The invention provides an automatic monitoring method for soil evaporation based on UAV thermal infrared. The method includes: using UAV thermal infrared imaging device to fly according to a preset route, acquiring the thermal infrared image of the soil in the target area, collecting the environmental information in the target area, and acquiring the thermal infrared image of the soil. As well as the environmental information in the target area, soil evaporation in the target area is calculated by using the three-temperature model soil evaporation sub-model. The automatic monitoring method of Soil Evaporation Based on UAV thermal infrared can accurately monitor soil evaporation by extracting thermal image information, and the operation is simple and convenient.
【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机热红外的土壤蒸发自动监测方法及系统
本专利技术涉及环境监测
,特别涉及一种基于无人机热红外的土壤蒸发自动监测方法及其系统。
技术介绍
蒸发是地表能量平衡和水分平衡的重要组成部分。在目前水资源日益短缺的情况下,为了合理的定量化管理和分配水资源,包括土壤水分蒸发的区域水分蒸散研究日益成为各个领域的研究热点。Penman-Monteith公式广泛应用于土壤水分蒸发研究,但其中表面阻抗的确定至今仍是蒸散研究和测定的难点,使得该公式的应用范围受到了一定限制。现有技术将三温模型引入参考土壤,不需要输入阻抗,只利用表面温度、参考表面温度和气温即可反演蒸散量和评价环境质量。该模型参数少、应用遥感技术观测实际水文过程,具有重要意义。但是现有的三温模型土壤蒸发测量方法在实际使用中存在着测量不准确、测量不便等缺点。温度在绝对零度以上的任何物体都会产生自身的分子和原子无规则运动,并不停地辐射出热红外能量,红外热成像技术正是基于这一原理,通过红外探测器将物体红外热辐射的功率信号转换成电信号后,经成像装置的放大处理,模拟出被扫描物体表面温度的空间分布,形成视频信号传至显示屏或监视器上,得到与物体表面热分布相对应的热像图。红外热成像技术开始主要应用于军事,后来在工业、农业、消防、森林管理等民用事业上应用,近些年在遥感反演诸如土地和植物水分收支领域应用越发广泛。传统红外测温拍摄方法为人工利用手持红外热成像仪拍摄,优点是精度高,画质稳定。但存在以下缺点:(1)人工成本高,高频率拍摄例如白昼间隔每小时对多块样地进行红外测温拍摄时,则需要多人配合完成;(2)拍摄场景具有局限 ...
【技术保护点】
1.一种基于无人机热红外的土壤蒸发自动监测方法,其特征在于,包括:使用无人机搭载热红外成像装置根据预设的航线飞行,获取目标区域的热红外图像;采集目标区域内的环境信息;根据所采集的热红外图像以及目标区域内的环境信息,使用三温模型土壤蒸发子模型计算目标区域的土壤蒸发。
【技术特征摘要】
1.一种基于无人机热红外的土壤蒸发自动监测方法,其特征在于,包括:使用无人机搭载热红外成像装置根据预设的航线飞行,获取目标区域的热红外图像;采集目标区域内的环境信息;根据所采集的热红外图像以及目标区域内的环境信息,使用三温模型土壤蒸发子模型计算目标区域的土壤蒸发。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机热红外的土壤蒸发自动监测方法,其特征在于,所述使用三温模型土壤蒸发子模型计算目标区域的土壤蒸发,具体的,土壤蒸发模型公式为:其中,Rn,s为净辐射,Rn,sd为参考土壤净辐射,Ts为土壤表面温度,Ta为气温,Tsd为参考土壤温度,Rs为下行短波辐射。3.根据权利要求2所述的一种基于无人机热红外的土壤蒸发自动监测方法,其特征在于,当测试条件为晴天时,所述下行短波辐射Rs为晴天的太阳辐射Rs0。4.根据权利要求1所述的一种基于无人机热红外的土壤蒸发自动监测方法,其特征在于,所述环境信息包括土壤表面温度、气温、参考土壤温度。5.根据权利要求1所述的一种基于无人机热红外的土壤蒸发自动监测方法,其特征在于,所述方法进一步包括:预先设定无人机的飞行路线,无人机搭载热红外成像装置后根据预设的飞行路线飞行,获取目标区域的热红外图像。6.一种基于无人机热红外...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱国玉,鄢春华,李桐,赵文利,秦龙君,
申请(专利权)人:北京大学深圳研究生院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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