[发明专利]基于无人机的野外生态环境观测数据自动收集系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于无人机的野外生态环境观测数据自动收集系统及方法，该系统包括无人机遥控终端、无人机收集终端和地面数据管理终端；无人机遥控终端控制无人机收集终端飞行；无人机收集终端向地面数据管理终端发送数据收集请求，接收地面数据管理终端反馈的观测数据并对其进行保存；地面数据管理终端接收数据收集请求并向其反馈相应的观测数据。本发明中需要通信的双方设有相对应的通信模块，通过两者通信模块在互相可通信距离范围内建立起连接来实现数据的传输，即使在没有公共网络覆盖的区域，仍能实现对观测数据的自动收集，既扩大了野外观测区域又提高了收集效率，进而有效提高了野外生态环境观测数据收集的可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于无人机的野外生态环境观测数据自动收集系统及方法。

背景技术

众所周知，生态环境监测是生态环境保护的基础，是生态文明建设的重要支撑。我国国土面积幅员辽阔，生态环境脆弱区横跨多个气候带，地质结构和地形复杂。目前，我国生态环境观测网络存在观测范围和要素覆盖不全，尤其人烟稀少地区观测水平和共享程度不高，观测与应用结合不紧密，观测数据采集及应用有待提高，难以满足生态文明建设需要。由于野外生态环境观测点大多分布在高海拔、高寒地区，人迹罕至，公共通信网络难以覆盖，处于生态脆弱区野外观测站点建立难度大、数据收集难，人工维护成本高，造成数据收集、传输、处理实时性和准确性较差，导致地学要素实施长期、定点、连续、系统观测难以实现。

具体地，野外生态环境观测站点大多数建立在有3G/4G等信号覆盖的公共网络区域，观测数据的传输采用公共网络传输。另外应用较多的野外观测数据收集技术，尤其对野生动物的观测，采用红外相机对动物观测，动物在红外相机附近，触发红外相机，红外相机自动拍摄视频，数据自动存储至存储单元，待数据存储一段周期人工现场收集数据。

前述的野外生态环境观测方式普遍存在如下两方面的不足：（1）野外观测站点建立在有公共网络覆盖的区域，极大缩小了野外观测区域，对于那些高海拔、高寒或人迹罕至等未覆盖公共网络的区域无法观测，难以满足地学研究需求；（2）采用人工收集观测数据的方式，收集成本高而效率却不高，并且野外生态环境观测区域大多处于冰川、草原、原始森林等人迹罕至的地区，具有极大的危险性，对数据收集人员生命安全造成极大的威胁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于无人机的野外生态环境观测数据自动收集系统及方法，以实现对未覆盖公共网络区域观测数据的自动收集，进而扩大野外观测区域和提高收集效率。

为解决上述问题，本发明所述的一种基于无人机的野外生态环境观测数据自动收集系统，该系统包括：

无人机遥控终端、无人机收集终端和地面数据管理终端；其中，需要通信的双方设有相对应的通信模块，通过两者通信模块在互相可通信距离范围内建立起连接来实现数据的传输；

所述无人机遥控终端用于在技术人员的操控下对所述无人机收集终端的飞行情况进行控制；

所述无人机收集终端用于向所述地面数据管理终端发送数据收集请求，接收所述地面数据管理终端反馈的观测数据并对其进行保存；

所述地面数据管理终端用于接收来自所述无人机收集终端的数据收集请求并向其反馈相应的观测数据。

上述自动收集系统中，优选的，所述无人机遥控终端和所述无人机收集终端之间使用的通信模块为蓝牙、WiFi、Zigbee或者LoRa通信模块。

上述自动收集系统中，优选的，所述无人机收集终端和所述地面数据管理终端之间使用的通信模块为WiFi、Zigbee或者LoRa通信模块。

上述自动收集系统中，优选的，所述无人机收集终端包括无人机本体、控制器、通信模块和存储器；所述无人机本体用于接受所述无人机遥控终端的控制并进行相应飞行；所述控制器用于控制所述通信模块收发数据以及控制所述存储器保存接收到的观测数据。