[发明专利]空地土壤墒情信息采集系统

说明书

本发明公开了一种空地土壤墒情信息采集系统，包括硬件子系统和处理子系统，其中硬件子系统包括在无人机平台上搭载召测设备，在地面布放传感器节点以及多个传感器，处理子系统包括数据处理模块和召测与传输模块，传感器节点根据不同需求进行布放，在重点地形或复杂检测范围多放置监测节点，非重点区域少放置或不放置监测节点。本发明各个监测节点之间相互独立，如有损坏不对其它节点产生影响；无需架设服务器，减少常规耗能；监测节点任意布放，可在重点区域密集布放，非重要地区稀松布放，可根据现场实际情况自由布放；相同环境下地对空通讯环境优于地对地；可分重点区域、次重点区域、非重点区域布放监控节点检测土壤墒情。

技术领域

本发明涉及一种空地土壤墒情信息采集系统，通过无人机平台实现更广更远范围实现物联网监测，涉及无人机和物联网领域。

背景技术

物联网(IOT)，即通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术实现的物物相连网络，四大层次分别为：感知层、网络层、平台层和应用层。物联网被认为是新一轮科技和产业革命的基础，覆盖了工业/制造、金融、农业、交通、家居/生活、物流等诸多领域。其中，智能计算、车联网、建筑/家居安防是目前发展最快的垂直行业。

智能环境物联网：利用各种传感器技术，移动计算，信息融合等技术对空气环境，海洋环境，河，湖水质，生态环境，城市环境质量进行全面有效地监控，多功能环境监测信息系统通过网络连接全国所有的监测节点，实现信息传递和信息共存。

智能农业物联网：利用各种传感器技术，信息融合等技术对土壤墒情，作物长势等信息进行全面有效地监控，利用射频技术组织自主、多跳网络监测节点，实现信息传递和信息共存。

智能城市物联网：利用各种传感器技术，信息融合，云技术等技术对城市供水，供电等信息进行全面有效地监控，利用云数据计算技术实时获取监测节点数据，实现信息传递和信息共存。

另一方面，在无人机的应用领域，利用无人机获取地面图像并结合其他应用的技术已经非常成熟和普及。

但是传统物联网存在以下弊端：

1.监测点连接复杂，如有损坏影响局域内其余节点数据上报；

2.需要架设服务器，提供服务器维护，提供服务器数据库维护服务，加大常规耗能；

3.监测网络庞大，繁琐复杂，布放需遵循专业拓扑规律，不适合二次利用和转移，不适合平民化；

4.监测点之间工作一定作用范围内，且通信传输环境良好，不需要检测土壤为了下级通讯也必须布放，增加不必要成本；

5.监测点不可移动，不能适应现场变化需求。

近年来，无人机遥感以其在云下低空飞行的能力，结合传统物联网技术，形成了空地信息监测的技术，成为新型遥感不可或缺的手段。与传物联网对土壤墒情信息的获取技术相比相比，无人机遥感具有高时效、高分辨率、低成本、低损耗、低风险及可重复等诸多优势，能够快速获取大面积国土、资源、环境等空间要素。土壤水含量、土壤温度、土壤CO₂浓度等信息是植被覆盖、水土保持、土质分析等领域的重要信息，在分析植被分布影响因素、评价区域生态环境等方面具有重要意义。在农学领域，它也反映农作物对光的截获能力，指示作物的生长发育和生物产量，是农学所关心的一个重要参数。随着大面积土壤水含量的分析的日益重要，通过无人机平台获取土壤墒情的手段被广泛应用，那么针对无人机平台所获取的土壤墒情信息的内业分析就更为重要，如何将无人机采集到的土壤墒情信息为专业人员提供有效的分析就变得不可或缺。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明通过无人机平台实现更广更远范围实现物联网监测。