一种基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统技术方案

本发明专利技术属于灌溉预报技术领域，公开了一种基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统，所述实时灌溉预报系统包括：灌区监测模块、作物图像采集模块、环境数据采集模块、中央控制模块、墒情预测模块、灌溉面积识别模块、灌溉预报模块、实际用水模块、洒水模块、水位深度测量模块、警报模块、无线通信模块、数据存储模块、数据管理模块、终端模块、供电模块、显示模块。本发明专利技术通过墒情预测模块能提高预测精度并能同时保证泛化能力，有利于大范围部署及扩展，并具有更好的可扩展性和可移植性；通过灌溉面积识别模块满足提取小地块灌溉信息的需求，提高灌溉面积监测结果的精度；可广泛适用于高空间分辨率的灌溉区域遥感识别提取。

A real-time irrigation prediction system based on regional soil moisture monitoring and remote sensing data

【技术实现步骤摘要】
一种基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统
本专利技术属于灌溉预报
，尤其涉及一种基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统。
技术介绍
灌溉为地补充作物所需水分的技术措施。为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。灌溉，即用水浇地。灌溉原则是灌溉量、灌溉次数和时间要根据药用植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定，要适时、适量，合理灌溉。其种类主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等。然而，现有作物灌溉过程中作物根区墒情获取方法造价昂贵、工程量巨大，并导致灌溉决策方法都存在决策精度不足、误差较大的缺陷；同时，不能准确的识别灌溉面积。综上所述，现有技术存在的问题是：现有作物灌溉过程中作物根区墒情获取方法造价昂贵、工程量巨大，并导致灌溉决策方法都存在决策精度不足、误差较大的缺陷；同时，不能准确的识别灌溉面积。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统，其特征在于，所述基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统包括：/n灌区监测模块、作物图像采集模块、环境数据采集模块、中央控制模块、墒情预测模块、灌溉面积识别模块、灌溉预报模块、实际用水模块、洒水模块、水位深度测量模块、警报模块、无线通信模块、数据存储模块、数据管理模块、终端模块、供电模块、显示模块；/n灌区监测模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像机进行作物灌溉区的监测；/n作物图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过遥感设备采集农作物图像；/n环境数据采集模块，与中央控制模块连接，用于通过数据采集设备采集实时的环境数据信息；/n中央...

【技术特征摘要】
1.一种基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统，其特征在于，所述基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统包括：
灌区监测模块、作物图像采集模块、环境数据采集模块、中央控制模块、墒情预测模块、灌溉面积识别模块、灌溉预报模块、实际用水模块、洒水模块、水位深度测量模块、警报模块、无线通信模块、数据存储模块、数据管理模块、终端模块、供电模块、显示模块；
灌区监测模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像机进行作物灌溉区的监测；
作物图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过遥感设备采集农作物图像；
环境数据采集模块，与中央控制模块连接，用于通过数据采集设备采集实时的环境数据信息；
中央控制模块，与灌区监测模块、作物图像采集模块、环境数据采集模块、墒情预测模块、灌溉面积识别模块、灌溉预报模块、实际用水模块、洒水模块、水位深度测量模块、警报模块、无线通信模块、数据存储模块、数据管理模块、终端模块、供电模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
墒情预测模块，与中央控制模块连接，用于通过墒情预测程序预测种植区域的作物根区墒情；
灌溉面积识别模块，与中央控制模块连接，用于通过灌溉面积识别程序识别作物灌溉面积；
灌溉预报模块，与中央控制模块连接，用于根据数据采集模块和墒情预测模块处理得到的信息，计算出土壤的灌溉时间和/或灌水量信息，并进行信息发布；
实际用水模块，与中央控制模块连接，用于根据实际的灌溉时间和灌水量信息，矫正灌溉预报模块计算出的灌溉时间和/或灌水量；
洒水模块，与中央控制模块连接，用于通过喷洒器对作物灌溉区域进行喷洒水；
水位深度测量模块，与中央控制模块连接，用于通过水位水汽湿度测量装置检测灌溉水位的深度；
警报模块，与中央控制模块连接，用于通过警报器根据采集异常数据进行及时警报；
无线通信模块，与中央控制模块连接，用于通过4G或WiFi通信方式实现无线信号传输；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器存储采集的农作物图像、环境信息、灌溉预报信息、实际用水、异常情况及水位深度的实时数据；
数据管理模块，与中央控制模块连接，用于通过数据管理程序进行云数据库服务器中数据的管理；
终端模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器将采集的农作物图像、环境信息、灌溉预报信息、实际用水、异常情况及水位深度的实时数据传输至移动终端；
供电模块，与中央控制模块连接，用于通过太阳能电池板为实时灌溉预报系统供电；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示采集的农作物图像、环境信息、灌溉预报信息、实际用水、异常情况及水位深度的实时数据。


2.如权利要求1所述的基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：温度采集单元、湿度采集单元、光照强度采集单元、风速风向采集单元、大气压强采集单元、土壤墒情数据采集单元、雨情数据采集单元、地下水位采集单元、气象数据采集单元、土地作物分布数据采集单元；
温度采集单元，用于通过温度传感器采集农作物环境温度数据；
湿度采集单元，用于通过湿度传感器采集农作物土壤湿度数据；
光照强度采集单元，用于通过光照传感器采集光照强度；
风速风向采集单元，用于通过风速风向传感器采集环境风速风向数据；
大气压强采集单元，用于通过气压传感器采集大气压强数据；
土壤墒情数据采集单元，用于通过墒情速测仪采集土壤基本墒情数据；
雨情数据采集单元，用于通过翻斗雨量传感器获取雨情数据；
地下水位采集单元，用于通过地下水位采集器采集地下水位信息；
气象数据采集单元，用于通过气象站获取气象数据；
土地作物分布数据采集单元，用于通过遥感装置获取土地作物的分布数据。


3.如权利要求1所述的基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统，其特征在于，所述数据存储模块包括：建库管理、数据输入、数据查询输出、数据维护管理、代码维护、数据库安全管理、数据库备份恢复、数据库外部接口功能；
所述数据存储模块完成对存储和备份设备、数据库服务器及网络基础设施的管理，实现对数据的物理存储管理和安全管理；
所述综合数据库包括监测数据库、业务数据库、基础数据库、空间数据库和多媒体数据库，根据数据种类分别存储于关系型数据管理系统与文件系统中。


4.一种运行权利要求1所述基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报系统的基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报方法，其特征在于，所述基于区域墒情监测和遥感数据的实时灌溉预报方法包括以下步骤：
步骤一，通过摄像机进行作物灌溉区的监测；通过作物图像采集模块利用遥感设备采集农作物图像；通过数据采集设备采集实时的环境数据信息；
步骤二，通过单片...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辅霞，王建雄，李建华，廖丽君，
申请(专利权)人：云南农业大学，
类型：发明
国别省市：云南;53