式中，di为田块内第i个测点距离拟合平面的垂直距离，cm；d为所有测点距离拟合平面垂直距离的平均值，cm；n为田块内所有测点的数量。当P值越小时，说明田面起伏越小，田面越平整。P=0是理论上可达到的最佳精度，而较高的P值则意味着较差的土地平整精度。在美国，常规平地方法和激光平地技术所能达到的田面最小P值分别为2～2．5 cm和小于1．2 cm，在葡萄牙则是3～4 cm和小于1．7cm。
    标准偏差P反映了田面平整的总体状况，要想评价田间地面形状的分布差异及特征，可利用分布偏差计算给出定量描述。首先计算田块内各测点到拟合平面的垂直距离di(cm)，再根据小于某一数值(如3 cm)的测点的累积百分比数来反映地面平整度的分布状况。以美国土地利用局规定的标准为例，激光平地后，田块内偏差值小于1．5 cm的测点的累积百分数最大可达80％以上。
1．2 GPS面积测量仪原理
    GPS面积测量仪采用GPS全球卫星定位系统能够提供实时的经度、纬度、高程等导航和定位信息，利用GPS的定位功能，得出各个点的坐标，再通过数学方法计算出距离、面积等数据。由于地球是一个椭球，为了精确计算距离或面积，一般采用投影的方式转换成平面坐标。在我国，对于大比例尺的地图通常采用高斯一克吕格投影进行转换，然而投影法计算十分复杂，难以在单片机中实现。为了简化计算，将地球视为正球体。取地球半径为6 371 116 m，则可转换成平面坐标：
   
    式中：R为地球半径，x为经度，m；y为纬度，m。则在地球表面Y经度处，经度差、纬度差各为一度的方格面积为：
   

2 农田农情监控仪设计
    农业具有地域分散、对象多样、环境因子不确定等特点。传统农业生产主要依靠人的经验进行，无法对农业的生产全程进行实时精准监控，实现最优化的生产。快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息，是实践“精细农业”的重要基础。因此进行农田环境监控、随时掌握农业环境因素变化，从而采取相应的最优对策显得十分重要。
    传统的农田信息监测主要靠农业技术人员实地现场采集数据、A／D转换、通过PC保存分析数据，或者通过数传电台的方式进行数据传输。这些方式存在很多问题：由于农业环境相对恶劣，严寒、高温、高湿等气候因素很容易导致PC无法正常工作：PC机因其体积较大、费用较高、功耗显著造成性能价格比低；无法实现远程监测，即便使用数传电台，也会受到地形的限制，距离仅限于几十公里之内；无法进行24小时实时监测。因此，农业环境的远程实时监控问题亟待解决。
    目前国内外的研究大多采用单片机作为微控制器，由于其自身性能的局限性，使得系统功能扩展时出现一系列不可预知的调试问题。在数据传输部分有的采用CDMA模块，但成本太高，不宜推广。

    本设计提出了基于ARM、WiFi、蓝牙的嵌入式农田环境信息采集发送系统设计方案，降低功耗和成本，可靠性强，易于升级。可采集的农田数据有：包括土壤墒情、盐碱度、养分、土壤平整度、农田长势图片、主要虫害状况，气象信息，种植面积，种植品种，灌溉状况，施肥情况，测土情况等。

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