于傳輸可用于定位土壤傳感器單元1100的信號。
[0232]在這些說明性實例中，電源1114配置用于生成用于操作土壤傳感器單元1100中不同組件的動力。例如，電源1114可對發(fā)送器1104、接收器1106、控制器1110和許多傳感器1112提供動力。
[0233]電源1114可采取許多不同的形式。例如，電源1114可包括能量收集系統1116和電池系統1118中至少一個。能量收集系統1116可用于增加土壤傳感器單元1100的使用壽命。類似于對圖6的自主運載工具600中的能量收集系統622描述的那些，能量收集系統1116可采取許多不同的形式。例如，能量收集系統1116可包括太陽能收獲機、熱電環(huán)境能量收獲機、環(huán)境射頻(RF)收獲機、土壤生物電化學系統(BES)、微型風力發(fā)電機以及其它合適類型的能量收集設備中至少一個。
[0234]電池系統1118可由一個或多個電池組成。當與能量收集系統1116結合使用時，電池系統1118可通過能量收集系統1116再充電。電池系統1118可包括許多電池。選擇的電池類型可取決于土壤傳感器單元1100是配置為一次性的還是可回收的。例如，如果土壤傳感器單元1100配置為一次性的，則可基于成本和降低使用土壤傳感器單元的位置處的環(huán)境影響選擇電池。作為實例，可使用低自放電式鎳-金屬氫化物(NiMH)電池。
[0235]如果土壤傳感器單元1100配置為可回收的，則電池的性能可用作選擇的標準。例如，電池可以是薄膜電池、超容量儲能設備、鋰離子電池或一些其它合適類型的電池。
[0236]土壤傳感器單元1100的組件的選擇可取決于土壤傳感器單元1100的目標而變化。例如，如果土壤傳感器單元1100意欲是一次性的單元，則可選擇組件為盡可能低成本的。例如，接收器1106可省略。作為另一個實例，可選擇外殼1102以包括生物降解性材料。通過這類實施，土壤傳感器單元1100可僅包括水分傳感器和溫度傳感器，并且土壤傳感器單元1100中的其它組件可省略。
[0237]在其它說明性實例中，土壤傳感器單元1100可被設計為可回收的。當土壤傳感器單元1100被設計為可回收的時，土壤傳感器單元1100可包括更多組件并且可被設計為包括用于定位土壤傳感器單元1100以便回收的組件。例如，許多傳感器1112可包括全球定位系統接收器，其生成關于土壤傳感器單元1100的位置的信息。該位置信息可用于回收土壤傳感器單元1100。例如，當土壤傳感器單元1100是可回收的時，許多傳感器1112可包括更昂貴和更復雜的傳感器。許多傳感器1112可包括例如，但不限于，pH傳感器、氮傳感器以及其它用于獲得關于土壤的額外信息的合適類型的傳感器。
[0238]圖10和圖11中森林管理環(huán)境1000和森林管理環(huán)境1000中不同組件的圖解并不意味著暗示限制可實施說明性實施方式的方式。例如，在一些說明性實例中，圖11中的土壤傳感器單元1100可僅包括發(fā)送器1104而無接收器1106。
[0239]作為另一個說明性實例，森林管理系統1003中的資產1016可包括用于生成信息1004的其它組件。例如，無人駕駛陸上車輛組還可用在資產1016中以生成關于森林1002中的位置1006是否準備好收獲樹木1001的信息1004。
[0240]例如，雖然資產1016中沒有顯示，但資產1016還可包括栽種器械。栽種器械可用于栽種樹木1001。具體而言，栽種器械可用于栽種籽苗形式的樹木1001。
[0241]作為另一個說明性實例，信息1004可通過森林管理系統1003分析以便確定森林1002中的位置1006處是否存在不期望的條件。例如，許多土壤條件1017可表明可能存在可引起在位置1006處或周圍開始的森林火災的條件。這種識別可用于啟動任務1030中的警報任務。
[0242]在又另一個說明性實例中，發(fā)送器1104和接收器1106可作為收發(fā)機形式的單個組件實施。在另外其它說明性實例中，除了地面型傳感器單元1026之外，傳感器系統1024可包括其它設備。例如，傳感器系統1024還可包括基站，其配置用于從地面型傳感器單元1026接收信息1004并且將信息1004傳輸至森林管理器1014。在該說明性實例中，基站可由能量收集系統比如太陽能發(fā)電系統提供動力。
[0243]作為又另一個實例，土壤傳感器單元1100可用模塊實施。例如，當土壤傳感器單元1100是可回收的土壤傳感器單元時，土壤傳感器單元1100可具有類似于圖6中可以是可替換的傳感器模塊616的模塊。
[0244]在另外其它說明性實例中，土壤傳感器單元1100可包括圖11中沒有顯示的其它組件。例如，土壤傳感器單元1100還可包括邏輯電路、調制器、印刷電路板、輸入/輸出接口、顯示器以及其它合適的組件，這取決于具體的實施。
[0245]現轉到圖12，根據說明性實施方式描繪了用于獲得土壤信息的傳感器系統的部署的圖解。在該說明性實例中，林區(qū)1200是圖10的森林1002中的位置1006的實例。如描繪的，林區(qū)1200是沒有樹木的露天位置。重新造林對于該具體位置是可期望的并且可獲得土壤信息以便確定應當在何時以及如何在林區(qū)1200中進行樹木的栽種，比如圖10中的樹木 1001。
[0246]在該說明性實例中，無人駕駛飛行器1202配置用于部署傳感器系統中的土壤傳感器單元1204。無人駕駛飛行器1202可以是圖10的無人駕駛飛行器組1022中的一個。收集由土壤傳感器單元1024生成的信息的無人駕駛飛行器在這些說明性實例中可以與部署土壤傳感器單元1204的無人駕駛飛行器相同或不同。
[0247]如描繪的，土壤傳感器單元1204包括土壤傳感器單元1206、土壤傳感器單元1208和土壤傳感器單元1210。當然，可存在在該具體實例中沒有顯示的許多其它傳感器單元。
[0248]無人駕駛飛行器1202通過空投操作部署土壤傳感器單元1204，其中無人駕駛飛行器1202在飛過林區(qū)1200時投下土壤傳感器單元1204。土壤傳感器單元1204可對無人駕駛飛行器1202或其它設備提供位置信息。
[0249]通過對于土壤傳感器單元1204使用一次性傳感器，可省略全球定位系統發(fā)送器以便降低土壤傳感器單元1204的大小、重量和成本。在該情況中，土壤傳感器單元1204中的傳感器的位置可用個人識別號或識別碼確定。例如，土壤傳感器單元1204中的每個傳感器可分配個人識別號或識別碼?？捎迷谥圃鞎r附接到傳感器上的射頻識別標簽將所述識別記錄在傳感器上。在部署傳感器時，在投放時讀取所述識別并將其與無人駕駛飛行器1202的全球定位系統坐標相關聯。
[0250]基于無人駕駛飛行器1202的位置、投放傳感器的速度以及投放傳感器的海拔高度，可估算傳感器的位置。以該方式，可用合理的精度估算和記錄傳感器的位置而無需對一次性的傳感器增加高成本組件。由此，當無人駕駛飛行器1202或其它無人駕駛飛行器從土壤傳感器單元1204收集數據時，無人駕駛飛行器1202可以以足夠的精度了解土壤傳感器單元1204中傳感器的位置以便從傳感器無線地接收信息。
[0251]在另一方面，可回收的土壤傳感器單元1204可用其它組件識別位置信息。例如，當無人駕駛飛行器1202部署土壤傳感器單元1204時，可將土壤傳感器單元1204打開。當然，土壤傳感器單元1204可在任何時刻打開，包括在由無人駕駛飛行器1202部署之前或之后。
[0252]土壤傳感器單元1204可傳輸位置信息和識別信息，使得可識別每個傳感器單元的位置。在這些說明性實例中，位置可以在二維或三維坐標中，這取決于具體的實施。例如，所述位置可以以緯度和經度的形式，并且還可包括海拔高度?？苫厥盏耐寥纻鞲衅鲉卧?204在這些說明性實例中可包括全球定位系統接收器。
[0253]在其它說明性實例中，土壤傳感器單元1204可包括發(fā)送器并且不采用全球定位系統接收器。代替地，土壤傳感器單元1204可包括配置用于傳輸識別器的射頻識別器標簽。投放土壤傳感器單元1204的航空器的坐標可與識別器相關聯以便獲得土壤傳感器單元1204的大概位置。
[0254]在該實例中，土壤傳感器單元1206具有外殼1212和銷(pin) 1214。土壤傳感器單元1208具有外殼1216和銷1218。土壤傳感器單元1210具有外殼1220和銷1222。將所述銷和外殼加重以便當土壤傳感器單元1204到達地面時所述銷將下落并透過地面1224。換言之，土壤傳感器單元1204是低重心的(bottom heavy)。
[0255]在該說明性實例中，土壤傳感器單元1204的分布可取決于具體的實施而變化。例如，可部署土壤傳感器單元1204以便土壤傳感器單元1204之間存在大約I英里、大約10英里或者一些其它合適的距離。土壤傳感器單元1204可以以各種樣式投放，比如網格、螺旋或一些其它合適的樣式。
[0256]在部署土壤傳感器單元1204中，土壤傳感器單元1204之間的距離可取決于地面1224的地勢。例如，對于變化的地勢比如高山，可在一部分高山中產生微氣候。微氣候是其中氣候可能不同于周圍區(qū)域的局部大氣區(qū)。
[0257]作為實例，山的一側可能比其它側接受更多的降雨。在該情況中，可更靠近地部署土壤傳感器單元1204以考慮到這些微氣候。在另一個存在平地的說明性實例中，可部署較少的土壤傳感器單元1204、可以以較大的間隔部署土壤傳感器單元1204、或二者。
[0258]在其它說明性實例中，可基于地面1224中土壤類型部署土壤傳感器單元1204。例如，在具有軟土的區(qū)域中比在具有粘土或巖石的區(qū)域中可能期望更多的土壤傳感器單元1204。而且，土壤傳感器單元1204可能不部署在存在溪流、河流、湖泊、道路以及其它特征的區(qū)域，這取決于具體的實施。
[0259]在又其它說明性實例中，土壤傳感器單元1204之間的距離可取決于期望的信息粒度。例如，如果期望更高的信息粒度，則可部署更多的土壤傳感器單元1204、可更靠近部署土壤傳感器單元1204、或其組合。
[0260]在已部署土壤傳感器單元1204之后，土壤傳感器單元可生成關于林區(qū)1200中的土壤以及關于林區(qū)1200中的其它條件的信息。例如，土壤傳感器單元1204可生成關于空氣溫度、濕度以及除了關于林區(qū)1200中地面1224的土壤的條件之外的信息。
[0261]在該說明性實例中，當土壤傳感器單元1204是一次性的時，土壤傳感器單元1204可配置用于再選擇的時段內傳輸該信息。在該實例中，無人駕駛飛行器1202或另一個無人駕駛飛行器可在那些選擇的時段內飛過林區(qū)1200以便收集通過土壤傳感器單元1204生成的信息。作為實例，土壤傳感器單元1204可被編程為在預選的日期和時間進行傳輸。無人駕駛飛行器1202或其它無人駕駛飛行器可以以相同的日程編程并且可在這些預選的日期和時間內飛過土壤傳感器單元1204。
[0262]從土壤傳感器單元1204傳輸信息的時間選擇在這些說明性實例中可通過無人駕駛飛行器1202的飛行模式確定。例如，每個土壤傳感器單元1204可基于每個傳感器之間的距離和無人駕駛飛行器1202在土壤傳感器單元1204中的土壤傳感器單元之間飛行的時間進行傳輸。以該方式，當從土壤傳感器單元1204傳輸信息時，可將傳輸時間和能耗最小化。
[0263]當土壤傳感器單元1204是可回收的傳感器時，土壤傳感器單元1204中可包含其它組件。例如，土壤傳感器單元1204可配備有接收器。在該情況中，無人駕駛飛行器1202可傳輸信號以“喚醒(wake up) ”傳感器。當土壤傳感器單元1204中的傳感器接收用于傳輸的無線命令時，傳感器則可通過將土壤傳感器測量的數據記錄傳輸至無人駕駛飛行器1202而做出響應。
[0264]如描繪的，無人駕駛飛行器1202可以是各種大小，這取決于土壤傳感器單元1204中存在的單元的重量和數量。例如，如果土壤傳感器單元1204中的每個傳感器單元重量為大約100克，則土壤傳感器單元1204中的50個傳感器單元可重大約5千克。對于該大小有效負載，無人駕駛飛行器1202可以是小型至中型無人駕駛飛行器。例如，小型無人駕駛飛行器的長度可以是大約4英尺，翼展大約10英尺長。在其它實例中，中型無人駕駛飛行器的長度可以是大約35英尺，旋翼(IOtor)直徑大約36英尺。在另外其它說明性實例中，中型無人駕駛飛行器的長度可以是大約26英尺，翼展大約44英尺。當然，長度、翼展或轉子直徑的其它組合可用于小型和中型無人駕駛飛行器，這取決于涉及的功能。
[0265]雖然無人駕駛飛行器1202在這些說明性實例中顯示為固定翼飛行器，但旋翼飛行器也可用于實施無人駕駛飛行器1202。當然，除了無人駕駛飛行器1202之外，可使用其它數量的一個或多個額外的無人駕駛飛行器以便在林區(qū)1200中部署土壤傳感器單元1204。
[0266]在其它說明性實例中，其它類型的資產1016可用于部署土壤傳感器單元1204和從土壤傳感器單元1204接收信息。例如，當期望一次投放更大數量的土壤傳感器單元1204時，有人駕駛飛行器可部署土壤傳感器單元1204。在另一個說明性實例中，陸上車輛可從地面1224中的一個或多個土壤傳感器單元1204接收信息。
[0267]通過使用無人駕駛飛行器1202部署土壤傳感器單元1204，可減少在大區(qū)域上部署土壤傳感器單元1204的成本。換言之，可通過土壤傳感器單元1204更快速、容易且比當前使用的方法成本更低的進行部署和關于要重新造林的位置的數據收集。
[0268]現轉到圖13，根據說明性實施方式描繪了土壤傳感器單元的圖解。土壤傳感器單元1300是圖11中以框圖形式顯示的土壤傳感器單元1100的物理實施的實例。此外，土壤傳感器單元1300可用于實施圖12中的一個或多個土壤傳感器單元1204。更具體而言，土壤傳感器單元1300可以是一次性的傳感器單元的實例。換言之，土壤傳感器單元1300在該說明性實例中配置用于被部署并且不重新取回。
[0269]如描繪的，土壤傳感器單元1300具有外殼1302。外殼1302配置用于提供與土壤傳感器單元1300中組件相關聯的結構。具體而言，可通過將其它組件包含在外殼1302中、連接至外殼1302或形成為外殼1302的一部分而與土壤傳感器單元1300相關聯。可基于降低土壤傳感器單元1300的成本選擇用于外殼1302的材料。此外，外殼1302在這些說明性實例中可由生物降解性材料組成。
[0270]土壤傳感器單元1300包括銷1304和銷1306。如描繪的，銷1304和銷1306是金屬銷。傳感器可與銷1304或銷1306相關聯或形成為銷1304或銷1306的一部分。在該說明性實例中，銷1304和銷1306可用作水分檢測的探針。
[0271]在該說明性實例中，相對于外殼1302和與外殼1302相關聯的其它組件選擇銷1304和銷1306的重量，使得土壤傳感器單元1300為低重心。換言之，土壤傳感器單元1300配置用于以銷1304和銷1306指向和透入地面而著陸，以便當土壤傳感器單元1300通過空投部署時銷1304和銷1306延伸進入地面。當然，土壤傳感器單元1300還可用陸上車輛比如將土壤傳感器單元1300植入地面的無人駕駛陸上車輛部署。
[0272]此外，土壤傳感器單元1300包括天線1310，其與在外殼1302的該暴露視圖中的外殼1302內所見的印刷電路板1312連接。發(fā)送器1314、控制器1316和邏輯電路1318也連接至印刷電路板1312。
[0273]發(fā)送器1314配置用于通過天線1310用無線通信鏈路傳輸信息?？刂破?316可以是例如微型控制器?？刂破?316可在收集和傳輸關于土壤的信息中控制土壤傳感器單元1300的操作。邏輯電路1318可檢測來自水分傳感器的信號，所述傳感器可用銷1304、銷1306或銷1304和銷1306 二者實施，以便以適合于傳輸的形式生成信息。在這些說明性實例中，銷1304和銷1306可由金屬組成，并且可基于銷1304和銷1306之間的電阻的測量測定水分。此外，邏輯電路1318還可包括儲存器、存儲器或者其它在傳輸之前臨時存儲信息的設備。
[0274]在一些說明性實例中，銷1304和銷1306可分別具有絕緣部分1305和絕緣部分1307。絕緣部分1305和絕緣部分1307配置用于對在地表下期望的深度測量銷1304和銷1306之間電阻提供期望的精度水平。例如，絕緣部分1305和絕緣部分1307分別產生具有暴露部分1309和暴露部分1311的銷1304和銷1306。通過存在的絕緣部分1305和絕緣部分1307，可僅在一個深度處進行電阻的測量而不是沿銷1304和銷1306的整個長度。由此，銷1304和銷1306之間電阻的測量可定位在地表下的期望深度。
[0275]換言之，在這些說明性實例中，可通過絕緣部分1305和絕緣部分1307防止銷1304和銷1306之間的電阻沿銷1304和銷1306長度的其它測量的干擾。因此，電阻的測量可特定于具體的深度，并且可比如果沒有銷1304的絕緣部分1305和銷1306的絕緣部分1307更精確。
[0276]另外，銷1304和銷1306可分別具有暴露部分1309和暴露部分1311。暴露部分1309和暴露部分1311配置用于允許在土壤下面的期望深度處測量銷1304和銷1306之間的電阻?？赏ㄟ^土壤類型或其它合適的參數預先測定該深度。例如，在該說明性實例中，可在點1321的水平下進行銷1304和銷1306之間電阻的測量。該電阻測量用于確定土壤中的含水量。
[0277]在該說明性實例中，銷1306中還存在溫度傳感器1323。溫度傳感器1323在該說明性實例中可以是熱電偶絲。溫度傳感器1323通過銷1306的絕緣部分1307絕緣。
[0278]相比于僅用電阻測量，溫度傳感器1323協助提供土壤中更精確的含水量讀數。例如，當太陽加熱土壤并且土壤升溫時，土壤阻力變化。在該情況中，從銷1304和銷1306之間的電阻測量可能出現錯誤的“干燥”讀數。通過使用溫度傳感器1323，土壤傳感器單元1300在這些說明性實例中可修正測量以考慮到溫度的變化。當然，除了熱電偶絲之外，可使用其它類型的溫度傳感器，這取決于具體的實施。
[0279]在這些說明性實例中，可基于土壤類型配置用銷1304、銷1306或銷1304和銷1306 二者實施的水分傳感器。例如，可基于來自先前的土壤調查任務的關于土壤類型的信息校準水分傳感器。由于土壤電阻是土壤含水量、土壤溫度和土壤類型的函數，水分傳感器的校準有助于土壤傳感器單元1300提供關于土壤電阻的更精確的信息。
[0280]將電池1320連接至印刷電路板1312。電池1320配置用于對土壤傳感器單元1300中的不同組件提供動力。
[0281]在該說明性實例中，銷1304和銷1306可具有長度1322。長度1322可取決于具體的實施變化。在一個說明性實例中，長度1322可以是大約10厘米。例如，當部署土壤傳感器單元1300時，可在地面深入大約至多10厘米的土壤中進行測量。
[0282]在該具體實例中，土壤傳感器單元1300的外殼1302具有長度1324、高度1326和深度1328。長度1324可以是大約5厘米，高度1326可以是大約5厘米，并且深度1328可以是大約5厘米。當然，在其它說明性實例中，外殼1302可具有其它尺寸或其它形狀。在一個說明性實例中，夕卜殼1302可具有選自錐體、立方體或除了該描述的實例中對外殼1302所示的長方體之外的一些其它合適形狀中的形狀。
[0283]當然，圖13的土壤傳感器單元1300的圖解并不意味著暗示對可實施不同土壤傳感器單元的方式的限制。例如，在其它說明性實例中，土壤傳感器單元1300也可包括接收器。另外，土壤傳感器單元1300還可實施為包括額外于或代替電池1320的能量收集設備。
[0284]在另外其它說明性實例中，可額外于或代替銷1304和銷1306使用其它數量的銷。例如，可取決于具體的實施使用單個銷、三個銷、七個銷或一些其它數量的銷。當土壤傳感器單元1300是一次性的傳感器單元時，對于土壤傳感器單元1300選擇的具體組件可基于成本、生物降解能力或其一些組合。
[0285]因此，土壤傳感器單元1300可產生更精確的關于土壤含水量的信息。通過使用銷1304、銷1306和溫度傳感器1323，可測量表面以下的含水量。由此，當測量表面以下的土壤條件時，迅速變化的表面條件不影響土壤傳感器單元1300的精度。這些迅速變化的表面條件可以是，例如，露水、微量降雨、蒸發(fā)和其它表面條件中的至少一種。
[0286]現轉到圖14，根據說明性實施方式描繪了土壤傳感器單元的圖解。土壤傳感器單元1400是圖11中以框圖形式顯示的土壤傳感器單元1100的物理實施的實例。此外，土壤傳感器單元1400可用于實施圖12中的一個或多個土壤傳感器單元1204。更具體而言，土壤傳感器單元1400可以是可回收的傳感器單元的實例。換言之，土壤傳感器單元1400配置用于稍后重新取回。例如，當進行樹木栽種時可重新取回土壤傳感器單元1400。
[0287]如描繪的，土壤傳感器單元1400具有外殼1402。外殼1402配置用于提供與土壤傳感器單元1400中的組件相關聯的結構?？苫谕寥纻鞲衅鲉卧?400的耐久性選擇用于外殼1402的材料。此外，外殼1402可由金屬、塑料、鋁、聚碳酸酯、聚氯乙烯和其它合適類型的材料中至少一種組成。
[0288]土壤傳感器單元1400包括銷1404和銷1406。如描繪的，銷1404和銷1406是金屬銷。傳感器可與銷1404或銷1406相關聯或形成為銷1404或銷1406的一部分。在該說明性實例中，銷1404和銷1406可用作水分檢測的探針。另外，銷1408與銷1404相關聯并且可生成關于土壤的信息。
[0289]如描繪的，銷1404、銷1406和銷1408可分別具有絕緣部分1403、絕緣部分1405和絕緣部分1407。絕緣部分1403、絕緣部分1405和絕緣部分1407可提供在地表下期望深度處的銷1404、銷1406和銷1408任意二者之間的更精確的電阻測量。
[0290]另外，銷1404、銷1406和銷1408分別具有暴露部分1409、暴露部分1411和暴露部分1413。土壤傳感器單元1400中銷的兩個暴露部分之間的電阻可用于測定土壤的水分水平。
[0291]在這些說明性實例中，銷1406還可包含溫度傳感器1423。溫度傳感器1423可以是熱電偶絲并且可提供用于土壤傳感器單元1400的溫度信息。
[0292]在這些說明性實例中，傳感器可與銷1404、銷1406和銷1408中至少一個相關聯以便當部署土壤傳感器單元1400時生成關于地面中土壤的土壤信息。例如，傳感器可包括水分傳感器、溫度傳感器、PH傳感器、氮和營養(yǎng)含量傳感器、鹽含量傳感器以及其它合適類型的傳感器中的至少一個。如描繪的，相對于外殼1402和與外殼1402相關聯的其它組件選擇銷1404和銷1406的重量，使得土壤傳感器單元1400為低重心以便在空投中部署。
[0293]在該實例中，天線1410、信標1412和太陽能電池1414在外殼1402的外表面1416上可見。太陽能電池1414是可用于對土壤傳感器單元1400中的組件提供動力的能量收集設備的實例。
[0294]信標1412可配置用于協助回收土壤傳感器單元1400。信標1412可以是，例如，發(fā)光二極管、揚聲器和用于人類操作者的其它合適類型的注意力吸引設備中的至少一個。
[0295]如外殼1402的該暴露視圖中可見的，土壤傳感器單元1400還包括許多不同的組件。印刷電路板1418提供用于外殼1402內許多不同組件的結構。另外，印刷電路板1418還可在土壤傳感器單元1400中不同組件之間提供電通信。在該說明性實例中，將微型控制器1420、邏輯電路1422、全球定位系統接收器和天線1410、電力調節(jié)器(powerregulator) 1424、電池1426、能量收集電路1428、輸入/輸出接口 1430和收發(fā)機1432連接至印刷電路板1418。另外，還將天線1410、信標1412、太陽能電池1414、銷1404、銷1406和銷1408連接至印刷電路板1418。
[0296]在該說明性實例中，能量收集電路1428配置用于管理通過太陽能電池1414生成的動力。電力調制器1424配置用于控制電池1426中電力的存儲和對于土壤傳感器單元1400中不同組件的動力分配。此外，在該說明性實例中，除了傳輸信號之外，收發(fā)機1432還允許接收信號。這些信號可與無人駕駛飛行器、控制臺、另一個土壤傳感器單元和其它合適類型的設備中至少一個交換。因此，與土壤傳感器單元1300形成對照，土壤傳感器單元1400還可接收請求、數據、指令和其它用于生成關于土壤的信息的其它信息。
[0297]土壤傳感器單元1400的圖解并不意味著暗示對于可實施說明性實施方式的方式的物理或建筑性限制。例如，雖然土壤傳感器單元1400圖解為三個銷，但也可使用更少或更多的銷。
[0298]在另外其它說明性實例中，可省略信標1412。在該實施中，由全球定位系統接收器和天線1410生成的位置信息可用于定位和回收土壤傳感器單元1400。作為另一個說明性實例，雖然該實例采用太陽能電池1414，可額外于或代替太陽能電池1414使用其它類型的能量收集設備，以便提高土壤傳感器單元1400的使用壽命。
[0299]在該說明性實例中，銷1404、銷1406和銷1408具有長度1434。外殼1402具有長度1436、高度1438和深度1440。長度1436可以是大約5厘米，高度1438可以是大約5厘米，并且深度1440可以是大約5厘米。當然，外殼1402可具有其它尺寸，這取決于具體實施。
[0300]此外，期望的精度水平可以是決定土壤傳感器單元1400的設計的因素。具體而言，當土壤傳感器單元1400是可回收的時,頻域傳感器比如頻域電容式探針(capacitiveprobe)可用于代替電阻式傳感器。在該情況中，頻域電容式探針可提供更持久的設計和更精確的關于土壤條件的信息。然而，該類型的設計可增加土壤傳感器單元1400的成本。
[0301]現轉到圖15，根據說明性實施方式描繪了林區(qū)的圖解。在該描繪的實例中，林區(qū)1500是圖10的森林1002中位置1006的另一個實例。
[0302]如描繪的，林區(qū)1500是存在樹木1502的區(qū)域。在該描繪的實例中，林區(qū)1500中的地面1504是丘陵或多山的。在該說明性實例中，無人駕駛飛行器1506可將土壤傳感器單元1508部署到林區(qū)1500中。土壤傳感器單元1508包括土壤傳感器單元1510、土壤傳感器單元1512、土壤傳感器單元1514、土壤傳感器單元1516、土壤傳感器單元1518、土壤傳感器單元1520和土壤傳感器單元1522。
[0303]這些土壤傳感器單元可以以各種距離間隔部署。這些距離可通過期望的信息精度水平確定。例如，在這些說明性實例中，土壤傳感器單元1510和土壤傳感器單元1512可以間隔一英里以便達到期望的信息精度水平。當然，土壤傳感器單元1510和土壤傳感器單元1512可遠離或靠近，這取決于具體的實施。例如，土壤傳感器單元1510和土壤傳感器單元1512在這些說明性實例中可以間隔1.5英里、間隔2英里、間隔5英里或者間隔一些其它距離。由此，可在林區(qū)1500中使用比當前使用的系統少的土壤傳感器單元，以便對地面1504中的土壤條件提供期望的信息精度水平。
[0304]通過使用更少的土壤傳感器單元，可減少生成關于地面1504中土壤的信息的成本。在其它說明性實例中，當林區(qū)1500中期望更多土壤傳感器單元1508時，土壤傳感器單元1508的低成本和由土壤傳感器單元1508生成的更高質量信息以比當前使用的方法低的成本提供更精確的關于土壤條件的信息。
[0305]在這些說明性實例中，土壤傳感器單元1508配置用于生成關于地面1504中土壤的信息。該信息可以是關于地面1504中許多土壤條件的信息。具體而言，所述信息可包括含水量。
[0306]含水量測量可用于確定土壤條件是否利于林區(qū)1500中樹木1502的收獲操作。具體而言，除了具有期望的大小之外，林區(qū)1500中地面1504的土壤可需要期望的水分水平，使得可以以期望的操作水平將器械移動入林區(qū)1500。換言之，地面1504的土壤中的含水量可用于確定地面1504是否具有期望的對于可用于收獲樹木1502的器械的穩(wěn)定性，以便進行操作。
[0307]在這些說明性實例中，無人駕駛飛行器1506還可部署收發(fā)機1526。收發(fā)機1526可用于從土壤傳感器單元1508接收信息并且將該信息轉播或發(fā)送至另一位置。該位置可以是無人駕駛飛行器1506、有人駕駛陸上車輛、控制臺1534或其它合適的位置中至少一個。
[0308]在該說明性實例中，無人駕駛飛行器1506可在部署土壤傳感器單元1508之后飛過林區(qū)1500并且通過收發(fā)機1526從土壤傳感器單元1508獲得關于地面1504中土壤的信息。該信息可包括土壤信息以及關于土壤傳感器單元1508的信息。具體而言，關于土壤傳感器單元1508的信息可包括土壤傳感器單元1508的位置。
[0309]如描繪的，無人駕駛飛行器1506可在地面1504上方飛行期望的距離以便從土壤傳感器單元1508收集信息。這個距離可通過樹木的高度、土壤傳感器單元1508的位置、土壤傳感器單元1508中發(fā)送器的功率水平、預先確定的無人駕駛飛行器1506的飛行模式、所用的無人駕駛飛行器的類型或其它合適的參數確定。
[0310]例如，用一些類型的無人駕駛飛行器，無人駕駛飛行器可靠近地面1504飛行以便從土壤傳感器單元1508收集信息。在這些說明性實例中，可通過土壤傳感器單元1508中發(fā)送器的功率和無人駕駛飛行器1506中接收器的靈敏度確定無人駕駛飛行器1506可飛過地面1504的高度。
[0311]作為實例，如果土壤傳感器單元1508具有大約兩千米范圍的發(fā)送器，則無人駕駛飛行器1506在這些說明性實例中可在兩千米以下的高度飛行。當然，可使用具有其它范圍的發(fā)送器，并且因此無人駕駛飛行器1506可在不同高度飛行，這取決于具體的實施。在更高的海拔高度處，無人駕駛飛行器1506可比在較低海拔高度飛行時以更高的速度飛行并且可更快速地從土壤傳感器單元1508收集信息。
[0312]在這些說明性實例中，可用土壤傳感器單元1508中的全球定位系統接收器識別位置。然而，樹木1502中的樹冠可能阻擋全球定位系統信號到達林區(qū)1500的地面1504上的土壤傳感器單元1508中的全球定位系統接收器。
[0313]在此情況下，土壤傳感器單元1508的位置可由當從無人駕駛飛行器1506部署土壤傳感器單元1508時其軌道識別。例如，土壤傳感器單元1522的軌道1524可用于識別土壤傳感器單元1522在地面1504上的位置1528。當土壤傳感器單元1522沿樹木1502中的樹冠上方的軌道1524移動時，土壤傳感器單元1522的軌道1524可從用全球定位系統接收器傳輸的位置信息識別。
[0314]在其它說明性實例中，土壤傳感器單元1508的位置可通過在部署土壤傳感器單元1508時的無人駕駛飛行器1506的全球定位坐標確定。在該情況中，在部署土壤傳感器單元1508時的無人駕駛飛行器1506的位置可提供期望的精度水平以從土壤傳感器單元1508接收無線通信。換言之，土壤傳感器單元1508中土壤傳感器單元上的發(fā)送器的范圍可使得土壤傳感器單元1508的位置可以以期望的精度水平確定，以收集關于土壤條件的信息。
[0315]位置和土壤信息可通過通信鏈路1530從土壤傳感器單元1508發(fā)送至收發(fā)機1526。收發(fā)機1526又可將該信息發(fā)送至另一位置進行分析。例如，所述信息可通過無線通信鏈路1532從收發(fā)機1526發(fā)送至無人駕駛飛行器1506。在另一個說明性實例中，收發(fā)機1526可在無線通信鏈路1536上將信息發(fā)送至控制臺1534。在這些實例中，信息可經由網狀網絡形式的其它傳感器發(fā)送至控制臺1534。當然，在一些說明性實例中，當不使用收發(fā)機1526時，土壤傳感器單元1508可將信息直接發(fā)送至信息收集運載工具。
[0316]現轉到圖16，根據說明性實施方式描繪了土壤傳感器航空部署單元的圖解。如描繪的，土壤傳感器單元1600是圖11中以框圖形式顯示的土壤傳感器單元1100的物理實施的實例。此外，土壤傳感器單元1600可用于實施圖15中的一個或多個土壤傳感器單元1508。
[0317]如描繪的，土壤傳感器單元1600具有類似于飛鏢(dart)的構造。在該說明性實例中，土壤傳感器單元1600具有外殼1602。探針1604與外殼1602相關聯并且從外殼1602延伸。
[0318]另外，土壤傳感器單元1600還包括翼1606。配置外殼1602的形狀、翼1606的構造和探針1604的構造，以便當部署土壤傳感器單元1600時探針1604進入地面。此外，土壤傳感器單元1600配置用于部署在已經建立的森林中，土壤傳感器單元1600的形狀可以使得土壤傳感器單元1600透入并穿過森林樹冠。
[0319]土壤傳感器單元1600可包括外殼內的其它組件。在該說明性實例中，這些組件可類似于土壤傳感器單元比如圖13的土壤傳感器單元1300和圖14的土壤傳感器單元1400的其它實例中顯示的那些。
[0320]圖13-16中土壤傳感器單元的部署和土壤傳感器單元的實施的圖解僅意味著作為一些實施的實例，并且并不意味著限制可部署或構建土壤傳感器單元的方式。例如，土壤傳感器單元可具有其它形狀，比如立方體、錐體或其它合適的形狀。另外，在同一位置可使用不同類型的土壤傳感器單元。換言之，土壤傳感器單元的類型可以多樣化且不必為同類的。
[0321]現轉到圖17，根據說明性實施方式描繪了用于埋填最近森林栽種區(qū)的決策模型的圖解。如描繪的，決策方法1700是圖10的森林管理器1014中可實施的方法的實例。
[0322]在該說明性實例中，決策方法1700可使用許多類型的信息進行樹木的栽種。該信息包括由圖10的資產1016生成的信息1004之外的信息。
[0323]如描繪的，信息1702包括土壤信息1704、資源信息1706、氣象預報1708以及其它合適類型的信息。護林員可用土壤信息1704、資源信息1706、氣象預報1708以及其它合適類型的信息決定栽種圖10中的樹木1001的計劃。護林員可用其林業(yè)經驗以及信息1702制定關于栽種樹木1001的決策。在其它說明性實例中，土壤信息1704、資源信息1706、氣象預報1708以及其它合適類型的信息可被具有期望的智能水平的設備使用，以將部分或所有決策方法自動化從而生成任務1710。
[0324]在該實例中，土壤信息1704可包括土壤水分條件、土壤傳導率、氮含量、pH、鈣含量、鹽含量、營養(yǎng)含量和關于土壤條件的其它合適類型的信息中的至少一個。資源信息1706可包括識別栽種器械、人類操作者和其它可用于栽種樹木的資源中的至少一個。氣象預報1708包括預報期望栽種樹木的區(qū)域。該氣象預報信息可包括預報降雨、溫度以及其它氣象條件。
[0325]任務1710用信息1702通過決策方法1700生成。在該說明性實例中，任務1710是栽種任務并且可包括期望的植樹時間、籽苗的類型、栽種密度、施肥對策以及其它合適類型的信息中的至少一項。以該方式，決策方法1700比當前使用的考慮的更多。一般地，獲得用于做出良好決策的土壤信息1704是成本高昂的。因此，當前方法不支持識別要使用的籽苗的類型。此外，當前采用的決策方法可在硬件比如森林管理器1014中實施。因此，決策方法1700比當前使用的在森林中植樹的決策方法考慮到生成任務1710中更大數量的不同類型的因素。
[0326]現轉到圖18，根據說明性實施方式描繪了收獲樹木的決策模型的圖解。如描繪的，決策方法1800是可在圖10的森林管理器1014中實施的方法的實例。在該說明性實例中，決策方法1800可用一些類型的信息以執(zhí)行樹木的收獲。該信息包括由圖10的資產1016生成的信息1004之外的信息。
[0327]在該實例中，信息1802包括土壤信息1806。土壤信息1806可包括許多表明用于操作器械的區(qū)域中地面的穩(wěn)定性的土壤條件。另外，信息1802還可包括森林操作資源1808。森林操作資源1808可包括收獲器械的識別、攜帶樹木的載重汽車、人類操作者以及其它可用于森林管理的資源。
[0328]如描繪的，決策方法1800用信息1802生成任務1810。任務1810是森林操作并且可指示收獲可何時進行。此外，在一些說明性實例中，森林操作任務1810還可包括如果存在約束條件或當進行操作時識別可使用何種器械。例如，如果提供三個月時間用于收獲樹木，則可使用的收獲器械的類型可基于在三個月的時間段中的不同時間識別的土壤條件。作為實例，可在不同的月數或星期內使用不同的器械，這取決于相對于使用不同類型的器械的土壤條件和土壤條件如何影響地面的穩(wěn)定性。
[0329]現轉到圖19，根據說明性實施方式描繪了管理森林的方法的流程圖圖解。圖19中所示的方法可在圖2的森林管理環(huán)境200中實施。具體而言，所述方法可用圖2中的森林管理器202實施。
[0330]所述方法開始于從自主運載工具組接收關于森林的信息(操作1900)。所述方法分析信息以便從所述信息產生關于森林狀態(tài)的結果(操作1902)。所述方法隨后用所述結果協調自主運載工具組的操作(操作1904)，并且其后所述方法結束。
[0331]現轉到圖20，根據說明性實施方式描繪了用于處理從資產接收的信息的方法的流程圖圖解。圖20中所示的方法可在圖2的森林管理器202中實施。
[0332]所述方法開始于從資產接收信息(操作2000)。在這些說明性實例中，所述資產可采取各種形式。具體而言，所述資產可以是自主運載工具組，其可操作以便收集信息而無需人為干預。特別地，自主運載工具組可作為群或群組操作。
[0333]分析信息以獲得結果(操作2002)。從所述結果識別森林的狀態(tài)(操作2004)，并且其后所述方法結束。在這些說明性實例中，所述結果可采取各種形式，比如識別森林健康狀態(tài)、森林清單、安全風險、違法活動和其它狀態(tài)。
[0334]現參照圖21，根據說明性實施方式描繪了協調資產的操作的方法的流程圖圖解。圖21中所示的方法可在圖2的森林管理器202中實施。此外，該方法可實施為使用資產204比如圖2中的自主運載工具組226。
[0335]所述方法開始于識別任務(操作2100)。該任務可基于使用者輸入、森林狀態(tài)和其它合適信息中的至少一個進行識別。例如，使用者輸入可選擇森林中要執(zhí)行的具體任務。在其它實例中，森林管理器202可基于森林狀態(tài)生成任務。
[0336]所述方法識別用于被識別的任務的作業(yè)(操作2102)。這些作業(yè)可從用于任務的作業(yè)的預選模板獲得。在其它說明性實例中，當森林管理器202具有允許制定作業(yè)的智能水平時，可通過森林管理器202生成作業(yè)。例如，森林管理器202可實施人工智能過程。之后，所述方法識別可用于執(zhí)行作業(yè)的資產(操作2104)。在這些說明性實例中，資產可以是可通過森林管理器使用的自主運載工具組的一部分或全部。
[0337]所述方法隨后選擇用于執(zhí)行作業(yè)的自主運載工具(操作2106)。在這些說明性實例中，可對每個自主運載工具可分配作業(yè)或者可對自主運載工具組分配一個或多個作業(yè)以便作為群執(zhí)行作業(yè)。所述方法隨后將作業(yè)發(fā)送至選擇的自主運載工具(操作2108)，其后所述方法結束。
[0338]現轉到圖22，根據說明性實施方式描繪了用于管理位置的方法的流程圖圖解。圖22中所示的方法可用于管理位置比如林區(qū)。在該實例中，林區(qū)可以是圖10的森林管理環(huán)境1000中的森林1002內的位置1006。此外，圖22中所示的方法可用圖10的森林管理系統1003實施。
[0339]所述方法開始于將土壤傳感器單元從飛行器組部署在森林中的位置(操作2200)。在該說明性實例中，項目組是指一個或多個項目。例如，飛行器組是一個或多個飛行器。在該情況中，飛行器組中的飛行器可選自無人駕駛飛行器和有人駕駛飛行器中的一個。有人駕駛飛行器和無人駕駛飛行器都可包含在飛行器組內，這取決于具體的實施。
[0340]所述方法隨后用所述位置的土壤傳感器單元生成關于森林中所述位置的許多土壤條件的信息(操作2202)。所述方法隨后將信息從土壤傳感器單元中的發(fā)送器傳輸至遠程位置以便進行分析(操作2204)?；谒鲂畔⒌姆治觯勺R別一些任務(操作2206)，并且其后所述方法結束。任務的識別可僅識別所需任務的類型。在其它說明性實例中，任務的識別可包括識別用于執(zhí)行任務的作業(yè)和資產。在這些說明性實例中，所述許多任務可包括栽種任務、收獲任務、土壤條件識別任務、火情警報任務、森林維護任務和森林清單任務中的至少一個。
[0341]現轉到圖23，根據說明性實施方式描繪了用于獲得關于森林中的位置的許多土壤條件的信息的方法的流程圖圖解。圖23中所示的方法是可用于獲得關于圖10的森林1002中位置1006的信息1004的方法的另一個實例。
[0342]所述方法開始于將土壤傳感器單元空投到一個位置內(操作2300)。所述方法隨后測試土壤傳感器單元以確定土壤傳感器單元是否如期望的運行(操作2302)。該測試可被用于確定土壤傳感器單元是否運行和在期望的位置。例如，如果土壤傳感器單元不穿透地面，則生成的信息可能不如期望的精確。這種識別可通過如下進行:確定靠近土壤傳感器單元的位置周圍或之中的其它土壤傳感器單元是否生成關于在正確運行的期望范圍內的土壤條件的信息。
[0343]在另一個說明性實例中，該測試可確定土壤傳感器單元是否正確著陸并且透入地面，而不是從物體比如原木(log)、樹木、巖石彈開或者僅著陸到地面上而沒有穿透。例如，土壤傳感器單元的測試可包括從定向傳感器獲得信息以便確定土壤傳感器單元的方位。垂直方位可暗示土壤傳感器單元已透入地面。非垂直方位可暗示土壤傳感器單元已著陸到地面上而沒有透入地面。
[0344]作為另一個實例，可從土壤傳感器單元中的光度計獲得信息，以便確定土壤傳感器單元是否透入地面。如果沒有檢測到光，可產生土壤傳感器單元已經透入地面的暗示。如果光度計指示檢測到一些光，則土壤傳感器單元可能已經透過森林的樹冠，但沒有透入地面。
[0345]所述方法隨后通過已經被識別為如期望的運行的土壤傳感器單元啟動信息收集(操作2304)。這種啟動可通過從源比如無人駕駛飛行器、收發(fā)機或一些其它合適的設備發(fā)送的信號生成。
[0346]所述方法隨后周期性地從土壤傳感器單元收集信息(操作2306)。這種周期性的收集可以以一些不同的方式發(fā)生。例如，土壤傳感器單元可配置用于在選擇的時間間隔內周期性地傳輸信息。在其它說明性實例中，可通過對收集信息的土壤傳感器單元發(fā)送信號而收集信息。
[0347]其后，可執(zhí)行重新造林或其它森林管理任務(操作2308)，并且其后所述方法結束。收獲操作包括收獲樹木。另外，可執(zhí)行回收操作以便回收土壤傳感器單元和區(qū)域中的任何收發(fā)機。土壤傳感器單元和收發(fā)機可隨后用于對其它位置的其它空投以便確定在那些位置中是否存在收獲樹木的條件。
[0348]現轉到圖24，根據說明性實施方式描繪了用于生成任務的決策方法的流程圖圖解。圖24中所示的方法是當在圖10的森林管理器1014中實施時可通過圖17的決策方法1700執(zhí)行的操作的實例。
[0349]所述方法開始于接收用于生成任務的信息(操作2400)。該信息可包括，例如，但不限于，關于許多土壤條件的信息、收獲資源、氣象預報以及其它合適的信息。
[0350]針對土壤條件對于栽種籽苗是否足夠溫暖做出確定(操作2402)?？捎脧耐寥纻鞲衅鲉卧邮盏耐寥佬畔⒆龀霾僮?402中的確定。
[0351]如果土壤條件足夠溫暖，則針對土壤中的水分對于使用標準籽苗是否充足做出確定(操作2404)。關于土壤中水分的信息還可以在從土壤傳感器單元接收的土壤信息中。如果土壤條件對于使用標準籽苗是充足的，則用標準籽苗識別栽種任務(操作2406)，并且其后所述方法結束。
[0352]否則，針對是否期望水分條件在選擇的時段內改善做出確定(操作2408)。用氣象預報信息做出2408中的確定。選擇的時間段可以是基于可用的資源、收獲要求和其它因素而選擇的時間段。選擇的時間段可以是星期、月或一些其它合適的時間段。
[0353]如果期望土壤條件改善，則所述方法等候土壤條件改善(操作2410)，并且所述方法返回如上所述的操作2400。該任務可用于在稍后的一段時間獲得更多的土壤信息。
[0354]如果不期望水分條件在選擇的時間段內改善，則針對樹木的栽種是否可等到下個季節(jié)做出確定(操作2412)。如果籽苗的栽種可等到下個季節(jié)，則所述方法結束。否則，用基于期望的栽種密度和水分條件選擇的籽苗識別栽種任務(操作2414)，并且其后所述方法結束。選擇的栽種密度可以是考慮到更大的預測死亡率的栽種密度。對于操作2414中的栽種選擇的籽苗可以是集裝化籽苗或者可以是一些其它類型的籽苗，這取決于具體的實施。
[0355]再次參照操作2402，如果土壤條件不足夠溫暖，則所述方法返回至操作2410以便識別森林清單任務。
[0356]現參照圖25，根據說明性實施方式描繪了用于生成和執(zhí)行任務的決策方法的流程圖圖解。圖25中所示的方法是當在圖10的森林管理器1014中實施時可通過圖17中的決策方法1700執(zhí)行的操作的實例。此外，該圖中所示的方法可由資產1016用于執(zhí)行圖10中的任務1030。
[0357]所述方法開始于將傳感器單元從飛行器組部署在一個位置(操作2500)。所述位置可以是圖10的森林1002中的位置1006。所述位置在該說明性實例中可以在未栽種的林地中。通過飛行器組部署的傳感器單元可以是土壤傳感器單元或者其它類型的傳感器單元，這取決于具體的實施。
[0358]之后，所述方法從傳感器單元收集關于土壤條件的信息(操作2502)。分析從傳感器單元接收的信息(操作2504)。所述方法隨后生成栽種任務和用于栽種任務的栽種參數(操作2506)。這些栽種參數可以是栽種時間、所用籽苗的類型、樹木的間距、所需肥料的量、所需肥料的類型或者用于在未栽種的林區(qū)中栽種樹木的其它合適類型的參數。
[0359]執(zhí)行栽種任務(操作2508)。在一段時間之后,通過傳感器單兀收集關于在森林中栽種的樹木的信息(操作2510)。該信息可包括森林中栽種的籽苗的栽種密度、籽苗的生長率、土壤條件或者其它類型的信息。分析從傳感器單元接收的信息(操作2512)。
[0360]隨后，針對森林的位置中是否需要重栽做出確定(操作2514)。在森林稀疏的區(qū)域中、在籽苗沒有如期望的生長的區(qū)域中、在森林沒有如期望的稠密的區(qū)域中或者其組合中可能需要重栽。
[0361]如果需要重栽，則所述方法基于從傳感器單元接收的信息的分析生成重栽任務(操作2516)。該重栽任務可包括參數比如重栽的時間、所用籽苗的類型、重栽的位置、所需肥料的量以及其它參數。執(zhí)行重栽任務(操作2518)。之后，針對森林中的其它位置是否需要重栽做出確定(操作2520)。
[0362]如果森林中的其它位置需要重栽，則所述方法返回至如上所述的操作2516。否則，所述方法結束。再次參照操作2514，如果不需要重栽，則所述方法結束。
[0363]因此，傳感器單元通過說明性實施方式從無人駕駛飛行器組的部署提供關于森林的信息以便生成許多不同類型的任務。這些任務可被執(zhí)行以便更容易和成功地在森林中的位置植樹、重栽樹木、進行森林清單或收獲樹木。此外，由于在生成在森林中栽種和重栽樹木的適當任務中可能考慮到氣象條件、土壤條件以及其它因素，成本將降低。
[0364]現參照圖26，根據說明性實施方式描繪了用于生成和執(zhí)行任務中的森林操作的決策方法的流程圖圖解。圖26中所示的方法是當在圖10的森林管理器1014中實施時可通過圖18中的決策方法1800執(zhí)行的操作的實例。此外，該圖中所示的方法可通過資產1016使用，以便執(zhí)行圖10中的任務1030。
[0365]所述方法開始于將傳感器單元從無人駕駛運載工具組部署在一個位置(操作2600)。所述位置可以是圖10的森林1002中的位置1006。所述位置可以是可執(zhí)行森林操作的森林中的位置。通過無人駕駛運載工具組部署的傳感器單元可以是土壤傳感器單元或者其它類型的傳感器單元，這取決于具體的實施。無人駕駛運載工具組可以是低空飛行的無人駕駛飛行器。在其它說明性實例中，無人駕駛運載工具組可包括無人駕駛陸上車輛和其它合適類型的運載工具。
[0366]之后，所述方法從傳感器單元收集關于森林中樹木的信息(操作2602)。分析從傳感器單元接收的信息(操作2604)。
[0367]所述方法隨后確定是否應當在森林中的位置處執(zhí)行任務的森林操作(操作2606)。所述森林操作可以是檢查、土芯取樣、測量、稀化、收獲以及其它合適類型的森林操作中的一個。如果應當執(zhí)行森林操作，則所述方法隨后確定器械和人員對于執(zhí)行森林操作是否是可用的(操作2608)。如果器械和人員是可用的，則所述方法生成森林操作任務(操作2610)。森林操作任務可包括每個資產1016要執(zhí)行的作業(yè)。例如，對于收獲，森林操作任務可指定要通過收獲器械和林業(yè)人員執(zhí)行的作業(yè)。
[0368]之后，執(zhí)行森林操作任務(操作2612)。之后針對森林中的其它位置是否需要執(zhí)行森林操作做出確定(操作2614)。
[0369]如果森林的其它位置需要執(zhí)行森林操作，則所述方法返回至如上所述的操作2608。否則，所述方法結束。
[0370]再次參照操作2606，如果不應當執(zhí)行森林操作，則所述方法結束。返回至操作2608，如果器械和人員對于執(zhí)行森林操作是不可用的，則所述方法也結束。
[0371]因此，說明性實施方式通過利用遠程傳感器和自主系統提供以低成本在廣闊區(qū)域上測量土壤條件的手段。具體而言，通過經由重新造林參數的更大優(yōu)化降低成本和提高籽苗產量，所述系統可提高重新造林活動的生產率。通過栽種之前和栽種時的更精確的土壤水分和溫度數據，能夠實現這種優(yōu)化。自動化系統使該數據可以及時和成本有效的方式用于計算機程序和分析員。
[0372]通過使用說明性實施方式，土壤條件可實時地使用以協助決策。信息可用于確定栽種的時機、籽苗類型選擇以及重新造林操作的栽種密度的選擇。通過無人駕駛飛行器和其它類型的無人駕駛運載工具部署的傳感器單元可監(jiān)測在森林中最初栽種樹木之后的條件，以便確定森林中由于差的最初生長條件或高籽苗死亡率而應當被埋填的位置。
[0373]雖然說明性實施方式已經針對通過在森林中栽種和重栽樹木的人工再生進行了描述，但說明性實施方式也可應用于森林中樹木的天然再生。例如，說明性實施方式可用于監(jiān)測條件和提供關于根出條(root suckering)、殘干萌芽(stump sprouting)、天然籽苗或森林自然再生的其它合適指示的信息。此外，當說明性實施方式用于在森林中栽種或重栽樹木時,說明性實施方式可有助于使用籽苗的栽種、機器栽種、手工栽種或一些其它合適類型的人工森林再生。
[0374]另外，雖然說明性實施方式已經被描述為用于森林管理操作，森林管理系統還可應用于許多其它領域的管理。這些領域可包括精細農業(yè)、水文研究、以及監(jiān)測由于人類活動引起的土壤鹽水平、大規(guī)模建設比如露天開采，以及其它合適的活動。
[0375]描繪的不同實施方式中的流程圖和框圖圖解了說明性實施方式中的設備和方法的一些可能的實施的構造、功能和操作。就這點而言，流程圖或框圖中每個方框可表示操作或步驟的模塊、片段、功能和/或部分。例如，一個或多個方框可作為程序代碼實施、在硬件中實施或者程序代碼和硬件的組合實施。當在硬件中實施時，所述硬件可以例如采取集成電路的形式，其可被制造或配置用于執(zhí)行流程圖或框圖中的一個或多個操作。
[0376]在說明性實施方式的一些可選的實施中，方框中標注的一個或多個功能可不以圖中標注的順序發(fā)生。例如，在一些情況中，接連顯示的兩個方框可大體同時地執(zhí)行，或者所述方框有時可以以相反的順序執(zhí)行，這取決于涉及的功能。另外，除了流程圖或框圖中所示的方框之外，也可添加其它方框。
[0377]現轉到圖27，根據說明性實施方式描繪了數據處理系統的框圖圖解。數據處理系統2700可用于實施圖2中的計算機系統210、圖6中的控制器610、圖8中的識別器810以及森林管理環(huán)境200內的其它合適的設備。
[0378]在該說明性實例中，數據處理系統2700包括通信框架2702，其提供處理器單元2704、存儲器2706、持久存儲體(persistent storage) 2708、通信單元2710、輸入/輸出單元2702和顯示器2714之間的通信。在該實例中，通信框架可采取總線系統的形式。
[0379]處理器單元2704用于執(zhí)行可被裝載入存儲器2706的軟件的指令。處理器單元2704可以是許多處理器、多處理器核或者一些其它類型的處理器，這取決于具體的實施。
[0380]存儲器2706和持久存儲體2708是存儲設備2716的實例。存儲設備是任何一塊硬件，其能夠存儲信息比如，例如但不限于數據、函數形式的程序代碼和/或其它基于臨時和/或基于永久的合適信息。在這些說明性實例中，存儲設備2716也可被稱作計算機可讀存儲設備。在這些實例中，存儲器2706可以是，例如，隨機存取存儲器或任何其它合適的易失存儲設備或非易失存儲設備。持久存儲體2708可以采取各種形式，這取決于具體的實施。
[0381]例如，持久存儲體2708可以含有一個或多個組件或設備。例如，持久存儲體2708可以是硬盤驅動器、閃存存儲器、可重寫光盤、可重寫磁帶或上述的一些組合。持久存儲體2708所用的介質也可以是可拆除的。例如，可移動的硬盤驅動器可以用于持久存儲體2708。
[0382]在這些說明性實例中，通信單元2710提供了與其它數據處理系統或設備的通信。在這些說明性實例中，通信單元2710是網絡接口卡。
[0383]輸入/輸出單元2712允許用其它可連接到數據處理系統2700的設備進行數據的輸入和輸出。例如，輸入/輸出單元2712可以通過鍵盤、鼠標和/或一些其它合適的輸入設備提供連接，用于使用者輸入。而且，輸入/輸出單元2712可以將輸出發(fā)送至打印機。顯示器2714提供對使用者顯示信息的機構。
[0384]操作系統的指令、應用和/或程序可位于存儲設備2716中，其通過通信框架2702與處理器單元2704相通信?？梢杂糜嬎銠C執(zhí)行指令通過處理器單元2704進行不同實施方式的方法，該計算機執(zhí)行指令可以位于存儲器比如存儲器2706中。
[0385]這些指令被稱作程序代碼、計算機可用程序代碼或計算機可讀程序代碼，其可被處理器單元2704中的處理器讀取和執(zhí)行。不同實施方式中的程序代碼可以在不同的物理或計算機可讀存儲介質比如存儲器2706或持久存儲體2708上實施。
[0386]程序代碼2718以函數形式位于計算機可讀介質2720上，該計算機可讀介質2720可被選擇性拆除，并可被裝載或轉移到數據處理系統2700用于通過處理器單元2704執(zhí)行。在這些說明性實例中，程序代碼2718和計算機可讀介質2720形成計算機程序產品2722。在一個實例中，計算機可讀介質2720可以是計算機可讀存儲介質2724或計算機可讀信號介質2726。
[0387]在這些說明性實例中，計算機可讀存儲介質2724是用于儲存程序代碼2718的物理的或有形的存儲設備，而不是傳播或傳輸程序代碼2718的介質。
[0388]可選地，程序代碼2718可以使用計算機可讀信號介質2726傳遞至數據處理系統2700。計算機可讀信號介質2726可以是，例如，傳播的含有程序代碼2718的數據信號。例如，計算機可讀信號介質2726可以是電磁信號、光信號和/或任何其他合適類型的信號。這些信號可經由通信鏈路，比如無線通信鏈路、光纖電纜、同軸電纜、電線和/或任何其它合適類型的通信鏈路來傳輸。[0389]為數據處理系統2700圖示說明的不同組件不意味著提供對于可以執(zhí)行不同實施方式的方式的構造限制?？梢栽跀祿幚硐到y中執(zhí)行不同的說明性實施方式，該數據處理系統包括數據處理系統2700圖示說明的那些組件之外的組件和/或代替數據處理系統2700圖示說明的那些組件的組件。圖27中所示的其它組件可以與所示的說明性實例不同?？梢杂媚軌蜻\行程序代碼2718的任何硬件設備或系統執(zhí)行不同的實施方式。
[0390]因此，說明性實施方式提供了管理森林的方法和裝置。在說明性實例中，森林管理系統可從自主運載工具收集關于森林的信息并且比當前使用的系統——其中人類操作者收集關于森林的信息-更有效率地分析該信息。
[0391]此外，說明性實施方式也基于森林當前的狀態(tài)以及從使用者輸入生成任務。這些任務可被發(fā)送至一個或多個自主運載工具。這些任務可包括要在森林中實施的信息收集或狀態(tài)變化。在管理森林中可出于各種目的進行信息收集。這些目的包括保持森林健康、識別森林中的清單、識別森林中的安全風險、識別森林中的違法活動以及其它目的。改變森林中狀態(tài)的效果可包括抵抗火災、病蟲害控制、收獲以及其它合適的狀態(tài)變化。
[0392]通過使用自主運載工具以及具有在執(zhí)行群中的作業(yè)上彼此協調的自主運載工具的能力，說明性實例提供更有效的機制以便針對森林采集信息、影響變化或其組合。
[0393]此外，在說明性實施方式中使用自主運載工具和傳感器系統可允許從足夠位置數量的期望水平的信息采樣以便獲得比當前可能的更精確的結果。說明性實施方式也允許響應于結果采取行動，其可能比當前可能的更及時和精確。
[0394]此外，說明性實施方式可避免人員為了生成關于森林的信息所做的觀察的解釋引起的問題。使用說明性實施方式中無人駕駛運載工具和傳感器系統中的至少一個使得信息以相比于如何通過森林中的人員生成信息更客觀的方式生成。
[0395]此外，本公開內容包括依據下列條款16-20的實施方式:
[0396]條款16.用于管理位置(1006)的方法，所述方法包括:
[0397]將土壤傳感器單元(1028)從飛行器組部署在森林(1002)中的位置(1006)；
[0398]使用位置(1006)中的土壤傳感器單元(1028)生成關于森林(1002)中的位置(1006)的許多土壤條件(1017)的信息(1004);和
[0399]將信息(1004)從土壤傳感器單元(1028)傳輸至遠程位置(1006)進行分析。
[0400]條款17.條款16所述的方法進一步包括:
[0401]使用關于許多土壤條件(1017)的信息(1004)識別許多任務(1030)，其中所述許多任務(1030)選自收獲任務(1034)、栽種任務(1035)、土壤條件識別任務、火情警報任務、森林(1002)維護任務和森林(1002)清單任務中的至少一個。
[0402]條款18.條款16所述的方法，其中所述傳輸步驟包括:
[0403]將信息(1004)從土壤傳感器單元(1028)傳輸至無人駕駛飛行器、有人駕駛陸上車輛和控制臺中的至少一個。
[0404]條款19.條款18所述的方法，其中所述傳輸步驟包括:
[0405]將信息(1004)從土壤傳感器單元(1028)傳輸至收發(fā)機(1526);和
[0406]將信息(1004)從收發(fā)機(1526)傳輸至無人駕駛飛行器、有人駕駛陸上車輛和控制臺中的至少一個。
[0407]條款20.條款16所述的方法，其中所述許多土壤條件(1017)包括水分、溫度、傳導率、氮含量、pH、鈣含量、鹽含量和營養(yǎng)含量中的至少一種。
[0408]已經出于說明和描述的目的呈現了不同的說明性實施方式的描述，并且該描述并非意欲是窮舉的或限制于公開形式的實施方式。許多修改和變化對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
[0409]而且，不同的說明性實施方式相比于其它說明性實施方式可以提供不同的優(yōu)勢。選擇和描述選取的一個或多個實施方式以便最好地解釋實施方式的原理、實際應用并使其他本領域普通技術人員能夠理解具有適用于預期的具體用途的各種修改的各種實施方式的公開內容。
【權利要求】
1.森林管理系統(1003)，其包括: 森林管理器(1014)，其配置用于從由飛行器組部署的傳感器系統(1024)接收關于森林(1002)中位置(1006)的許多土壤條件(1017)的信息(1004)并且基于所述許多土壤條件(1017)識別任務。
2.權利要求1所述的森林管理系統(1003)，其中所述任務選自收獲任務(1034)、栽種任務(1035)、土壤條件識別任務、火情警報任務、森林(1002)維護任務和森林(1002)清單任務中的至少一個。
3.權利要求1所述的森林管理系統(1003)，其中所述森林管理系統(1003)配置用于協調資產(1016)的操作以執(zhí)行所述任務。
4.權利要求1所述的森林管理系統(1003)，其中所述傳感器系統(1024)包括: 許多地面型傳感器單元(1026)，其配置用于從所述位置(1006)中的土壤生成所述信息(1004)ο
5.權利要求4所述的森林管理系統(1003)，其中所述傳感器系統(1024)進一步包括: 基站，其配置用于從所述許多地面型傳感器單元(1026)接收所述信息(1004)并且將所述信息(1004)發(fā)送至所述森林管理器(1014)。
6.權利要求5所述的森林管理系統(1003)，其中所述基站配置用于通過所述飛行器組將所述信息(1004)發(fā)送至所述森林管理器(1014)。
7.權利要求4所述的森林管理系統(1003)，其中所述許多地面型傳感器單元(1026)中的地面型傳感器單元配置`用于生成關于所述地面型傳感器單元的位置(1006)、所述地面型傳感器單元的軌道和所述地面型傳感器單元的方位中的至少一個的信息(1004)。
8.權利要求1所述的森林管理系統(1003)，其中所述飛行器組中的飛行器選自無人駕駛飛行器和有人駕駛飛行器中的一個。
9.權利要求1所述的森林管理系統(1003)，其中所述許多土壤條件(1017)包括水分、溫度、傳導率、氮含量、pH、鈣含量、鹽含量和營養(yǎng)含量中的至少一種。
10.森林管理系統(1003)，其包括: 傳感器單元，其配置用于部署在位置(1006)、生成關于所述位置(1006)中許多土壤條件(1017)的信息(1004)并且用無線通信鏈路(132)傳輸所述信息(1004);和 飛行器組，其配置用于攜帶所述傳感器單元和將所述傳感器單元部署在所述位置(1006)。
11.權利要求10所述的森林管理系統(1003)，其中所述傳感器單元配置用于從所述飛行器組中的飛行器空投到所述位置(1006)中。
12.權利要求10所述的森林管理系統(1003)，進一步包括: 基站，其配置用于在所述無線通信鏈路(132)上從所述位置(1006)中的所述傳感器單元接收所述信息(1004)，并且在另一個無線通信鏈路上將所述信息(1004)發(fā)送至遠程位置(1006)。
13.權利要求12所述的森林管理系統(1003)，其中所述基站通過太陽能發(fā)電系統供倉泛。
14.權利要求10所述的森林管理系統(1003)，進一步包括: 森林管理器(1014)，其配置用于從由所述飛行器組部署的所述傳感器單元接收關于森林(1002)中所述位置(1006)的所述許多土壤條件(1017)的所述信息(1004)，并且基于所述許多土壤條件(1017)識別任務。
15.管理位置(1006)的方法，所述方法包括: 將土壤傳感器單元(1028)從飛行器組部署在森林(1002)中的所述位置(1006)；使用所述位置(1006)中的所述土壤傳感器單元(1028)生成關于所述森林(1002)中所述位置(1006)的許多土壤條件(1017)的信息(1004);和 將所述信息(1004)從所述 土壤傳感器單元(1028)傳輸至遠程位置(1006)進行分析。
【文檔編號】G05B19/418GK103869767SQ201310655731
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權日:2012年12月7日
【發(fā)明者】J·L·維安, C·B·斯皮納里, B·J·蒂洛森, G·M·茹爾, J·匹仔布勞克 申請人:波音公司