[发明专利]一种像元级农业环境物联网监测站及工作方法

说明书

本发明涉及一种遥感观测技术领域，公开了一种像元级农业环境物联网监测站及工作方法，包括：主站和若干个分站；各个分站无线通信连接于主站，主站无线通信连接于云端上位机和卫星，在一个包含连续多个卫星像元的地面观测区域内设置有1个主监测点和多个分监测点，且各个分监测点位于一个像元的中心，主站部署在主监测点，分站部署在分监测点，分站主动采集并上传农业环境数据给主站，主站负责收集各分站及自身采集的数据，并发送给云端上位机，可用于农田管理和卫星遥感信息校正，本申请通过一个主站连接多个分站，可合理覆盖要观测的像元地块，为采集“面”状提供了物理条件，比无分站的模式可显著节省通信和管理成本。

技术领域

本发明涉及一种遥感观测技术领域，特别涉及一种像元级农业环境物联网监测站及工作方法。

背景技术

近几年来，我国卫星及遥感事业发展迅速，全球遥感数据的光谱范围及其空间分辨率、时间分辨率也都不断增加，遥感信息已在军事、地质、农业等领域得到广泛应用，例如，遥感数据可提供大范围国土的耕地面积、作物种植面积、地面小气候、作物长势、病虫害发生情况、农业灾情、作物产量等多种信息，不过，这些信息需要从卫星遥感数据中进行分析挖掘、校正、变换等数据处理后得到。卫星遥感具有空间尺度大的特点能否与环境要素田间分布异质性匹配需要进行验证和校正。以往用于卫星遥感数据验证和校正的地面监测装置，多是常规地面监测设备，每套设备只能监测农田中的一个点，能代表农田的面积是平方米级别的。但卫星遥感观测取得的地面数据的空间尺度比较大，卫星遥感图上的1个像元对应的地面是一个正方形的“面”，卫星遥感的空间分辨率越低，正方形的边长越长，一般是1km左右，最低的是100km，最高的是10～100m。因此，若地面监测站只提供数平方米面积的“点”数据，则与卫星数据代表的地面面积难以保持精准匹配。为此，我们发明了一种能对于像元级农田地块进行同步监测的“面”数据监测装置及其工作方法。

发明内容

本申请的一些实施例中，提供一种像元级农业环境物联网监测站，其包括主站和分站，所述分站无线通信连接于所述主站，在观测地块内设置有主监测点和分监测点，且各分监测点相互分开且分布在卫星像元对应地块的中心，一般可以确定4～9个连续像元地块作为观测场，所述主站部署于所述主监测点、各分站分别部署于所述分监测点，一个分监测点内一般可部署多个感知环境要素不同的分站也可部署多个相同环境要素的分站。

本申请的一些实施例中，对监测站供电方式进行了改进，主站和分站采用不同的电源类型供电，可以节能、降本。可以实现传输距离、传感器探头组能耗类型与电源类型供电能力的匹配，主站耗电多采用电力充足的太阳能电源供电、分站耗电少采用电力供应较少但安装方便的高能电池供电。

本申请的一些实施例中，对监测站基架结构进行了改进，设计采用可变高度的支撑装置,可以解决农机作业等原因对天线和避雷器高度的限制，提高了设备更广泛的适用性。

本申请的一些实施例中，对监测站天线安装结构进行了改进，设计采用卡托配件，使得可在倾斜的太阳能板上安装要求垂直地面的天线，提高了设备接收无线信号的灵敏度。

本申请的一些实施例中，提供一种像元级农业环境物联网监测站及工作方法，包括：主站，所述主站无线通信连接于云端上位机和卫星；分站，所述分站无线通信连接于所述主站，所述分站设置有多个；其中，在观测地块内设置有主监测点和分监测点，且各分监测点相互分开且均匀分布在观测地块内，所述主站部署于所述主监测点、各分站分别部署于所述分监测点，一个分监测点内部署多个感知环境要素不同的分站。