2. 处方图制作的数据基础
变量施药处方图并不是一张“画得好看的地图”，而是一份能被喷杆控制器逐格读取、逐段执行的作业指令表。它能否落地，取决于四类数据是否可靠：田块边界决定“在哪施”，作业单元决定“按什么粒度施”，栅格与矢量数据决定“怎么表达施多少”，坐标系统与精度决定“机器能否找对位置”。这四者任何一环出问题，处方图在屏幕上再漂亮，到了田间也会变成错喷、漏喷或重叠喷。
一、田块边界：作业范围的唯一依据
田块边界通常以多边形（Polygon）形式记录，由一系列按顺序排列的顶点闭合而成。它的来源主要有三种：农机自动驾驶系统采集的轨迹点、RTK手持设备沿田埂行走打点、以及遥感影像或无人机正射图矢量化勾绘。三种来源的精度和适用场景差别很大——轨迹采集受行驶路线影响，田头拐角处容易“切角”；影像勾绘在作物封行后田埂不明显时容易偏移；手持打点相对可控，但效率低。
实际制作时，边界数据要重点检查三件事：一是闭合性，首尾顶点必须重合，否则面积计算和内部栅格化都会出错；二是自相交，田块呈“凹”字形或有独立树桩、电杆时，边界不能自己穿过自己；三是与实测面积的一致性。可以用一个简单判据：将边界多边形面积与承包面积或实测面积对比，偏差超过 3%～5% 就应复核。例如某地块承包面积 2.4 hm²，矢量化后计算得 2.52 hm²，偏差 5%，往往意味着边界把田埂外的道路或沟渠包了进来，需要向内收缩。
二、作业单元：把田块切成可执行的“格子”
作业单元是处方图的最小施药决策单位，也是喷杆控制器实际响应的粒度。它有两种典型形态：栅格单元和矢量管理分区。栅格单元是把田块划分为规则网格，每个网格赋予一个施药量；矢量管理分区则是按长势、土壤或历史产量划分为若干不规则多边形，每个多边形一个施药量。
单元尺寸的选择直接决定处方图的“分辨率”和可执行性。这里有一个必须遵守的约束：作业单元尺寸不应小于喷杆控制的最小分段宽度。假设喷杆幅宽 24 m，分为 12 个独立控制段，每段 2 m，那么栅格边长取 2 m 以下没有意义，控制器无法分辨；取 5～10 m 则与分段宽度匹配，既保留空间差异，又不至于频繁开关阀。若喷杆支持脉宽调制（PWM）逐喷嘴调节，单元可以更细，但仍建议不小于 3～5 m，避免喷量在相邻格之间剧烈跳变。
此外，作业单元还应与机具行走方向协调。栅格若与作业行向斜交，控制器在行间切换时会频繁触发分段开关，造成实际喷量与处方值偏离。因此栅格通常按作业行向对齐，或直接采用“沿行向条带”作为单元。
三、栅格与矢量：两种表达，各有分工
栅格数据用“像元值”表达连续变化的施药量，适合反映长势、NDVI、土壤养分的空间渐变，文件形式常见为 GeoTIFF。它的优点是计算简单、便于与遥感影像逐像元对应；缺点是数据量大，且边界处会出现“锯齿”，需要按田块边界做掩膜裁剪。
矢量数据用多边形属性表表达分区施药量，适合管理分区、处方等级（如高、中、低三档）和作业地块组织，常见格式为 Shapefile、GeoJSON。它的优点是边界精确、属性清晰、便于人工审核；缺点是不擅长表达连续渐变。
工程上常见的做法是“矢量定范围、栅格定数值”：先用田块边界矢量裁剪出作业范围，再在范围内生成栅格并逐格赋值，最后按控制器的格式导出。赋值时要注意无效值处理——田块外像元应设为 NoData，而不是 0，否则控制器可能把田外区域当作“施药量为零”的正常单元，导致边界判断混乱。
四、坐标系统：所有图层必须“说同一种语言”
坐标系统包含两个层面：地理基准（Datum）和投影方式（Projection）。基准决定椭球参数，投影决定如何把球面展开成平面。国内农业作业常用 CGCS2000 基准，投影多选高斯-克吕格 3° 带或 UTM 带。关键原则只有一条：田块边界、栅格、处方图层、农机导航底图必须使用同一基准和同一投影。
最常见的错误是把经纬度坐标（EPSG:4326）的边界直接叠加到投影坐标（如 EPSG:4547）的底图上。此时图形不会报错，但位置会整体偏移几百米甚至更多，处方图落到隔壁地块。正确做法是在 GIS 或处方图软件中显式执行“投影转换”，并检查转换后边界与影像上的田埂是否套合。另一个易错点是带号：高斯-克吕格 3° 带不同带号之间横坐标相差 500 km 的整数倍，跨带作业时必须先统一到同一带或做带间转换。
五、精度要求：分级设定，逐项验证
处方图的精度不是单一指标，而是分层要求。定位精度方面，RTK 固定解水平误差通常要求在 2.5 cm 以内，这是保证边界与喷杆实际位置套合的基础；若只有亚米级差分，边界误差可能达到 0.5～1 m，田头漏喷带会明显加宽。边界精度方面，建议边界与实地田埂的偏差控制在 0.3～0.5 m 以内，可通过在田块四角和中点选取检查点、用 RTK 实测坐标与矢量顶点比对来验证。
属性精度同样重要：每个作业单元的施药量赋值误差应控制在目标值的 ±5% 以内，且相邻单元之间的跳变不宜超过一档，否则控制器频繁调节反而降低均匀性。对于栅格处方，还要检查像元对齐——栅格原点应与作业行向、喷杆分段边界对齐，避免“半格”错位。
把上述四类数据组织好，处方图才具备可执行性：边界给出可信的作业范围，作业单元给出与机具匹配的决策粒度，栅格与矢量各司其职地表达施药量，坐标系统与精度保证“图上位置”就是“田间位置”。这四项数据基础确认无误后，才进入具体的处方等级划分与文件导出环节。