[發明專利]一種旱田土壤動物數據的野外自動監測與獲取系統及方法

在審

• 申請號: 202110008673.1
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112665652A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 高梅香;曹羅丹;李加林;戴璐;盧廷玉
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H04N7/18;H04N5/76;G06F16/41
• 代理公司: 徐州拉沃智佳知識產權代理有限公司 32455
• 代理人: 付長萍

本發明公開了一種旱田土壤動物數據的野外自動監測與獲取系統及方法，能夠野外自動獲取實時的、全時相、全天候的土壤動物大數據。通過自動監測儀器和設備，自動獲取野外土壤動物和環境因子數據，能夠獲取實時的、海量的多源異構大數據，解決傳統調查方法難以多次、長時間監測和數據量小的窘境。同時實現野外樣地到室內服務終端的一站式數據自動傳輸與存儲，無需人工到樣地調查和采集樣品，自動連續觀測的高質量數據直接傳輸并存入終端數據庫，為后續的數據分析和處理做準備。

技術領域

本發明屬于土壤動物研究技術領域，具體涉及一種旱田土壤動物數據的野外自動監測與獲取系統及方法。

背景技術

目前，國內外土壤動物調查都使用傳統的調查方法，包括土柱法、陷阱法、吸蟲器法、手撿法等，這些方法的缺點為：（1）屬于環境非友好型方法，會對土壤環境造成破壞，影響土壤動物本身的自然活動狀態，削弱了監測到的土壤動物數據的自然性和真實性。（2）采集效率低下，獲得數據量有限，而且難以開展多次、動態的長期的調查和監測。（3）特殊環境條件下難以采集有效的、理想的土壤動物樣品。或者環境條件惡劣工作人員難以有效采集樣品，或者存在危險，例如高緯度地區寒冷的雪地生境、電閃雷鳴條件下的野外森林生境等。因此，得益于5G網絡和人工智能的發展和普及，為了實現從野外樣地到室內服務終端的一站式自動監測體系與流程，提出一種基于自動監測、互聯網傳輸和人工智能技術的旱田土壤動物數據的野外自動監測與獲取系統及方法。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明提供一種旱田土壤動物數據的野外自動監測與獲取系統及方法。

為了達到上述目的，本發明技術方案如下：

一種旱田土壤動物數據的野外自動監測與獲取系統，包括野外自動監測系統、數據傳輸系統和數據自動管理系統，

所述野外自動監測系統包括設置在野外旱田樣地的多個高清相機、多個高清攝像機、多個野生動物聲音記錄儀、多個土壤溫濕度傳感器、小型農田氣象站以及電力供應設備，多個高清相機和多個高清攝像機分別自動拍攝和獲取高清的、高質量的土壤動物圖片和視頻數據；多個野生動物聲音記錄儀自動記錄土壤動物音頻數據，土壤溫濕度傳感器自動監測和獲取土壤數據；小型農田氣象站自動監測和獲取氣象因子數據；電力供應設備為多個高清相機、多個高清攝像機、多個野生動物聲音記錄儀提供電力；

上述所有監測到的數據分別自動存儲在各自的本地SD卡上，并通過所述數據傳輸系統傳送至所述數據自動管理系統；

所述數據自動管理系統設置在室內服務終端上，通過深度學習技術，自動識別有效的圖片、視頻和聲音等數據資料，將接收的數據保存至土壤動物信息數據庫中。

進一步的，所述數據傳輸系統是基于互聯網、或物聯網或5G網絡進行數據傳送。

本發明還提供了一種旱田土壤動物數據的野外自動監測與獲取方法，包括以下步驟：

第一步，選擇和設置野外旱田樣地；

第二步，在野外旱田樣地布置高清相機、高清攝像頭和野生動物聲音記錄儀，自動拍攝和獲取高清的、高質量的土壤動物圖片、視頻和音頻；

第三步，在野外旱田樣地布置自動監測環境因子的儀器設備或者探頭和小型農田氣象站，自動監測和獲取土壤、氣象等數據；

第四步，基于互聯網、或物聯網或5G網絡，將監測和獲取的土壤動物圖片、視頻、音頻和土壤、氣象等數據，高質量的傳輸到室內服務器終端；

第五步，基于大數據的土壤動物信息數據庫，數據自動管理系統通過深度學習技術，根據實驗需求將前述自動傳輸到室內服務終端中的有效的、高質量大數據存入數據庫。

進一步的，第一步中，根據實驗目的，在野外選擇或者設置旱田實驗樣地；且該樣地周圍要有圍欄進行保護和防護，以保護樣地內的自動監測儀器和設備，另外也防止大型動物和人類活動等干擾和破壞。