[发明专利]小型智能水体光学观测设备及应用该设备评估全球水体质量的方法

说明书

本发明涉及一种小型智能水体光学观测设备即应用该设备评估水体质量的方法。所述的设备包括观测器、移动智能终端和手持自稳云台；手持自稳云台一端设有手持握把，另一端设有三轴稳定器；三轴稳定器的俯仰轴上设有用于夹持观测器的第一夹具；手持握把上设有用于夹持移动智能终端的第二夹具；移动智能终端以无线方式联接观测器和三轴稳定器；移动智能终端内置观测应用程序，用于设置数据采集的参数、实时监测三轴稳定器姿态的调整，同时用于接收、保存并显示来自观测器的数据、分析数据和/或向外分享或发送分析结果。本发明的观测设备对于非专业人员来说足够便携和简单，无需经过培训即可完成水体光学观测数据的有效采集，使身处水边或水域中的普通非专业人员可以随时随地完成观测并提供数据。本发明还提供应用所述设备评估水体质量的方法。

技术领域

本发明涉及光学观测领域，具体涉及一种用于水体光学观测的设备及应用该设备对水体质量进行评估的方法。

背景技术

海洋科学在20世纪后半叶得到迅速发展，人们逐渐认识到海洋在全球环境与人类社会可持续发展中发挥着至关重要的调节作用。海洋水体研究是研究海洋环境的基础，在洋流监测、气象预报、防灾减灾、环境治理、极地科考中都占据着重要地位。目前国内外都已展开对海洋水体的深入研究，其中，海洋光学研究主要是研究海洋的光学性质，以及光在海洋中的传播规律，其研究所依赖的基础数据主要是运用现场和实验室的测量方法获取的海洋水体光谱数据，例如研究太阳光射入海洋后，经过辐射传递过程所产生的、由海洋表层向上的光谱辐射场。

现有技术中，海洋等水体的光学研究所依赖的基础数据基本上都是专业技术机构的专业技术人员操作专业的观测设备在现场或实验室中观测得到的。该过程中，观测设备往往结构复杂、操作要求高，技术人员需要经过专业的培训才可以正确使用观测设备获得有效的观测数据。目前世界范围内被公认可以有效观测海洋光学数据的设备种类繁多，例如目前市场上现有的Seabird、TriOS或Water Insights等等品牌的光学观测设备。这些观测设备的便携程度和操作难度各不相同，但是几乎都是庞大或笨重的，而且需要对使用者进行特殊培训才可以投入实际观测应用。然而全球海洋水体规模巨大，有些光学变化发生速度很快，仅仅依靠非常有限的海洋光学观测机构及其人员和设备，完全不足以满足日益增长的观测需求，在很大程度上限制了海洋光学观测数据的采集和利用。

随着信息技术的发展和智能化设备的普及，大数据时代已经汹涌而来，利用智能化设备和信息技术实现的数据采集和大数据分析，已经渗透到人们生活和生产的方方面面。越是贴近人们生活的领域，智能化设备和大数据的积累越成熟，反过来促使人们在该领域的生活也更便捷。从地球整体生态角度讲，海洋等水体作为地球上非常重要的生态体系，实际上与人类的生存和发展始终是息息相关的。随着人们生态意识的觉醒，普通民众想要对身边的各类水体进行了解、关注甚至研究的需求越来越高，专业机构对于全球水体观测的同步性、系统性的要求也越来越高。因此，如何有效地利用网络信息技术和智能设备让大数据分析也能充分渗透水体光学观测领域，成为了当下水体光学观测的重要课题。而解决这一课题的首要任务便是解决观测设备的小型化和智能化问题。除此以外，利用小型智能化观测设备建立新的水体评估系统和评估模式，还可以充分满足水体质量评估的需求。

发明内容

鉴于上述技术背景，本发明的首要目的在于：提供一种小型化、智能化的水体光学观测设备，该设备对于非专业人员来说不仅足够便携，更重要的是安装和操作足够简单，无需经过培训即可完成水体光学观测数据的有效采集。这将打破原有专业人员经过专业培训才能够观测水体光学数据的局限，使身处水边或水域中的普通非专业人员可以随时随地完成观测并提供数据。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

首先，提供一种小型化、智能化的水体光学观测设备，它包括观测器、移动智能终端和手持自稳云台；