地空一体化农业监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种地空一体化农业监测系统及方法，其中系统包括：空中农业监测装置，用于获取农作物冠层数据；至少一个地面农业监测装置，用于获取农作物生长环境数据和农作物生理生化数据；以及终端服务器，用于对所述空中农业监测装置和地面农业监测装置获取的相同监测点的农作物冠层数据、农作物生长环境数据和农作物生理生化数据进行数据融合、农作物生长模型反演；其中，所述空中农业监测装置和所述地面农业监测装置分别与所述终端服务器进行无线通讯。本发明专利技术通过在空中和地面同时对农作物的生理生化参数和生长环境动态实时监测，并对监测数据进行数据融合，实现了农作物多参数监测与大面积高效率监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业监测
，涉及一种。
技术介绍
农业现代化的前提是农业信息化。农作物全息信息(生长环境、生长生理生化信息、冠层光谱信息、农作物所含元素生化信息等)的动态实时数字化采集、分析和处理对于提高农业信息化管理水平、指导农业生产具有重要意义。农作物冠层反射光谱曲线上富含重要的农作物生理生化参数信息，针对这个信息，可反演农作物生理生化参数。卫星或载人飞机获取农作物遥感信息成本过高，且使用率较低。地面传感器监测范围有限，在农作物长势大面积监测中，单独依靠地面传感器获取农作物生长信息，在监测指标和监测效率方面具有一定的局限性，不利于开展大面积高效率监测。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的是提出一种，以实现农作物多参数监测与大面积高效率监测。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一方面，本专利技术实施例提供的一种地空一体化农业监测系统，包括:空中农业监测装置，用于获取农作物冠层数据；至少一个地面农业监测装置，用于获取农作物生长环境数据和农作物生理生化数据；以及终端服务器，用于对所述空中农业监测装置和地面农业监测装置获取的相同监测点的农作物冠层数据、农作物生长环境数据和农作物生理生化数据进行数据融合、农作物生长模型反演；其中，所述空中农业监测装置和所述地面农业监测装置分别与所述终端服务器进行无线通讯。进一步地，所述空中农业监测装置包括遥感无人机，所述遥感无人机上安装有相连接的机载高光谱成像模块和机载数据处理模块；所述机载高光谱成像模块用于采集农作物可见光、近红外和红外波段反射光、入射光光谱信息和冠层色素信息；机载数据处理模块用于处理所述机载高光谱成像模块采集的农作物冠层光谱信息，得到农作物冠层光谱数据。进一步地，所述遥感无人机还包括与机载数据处理模块连接的多媒体信息采集模块，所述多媒体信息采集模块用于采集农作物的影像信息；与机载数据处理模块连接的全球定位系统GPS导航模块，所述GPS导航模块用于对遥感无人机进行实时定位监测。进一步地，所述地面农业监测装置包括相连接的地面传感模块和地面数据处理模块；所述地面传感模块用于采集农作物生长环境信息和农作物生理生化信息，所述地面数据处理模块用于处理所述地面传感模块采集的农作物生长环境信息和农作物生理生化信息，得到农作物生长环境数据和农作物生理生化数据。进一步地，所述地面农业监测装置还包括与所述地面数据处理模块连接的地面定位模块，用于配合遥感无人机中的GPS导航模块，对监测点进行精确定位。另一方面，本专利技术实施例提供的一种地空一体化农业监测方法，包括:通过空中农业监测装置获取农作物冠层数据；通过地面农业监测装置获取农作物生长环境数据和农作物生理生化数据；通过终端服务器对获取的相同监测点的农作物冠层数据、农作物生长环境数据和农作物生理生化数据进行数据融合、农作物生长模型反演。进一步地，所述通过空中农业监测装置获取农作物冠层数据包括:通过遥感无人机采集农作物可见光、近红外和红外波段反射光、入射光光谱信息和冠层色素信息；处理采集的农作物冠层光谱信息，得到农作物冠层光谱数据。进一步地，所述通过地面农业监测装置获取农作物生长环境数据和农作物生理生化数据包括:采集农作物生长环境信息和农作物生理生化信息；处理采集的农作物生长环境信息和农作物生理生化信息，得到农作物生长环境数据和农作物生理生化数据。进一步地，在终端服务器对获取的相同监测点的农作物冠层数据、农作物生长环境数据和农作物生理生化数据进行数据融合、农作物生长模型反演之前，还包括:采集农作物的影像信息，并将农作物的影像信息传输到终端服务器。进一步地，通过终端服务器对获取的相同监测点的农作物冠层数据、农作物生长环境数据和农作物生理生化数据进行数据融合、农作物生长模型反演包括:建立待监测农作物的农作物生长模型，并确定模型参数；对所述农作物冠层数据、农作物生长环境数据和农作物生理生化数据进行数据融合，将融合之后的数据代入农作物生长模型，以预测预设时间之后的农作物生长状况指标；将预设时间之后监测到的农作物生长状况指标与所述农作物生长模型预测的农作物生长状况指标进行比较，并根据比较结果进行模型参数调整、优化。与现有技术相比，本专利技术技术方案的优点是:本专利技术提供的一种，与现有技术相比，本专利技术通过空中农业监测装置获取农作物冠层数据，地面农业监测装置获取农作物生长环境数据和农作物生理生化数据，对获取的相同监测点的数据进行数据融合、农作物生长模型反演，实现了农作物多参数监测与大面积高效率监测。【附图说明】下面将通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其他特征和优点，附图中:图1为本专利技术实施例一提供的地空一体化农业监测系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的空中农业监测装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例二提供的地面农业监测装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例三提供的地空一体化农业监测方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例三提供的地空一体化农业监测方法的流程示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本专利技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一图1给出了本专利技术实施例一提供的地空一体化农业监测系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括:空中农业监测装置10，用于获取农作物冠层数据；至少一个地面农业监测装置11，用于获取农作物生长环境数据和农作物生理生化数据；以及终端服务器12，用于对空中农业监测装置10和地面农业监测装置11获取的相同监测点的农作物冠层数据、农作物生长环境数据和农作物生理生化数据进行数据融合、农作物生长模型反演；其中，空中农业监测装置10和地面农业监测装置11分别与终端服务器12进行无线通讯。示例性的，上述空中农业监测装置10上安装有GPS导航模块，对空中农业监测装置10进行实时定位监测，并将空中当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地空一体化农业监测系统，其特征在于，包括：空中农业监测装置，用于获取农作物冠层数据；至少一个地面农业监测装置，用于获取农作物生长环境数据和农作物生理生化数据；以及终端服务器，用于对所述空中农业监测装置和地面农业监测装置获取的相同监测点的农作物冠层数据、农作物生长环境数据和农作物生理生化数据进行数据融合、农作物生长模型反演；其中，所述空中农业监测装置和所述地面农业监测装置分别与所述终端服务器进行无线通讯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲敏，李灯华，刘念唐，王东杰，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业信息研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11