[發明專利]一種氣象環境參數及光譜同步測量系統及方法

在審

• 申請號: 202010431602.8
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111624165A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 徐波;楊貴軍;楊浩;李振海;馮海寬;楊小冬
• 申請（專利權）人: 農芯科技（北京）有限責任公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01D21/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

本發明實施例提供一種氣象環境參數及光譜同步測量系統及方法，包括：氣象環境檢測裝置、多波段光譜傳感器和數據采集分析處理器；氣象環境檢測裝置和多波段光譜傳感器分別與數據采集分析處理器通信連接；數據采集分析處理器用于同步采集及分析被測作物的氣象環境數據和光譜參數信息；氣象環境數據是由氣象環境檢測裝置獲取的，光譜參數信息是由多波段光譜傳感器獲取的。本發明實施例提供的氣象環境參數及光譜同步測量系統及方法，將多種氣象傳感器和多波段光譜傳感器相結合，利用中央數據處理器同步采集兩者的信息，解決了目前市場上氣象信息與光譜信息采集不同步的問題，為更好的分析和預測作物營養缺失，提前進行科學決策提供有力的數據支撐。

技術領域

本發明涉及農作物信息采集技術領域，尤其涉及一種氣象環境參數及光譜同步測量系統及方法。

背景技術

氣象環境對作物生長過程起到決定性作用，隨著氣象環境的變化，一般情況下作物本身會做出適應性調整，但對于非正常條件下的氣象變化，植被則難以適應，往往會造成較大生產災害的發生。

一方面，掌握實時的氣象信息，對及時采取人工干預起到關鍵性指導作用，氣象站能很好的解決對作物生產環境的氣象信息進行實時掌握的問題。然而作物要生長得更好、產量更高、品質更佳，單純依靠自然條件下的氣象因子來做技術支撐難以滿足實際生產需求。

另一方面，利用光譜進行作物內部生理生態信息的及時監測手段，通過在不同的水肥脅迫環境下監測作物生理生態指標的變化情況，并與最后的收獲指標進行聯合分析，確定最優的水肥脅迫條件，從而達到通過監測作物不同生育期的光譜信息即可得到最佳水肥管理措施。多光譜設備能夠針對不同作物反應水肥虧缺狀態的光譜波段進行高效監測，并且由于數據更具有針對性，因此數據量更小，也更具有高效分析價值。

然而，無論是通過氣象站或者利用多光譜設備單獨進行作物生產管理的指導，都不足以支撐作物生產的高效管理。由于成本較高，且難以同步采集作物環境參數及光譜參數信息，從而影像了作物生長狀態分析模型精度，難以滿足生產管理中對決策模型高精度的需求。

綜上所述，為了滿足野外無人值守環境下對作物生長環境及自身生理生態信息的同步監測，以更高效的數據集成方式實現對作物高效水肥的管控目標，亟需一種既能夠監測氣象信息又能夠監測作物冠層光譜信息的系統。

發明內容

針對現有技術存在的問題，實現實時采集作物所處環境的氣象信息和光譜信息，并保證氣象數據與光譜數據完全同步，本發明實施例提供一種氣象環境參數及光譜同步測量系統及方法。

第一方面，本發明實施例提供了一種氣象環境參數及光譜同步測量系統，包括：氣象環境檢測裝置、多波段光譜傳感器和數據采集分析處理器；氣象環境檢測裝置和多波段光譜傳感器分別與數據采集分析處理器通信連接；數據采集分析處理器用于同步采集及分析被測作物的氣象環境數據和光譜參數信息；氣象環境數據是由所述氣象環境檢測裝置獲取的，光譜參數信息是由所述多波段光譜傳感器獲取的。

作為可選地，氣象環境檢測裝置主要包括：空氣溫濕度傳感器、太陽輻射傳感器、大氣壓力傳感器、風速風向傳感器及土壤溫濕度傳感器。

作為可選地，本發明實施例提供了氣象環境參數及光譜同步測量系統，還可以包括：冠層溫度傳感器；該冠層溫度傳感器主要用于獲取作物冠層溫度。

作為可選地，上述多波段光譜傳感器具體為CMOS探測器；氣象環境檢測裝置和多波段光譜傳感器分別與數據采集分析處理器通過RS485總線實現通信連接。

作為可選地，本發明實施例提供了氣象環境參數及光譜同步測量系統，還可以包括：無線傳輸模塊。