基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法技术

技术编号:41420703 阅读:35 留言:0更新日期:2024-05-28 20:21
本发明专利技术公开一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法,通过无线传感器节点采集土壤数据并发送至网关;网关将接收到的土壤数据并加上无线信号强度以及信噪比发送给云服务器;对云服务器的数据进行下载并且进行标准化预处理;将数据按8:2的比例划分为训练集和测试集;土壤含水量作为模型的真实数据和目标参数;通过无线信号强度、网关到无线传感器节点的距离、土壤温度和信噪比作为训练模型的输入参数来评估模型的性能;采用KELM作为预测模型;通过KELM模型对土壤含水量进行预测。该方法无需依赖气象站来获取参数,灵活性高,且利用单个频段的无线信号强度和信噪比数据,结合其他环境等相关因素,以此提高了土壤含水量预测的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土壤含水量检测,具体涉及一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法


技术介绍

1、土壤含水量作为重要的陆地表层系统要素,是生态、环境、农业等领域研究中不可忽视的指标。传统的土壤含水量监测方法主要土壤干燥法、中子水分仪法、张力计法等,这些方法通常需要在土壤中埋设传感器或在地表进行点测量,不仅工作量大,周期长,价格昂贵,而且难以实现大范围的监测。遥感技术可以克服传统土壤含水量监测方法难以实现大范围的缺点,但时间分辨率并不理想,并且容易受天气影响。近年来,随着无线传感器网络技术的发展,无线地下传感器网络在陆地、农业和生态应用中的研究越来越多。从无线地下传感器网络中收集的数据,结合数据管理和基于人工智能的分析,不会破坏农业过程并且不需要昂贵的土壤传感器,利用无线信号在地下传播过程中受到土壤含水量影响的特点,通过测量无线信号的接收信号强度,并结合其它相关因素和反演算法,就可以实现对土壤含水量的估计。相比于传统方法,该方法可以提供低成本、高效率、长期稳定的监测,可以为农业和生态领域提供有价值的数据和服务。

2、目前,利用无线信号对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法,其特征在于,所述无线传感器节点设有多个,每个所述无线传感器节点包括节点模块、土壤湿度传感器以及天线;所述节点模块包括第一收发模块;所述土壤湿度传感器与天线均垂直插入土壤内;所述节点模块设置于地面上,所述土壤湿度传感器以及天线均与第一收发模块连接,所述第一收发模块与所述网关无线通信连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法,其特征在于,所述土壤湿度传感器与天线插入...

【技术特征摘要】

1.一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法,其特征在于,所述无线传感器节点设有多个,每个所述无线传感器节点包括节点模块、土壤湿度传感器以及天线;所述节点模块包括第一收发模块;所述土壤湿度传感器与天线均垂直插入土壤内;所述节点模块设置于地面上,所述土壤湿度传感器以及天线均与第一收发模块连接,所述第一收发模块与所述网关无线通信连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法,其特征在于,所述土壤湿度传感器与天线插入同一水平的土壤中。

4.根据权利要求2所述的一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测方法,其特征在于,所述无线信号强度为无线传感器节点的天线与网关的天线之间的无线信号强度。

5.根据权利要求2所述的一种基于地下无线传播信号的土壤含水量测定模型探测...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐兴李碧芳吴广罗子豪李健颖江惠芳陈尚存梁华子墨
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:

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