[發明專利]基于遠程監控的農田信息實時監測系統及方法

無效

• 申請號: 200910180235.2
• 申請日: 2009-10-10
• 公開（公告）號: CN101930662A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 李茂松;李志海
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所;北京上智恒達科技有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04N7/18;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及農田信息實時監測技術，尤其涉及基于遠程監控技術的農田信息實時監測系統及方法。?

背景技術

農業是中國國民經濟的基礎。農田監測信息是組織和指導農業生產的重要依據，對各級政府指導生產和制定政策都至關重要^[1]。農田生長環境、土壤墑情、作物苗情、災情以及長勢等作為農田監測的重要內容，亦是農作物產量評估和預報的必要前提，還可為作物災損和農業災害風險評價提供數據支撐與科學依據。?

就目前的農作物監測方法來看，主要有人工定期定點觀測、自動氣象臺站、現場數據采集器以及結合衛星遙感技術等方法。傳統的人工觀測方法不但耗人力物力，而且將觀測結果逐級向上匯報有一定的時間滯后性。上世紀80年代從國外引進的自動氣象站技術和現場數據采集器技術，在農田監測領域得到了較為廣泛的應用。特別是隨著近年來微計算機技術和通訊技術的發展，越來越多的農業科研和生產部門，相繼引入并運用了自動化數據監測和控制管理等項手段。但是，氣象臺站監測設備并不是專門針對農田作物配置的，故安放位置通常距農田較遠，用其反映農田信息存在較大偏差^[2]。傳統數據采集器只能實時采集變量數值，無法看到現場作物實際生長的圖像。并且，大多數數據采集器受數據傳輸條件的限制，數據只能存儲在采集器上，需要定時派人到現場下載，而無法讓專家和管理者及時地得到現場的第一手資料等，在實際使用中未能很好地發揮出信息系統的現代化優勢。另外，各部門之間的協作較少，很難達到信息共享，同樣也影響了地面有效數據的可用性。?

隨著衛星遙感技術的發展，其在大尺度作物監測中的應用越來越廣泛和?深入。但是，由于現有的衛星圖像空間分辨率相對較低以及同物異譜、異物同譜等物譜差異的存在，導致遙感技術無法準確獲得農田尺度作物信息，再加上地面調查樣本的不足，都在一定程度上影響了衛星遙感監測結果的精確度^[8，9]。?

因此，研究基于農田尺度的農田信息可視化監測系統，不僅能夠有效地彌補其它監測手段的不足，而且可以大大提高農田監測的精確度，并實現農田信息有效共享，以服務于各層次農業生產和建設的需要。不僅如此，農田信息可視化監測系統還能利用網絡傳輸跨越地域的限制，讓用戶及時了解農田環境和作物數據，并將實時監測的農作物圖像及時地傳遞回監控中心，給人以身臨其境的感覺。在這一點上，對于農業生產的掌控，特別是針對農業環境的變遷、作物長勢、農業災害預防和控制、災害損失與風險評價以及減災應對措施的正確制定等，均具有十分重要的應用意義。?

有關農田生長環境及作物監測設備研制、信息采集、傳輸和遠程監控方面的技術以日本居多。經對日本現有技術的文獻檢索發現，其在氣象信息、土壤信息以及農田現場環境信息(含視頻圖象)的采集、傳輸和接收方面均具有發明專利申請。其中，?

與氣象和土壤信息相關的代表性專利有：?

1)專利申請號2003-425471，專利名稱為基于自然供電系統的環境監測裝置(自然エネルギ一て駆動する環境計測裝置)；?

2)專利申請號2003-333527，專利名稱為農業信息傳輸系統(農業情報配信システム)；3)專利申請號2001-6054，專利名稱為農業經濟支助系統(農業ビジネス支援システム)。?

與農田現場環境信息相關的代表性專利有：?

1)專利申請號PCT/JP2004/007531，專利名稱為自主運行控制系統(自律稼働制御システム)；?

2)專利申請號2000-377551，專利名稱為遠程農業支助系統(遠隔地農業支援システム)。?

分析和總結日本的相關專利，主要在以下幾方面存在局限：?

(1)沒有對氣象、土壤以及農田現場環境信息(含視頻圖象)進行有效地集成；?

(2)沒有將集成氣象、土壤和視頻圖象要素的采集功能、數據交換功能以及供電功能進行有效地集成；?

(3)沒有提出針對不同農田地形條件提供相應的數據傳輸方式；?

比如在地形條件較為均一的地方采用微波等局域網傳輸方式，在山區等地形復雜的地區采用3G等互聯網絡傳輸方式，等等。?

(4)用戶端服務對象更多考慮的是農戶本身，較少涉及農業決策和管理部門、科研院所以及社會公眾。?

經過對國內現有技術的文獻檢索發現，有以下一些有代表性的相關專利文獻：?