一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。统的智能化程度。统的智能化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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)。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统，包括：
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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。
[0010]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。
[0011]可选的，所述采集模块包括：
[0012]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；
[0013]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。
[0014]可选的，所述监测模块包括：
[0015]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；
[0016]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；
[0017]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。
[0018]可选的，所述可视化模块包括；
[0019]第一展示单元，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，并通过建模仿真将碳浓度数据的分布情况绘制在所述三维空间中；
[0020]第二展示单元，用于将所述监测数据绘制在所述三维空间中，并基于预警程度采用不同的标注点在所述三维空间中进行展示。
[0021]可选的，所述规划模块包括：
[0022]数据获取单元，用于获取预设时间内的碳浓度数据，进而获得预设时间内的碳浓度平均值；
[0023]区域规划单元，用于基于所述碳浓度平均值划分不同区域的绿化等级，并设置绿化规划方案。
[0024]可选的，所述监测系统还包括由若干个卫星组成的卫星网，用于获取监测地区的卫星遥感影像数据；所述卫星网包括通信终端，用于在星内和星地之间进行数据传输，所述通信终端采用激光通信终端或者微波通信终端。
[0025]本专利技术的技术效果为：
[0026]本专利技术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。
[0027]本专利技术将获取的监测数据与获取的卫星遥感数据相结合，并展示在三维空间中进行实时监测；除此之外，在三维空间中同步展示碳浓度数据超出预警阈值的监测信息，并用不同的标记展示在三维空间中，为后续根据监测数据对不同区域进行绿色规划提供数据。
[0028]本专利技术不仅实现了对碳浓度数据的实时监测，并且能够根据预设时间段内的碳浓度平均值确定绿化等级，进行在不同的区域类型内采取对应的绿化措施，提供更适宜的生存环境。
附图说明
[0029]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0030]图1为本专利技术实施例中的监测系统结构示意图。
具体实施方式
[0031]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0032]需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0033]实施例一
[0034]如图1所示，本实施例中提供一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统，包括：
[0035]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，与采集模块连接，用于将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，并将碳浓度数据和监测数据在三维空间中进行展示；规划模块，与可视化模块连接，用于基于碳浓度数据和监测数据，生成监测地区的规划方案。
[0036]可实施的，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；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，通过通信接口将融合后的数据进行传输。
[0037]本实施例的传感器网络还包括为传感器网络中的上述装置进行供电的电源，电源可使用以太阳能提供电能进行储能电源或者连接现有电路通过现有电路的电能充电的电源，光照充足的地方采用太阳能供能电源，其他的采用现有电路供能的电源，保证电源供电充足，同时节约资源。微型处理器对二氧化碳浓度数据进行获取，并同时搭载定位相关硬件及程序，来获取当前位置信息，根据并将获取的二氧化碳浓度数据及位置信息进行组合，组合完成后，通过通信接口将组合后的数据进行传输，传输中可通过光纤、传输线等有线传输介质或者wifi、通信基站等无线传输设备进行数据传输，上述设备不进行型号的限定，能够完成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于星地协同的近地面碳浓度监测系统，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的基于星地协同的近地面碳浓度监测系统，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的基于星地协同的近地面碳浓度监测系统，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的基于星地协同的近地面碳浓度监测系统，其特征在于，所述监测模块包括：数据对比单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨邦会，殷健，温莹莹，胡乔利，李冬阳，王琦文，
申请(专利权)人：中科海慧天津科技有限公司，
类型：发明
国别省市：