[发明专利]一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统

说明书

本发明公开了一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统，包括：采集模块，用于基于若干个传感器网络实时获取监测地区的碳浓度数据；监测模块，与所述采集模块连接，用于将所述碳浓度数据与预警阈值进行对比，获得监测数据；可视化模块，与所述监测模块连接，用于基于监测地区的卫星遥感影像数据和高程数据建立三维空间，并将所述碳浓度数据和监测数据在所述三维空间中进行展示；规划模块，与所述可视化模块连接，用于基于所述碳浓度数据和监测数据，生成监测地区的规划方案。本发明在对二氧化碳浓度数据进行实时监测时，在多个位置布置传感器网络，其监测范围广，并且能够实时获取二氧化碳浓度数据，提高监测的实时性，提高系统的智能化程度。

技术领域

本发明属于二氧化碳浓度的监测领域，特别是涉及一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统。

背景技术

碳监测是通过综合监测，结合数值模拟，统计分析等手段，获取温室气体排放强度、环境中浓度、生态系统中碳汇等碳汇源状况及其变化趋势信息，为应对气候变化研究和管理提供服务支撑的一个过程。主要监测对象包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟化碳(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮(NF3)。

目前，二氧化碳正在逐年增加，其二氧化碳气体浓度的增加将会使温室效应越来越严重，为了能够准确地预测未来大气中二氧化碳浓度对全球气候变暖的影响程度，研究大气二氧化碳浓度探测技术是十分必要的。但是在现有的监测技术中，多数通过人工进行实地采样，然后将样本带到实验室中进行测量，浪费人力时间且无法进行二氧化碳的实时监测，对于二氧化碳的监测不够智能化，还有一些通过装置进行二氧化碳的测量的方法，但是其装置测量只能对一小部分区域进行测量，无法做到大范围空气中二氧化碳监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统，包括：

采集模块，用于基于若干个传感器网络获取监测地区的碳浓度数据；

监测模块，与所述采集模块连接，用于将所述碳浓度数据与预警阈值进行对比，获得监测数据；

可视化模块，与所述监测模块连接，用于基于监测地区的卫星遥感影像数据和高程数据建立三维空间，并将所述碳浓度数据和监测数据在所述三维空间中进行展示；

规划模块，与所述可视化模块连接，用于基于所述碳浓度数据和监测数据，生成监测地区的规划方案。

可选的，所述传感器网络包括依次连接的若干个二氧化碳传感器、AD转换器、微型处理器及通信接口；所述微型处理器搭载卫星GPS定位，用于获取传感器网络的位置信息，并和获取的二氧化碳浓度数据进行数据融合，通过所述通信接口将融合后的数据进行传输。

可选的，所述采集模块包括：

区域划分单元，用于对监测区域的地理图像进行分割，获得分割区域的面积比例；

传感器设置单元，用于基于分割区域的面积比例，设置不同区域对应的二氧化碳传感器数量，进而设置传感器网络。

可选的，所述监测模块包括：

数据对比单元，用于将获取的碳浓度数据与预警阈值进行对比，若超出所述预警阈值，则生成预警信息；

区域识别单元，用于构建深度学习神经网络模型，识别监测区域的区域类型并进行标注；

位置判断单元，用于获取所述预警信息在监测区域内的位置，并和对应的区域类型进行结合，生成监测数据。

可选的，所述可视化模块包括；