一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法，涉及土壤监测技术领域，处理端将监测区域划分为若干个子区域，子区域的划分可以通过面积等分划分，基于遥感卫星获取各个子区域的图像数据，基于传感器设备获取监测区域和土壤墒情有关的多源数据，对图像数据和多源数据进行预处理，综合分析图像数据和多源数据，评估每个子区域的土壤墒情状况后，通过每个子区域的土壤墒情状况综合分析监测区域的整体土壤墒情状况，该监测方法综合分析多源数据后来评估监测区域的土壤墒情，分析更为全面，准确性更高。准确性更高。准确性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法


[0001]本专利技术涉及土壤监测
，具体涉及一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法。

技术介绍

[0002]土壤墒情是衡量土壤湿度和含水量的关键参数之一，它对农业、水资源管理、环境保护等领域都具有重要意义，合适的土壤墒情有助于决策者更好地进行农田灌溉、干旱监测、防洪管理等工作；基于遥感技术的土壤墒情智能监测系统是一种利用遥感技术、传感器技术和数据分析技术相结合的系统，旨在实时监测和评估土壤的墒情状况，也就是土壤的含水量和湿度情况。
[0003]现有技术存在以下不足：现有的监测系统，通常是通过遥感卫星采集监测区域的图像数据后，基于图像数据对土壤进行色彩分割，将表示土壤墒情好的颜色网格与表示土壤墒情差的颜色网格进行对比后，判断监测区域的整体土壤墒情状况，然而，当存在影响因素时（例如雨天或大雾天气），会导致该种分析方式的准确性，从而影响管理员判断；因此，本申请提出一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法，综合分析多源参数后评估监测区域的土壤墒情，准确性更高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法，以解决
技术介绍
中不足。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法，所述监测方法包括以下步骤：S1：处理端将监测区域划分为若干个子区域，基于遥感卫星获取各个子区域的图像数据，基于传感器设备获取监测区域和土壤墒情有关的多源数据，对图像数据和多源数据进行预处理；S2：综合分析图像数据和多源数据，评估每个子区域的土壤墒情状况；S3：通过每个子区域的土壤墒情状况综合分析监测区域的整体土壤墒情状况；S4：将监测区域的整体土壤墒情状况以可视化的方式呈现；S5：将可视化报告发送至管理员。
[0006]优选的，步骤S2中，综合分析图像数据和多源数据，图像数据包括颜色分割指数，多源数据包括湿度系数、含水率浮动系数。
[0007]优选的，步骤S2中，评估每个子区域的土壤墒情状况包括以下步骤：S2.1：将颜色分割指数、湿度系数以及含水率浮动系数综合计算获取墒情系数，计算表达式为：
式中，为湿度系数，为颜色分割指数，为含水率浮动系数，分别为湿度系数、颜色分割指数、含水率浮动系数的比例系数，且均大于0；S2.2：若墒情系数值≥墒情阈值，评估该子区域的土壤墒情好，若墒情系数值＜墒情阈值，评估该子区域的土壤墒情差。
[0008]优选的，步骤S3中，通过每个子区域的土壤墒情状况综合分析监测区域的整体土壤墒情状况包括以下步骤：S3.1：获取子区域的数量，获取每个子区域的墒情系数值；S3.2：计算所有子区域的墒情系数平均值；S3.3：基于子区域的墒情系数值和墒情系数平均值计算监测区域的墒情系数离散程度；S3.4：通过监测区域的墒情系数离散程度分析监测区域的土壤墒情状况以及土壤墒情变化趋势。
[0009]优选的，步骤S3.4中，监测区域的墒情系数离散程度的计算表达式为：式中，表示子区域的数量，为正整数，表示第b个子区域的墒情系数值，表示墒情系数平均值；若墒情系数平均值≥墒情阈值，且墒情系数离散程度≤离散阈值，分析监测区域的整体土壤墒情状况好，且土壤墒情未来向好的趋势发展；若墒情系数平均值≥墒情阈值，且墒情系数离散程度＞离散阈值，分析监测区域的整体土壤墒情状况良，且土壤墒情未来发展趋势存在不稳定因素；若墒情系数平均值＜墒情阈值，且墒情系数离散程度＞离散阈值，分析监测区域的整体土壤墒情状况差，且土壤墒情未来发展趋势存在不稳定因素；若墒情系数平均值＜墒情阈值，且墒情系数离散程度≤离散阈值，分析监测区域的整体土壤墒情状况极差，且土壤墒情未来向坏的趋势发展。
[0010]优选的，所述颜色分割指数的计算表达式为：
式中，为颜色分割指数，表示土壤裸露区域中土壤墒情好区域所占网格数量，表示土壤裸露区域中土壤墒情差区域所占网格数量，表示植被区域中土壤墒情好区域所占网格数量，表示植被区域中土壤墒情差区域所占网格数量。
[0011]优选的，所述湿度系数的计算表达式为：式中，为湿度系数，，为正整数，表示子区域不同土壤深度监测点的设置数量，表示第i个监测点处的土壤湿度，表示第i个监测点土壤湿度的权重，且大于0。
[0012]优选的，所述含水率浮动系数的计算表达式为：式中，为子区域土壤中的实时含水率，为子区域环境蒸发量预警的时段，为子区域地下水水位预警的时段。
[0013]优选的，所述子区域环境蒸发量预警的时段的获取逻辑为：通过蒸发皿计算子区域的环境蒸发量，蒸发量大于蒸发量阈值的时段为子区域环境蒸发量预警的时段。
[0014]优选的，所述子区域地下水水位预警的时段的获取逻辑为：通过雷达获取子区域的地下水水位，地下水水位低于水位阈值的时段为子区域地下水水位预警的时段。
[0015]在上述技术方案中，本专利技术提供的技术效果和优点：本专利技术通过处理端将监测区域划分为若干个子区域，子区域的划分可以通过面积等分划分，基于遥感卫星获取各个子区域的图像数据，基于传感器设备获取监测区域和土壤墒情有关的多源数据，对图像数据和多源数据进行预处理，综合分析图像数据和多源数据，评估每个子区域的土壤墒情状况后，通过每个子区域的土壤墒情状况综合分析监测区域的整体土壤墒情状况，该监测方法综合分析多源数据后来评估监测区域的土壤墒情，分析更为全面，准确性更高；本专利技术通过将颜色分割指数、湿度系数以及含水率浮动系数综合计算获取墒情系数，分析更为全面，准确性更高，并且，先分析多个子区域的土壤墒情后，再通过分析多个子区域土壤墒情来判断监测区域的整体土壤墒情以及土壤墒情发展趋势，从而便于管理员制定管理策略。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术的方法流程图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
[0019]实施例1：请参阅图1所示，本实施例所述一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法，所述监测方法包括以下步骤：处理端将监测区域划分为若干个子区域，子区域的划分可以通过面积等分划分，包括以下步骤：确定监测区域：首先，确定需要监测的整个区域；这个区域可以是农田、流域、生态系统或其他地理区域；选择划分因素：确定子区域划分的因素；通常，面积是一个常见的划分因素，但也可以考虑其他因素，如土地利用类型、地形、降水分布等；数据准备：收集或获取与选择的划分因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法，其特征在于：所述监测方法包括以下步骤：S1：处理端将监测区域划分为若干个子区域，基于遥感卫星获取各个子区域的图像数据，基于传感器设备获取监测区域和土壤墒情有关的多源数据，对图像数据和多源数据进行预处理；S2：综合分析图像数据和多源数据，评估每个子区域的土壤墒情状况；S3：通过每个子区域的土壤墒情状况综合分析监测区域的整体土壤墒情状况；S4：将监测区域的整体土壤墒情状况以可视化的方式呈现；S5：将可视化报告发送至管理员；步骤S2中，综合分析图像数据和多源数据，图像数据包括颜色分割指数，多源数据包括湿度系数、含水率浮动系数；步骤S2中，评估每个子区域的土壤墒情状况包括以下步骤：S2.1：将颜色分割指数、湿度系数以及含水率浮动系数综合计算获取墒情系数，计算表达式为：式中，为湿度系数，为颜色分割指数，为含水率浮动系数，分别为湿度系数、颜色分割指数、含水率浮动系数的比例系数，且均大于0；S2.2：若墒情系数值≥墒情阈值，评估该子区域的土壤墒情好，若墒情系数值＜墒情阈值，评估该子区域的土壤墒情差。2.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法，其特征在于：步骤S3中，通过每个子区域的土壤墒情状况综合分析监测区域的整体土壤墒情状况包括以下步骤：S3.1：获取子区域的数量，获取每个子区域的墒情系数值；S3.2：计算所有子区域的墒情系数平均值；S3.3：基于子区域的墒情系数值和墒情系数平均值计算监测区域的墒情系数离散程度；S3.4：通过监测区域的墒情系数离散程度分析监测区域的土壤墒情状况以及土壤墒情变化趋势。3.根据权利要求2所述的一种基于遥感技术的土壤墒情智能监测方法，其特征在于：步骤S3.4中，监测区域的墒情系数离散程度的计算表达式为：
式中，表示子区域的数量，为正整数，表示第b个子区域的墒情系数值，表示墒情系数平均值；若墒情系数平均值≥墒情阈值，且墒情系数离散程度≤离散...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春芽，范永申，段福义，曹引波，李鹏，曹华，詹伟，
申请(专利权)人：中国农业科学院农田灌溉研究所，
类型：发明
国别省市：