CN107222252A - 一种小卫星结合公共网络监测森林方案 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种小卫星结合公共网络监测森林方案，其特征在于，包含以下步骤：A、数据采集，对将各传感器采集的数据汇集到数据传输节点，对数据进行预处理；B、数据传输，在有GRPS基站覆盖地区，通过公共网络进行传输，在无GPRS覆盖的地方通过小卫星进行传输数据；C、数据分析，通过温、湿度数据和降水数据进行分析，分析树林的生长情况，为林地的管理提供量化的指标数据，本发明低成本、应用范围广，可以应用于自然灾害监测、农林监测、海洋观测、石化管线、电网等领域监测，在具备公共网络覆盖移动网络地区，采用GPRS等网络作为信息传输通道，更进一步降低完成监测目标所需要的小卫星数目，同时弥补了公共网络覆盖的盲区。

Description

一种小卫星结合公共网络监测森林方案
技术领域
本发明涉及产品技术管理领域，特别是一种小卫星结合公共网络监测森林方案。
背景技术
谷歌公司于2014年2月推出了一个全新的交互式地图——“全球森林监察(GlobalForest Watch)”，它可以实时显示全球森林的覆盖情况。这幅地图的数据有多个来源，其中包括了NASA(美国国家航空航天局)的森林覆盖率数据，也就是卫星监测分析数据。
重量在1000千克以下的人造卫星统称为“微小卫星，微小卫星是有明确用途的新一代卫星。其特点是：新技术含量高、研制周期短(一年左右)、研制经费低(数千万人民币量级)，且可以进一步组网，以分布式的星座形成“虚拟大卫星”。与以往的大卫星相比，微小卫星具有很多优势。如微小卫星重量轻、体积小，再加上批量生产，生产成本低；可以用小型火箭发射，或作为大型火箭的辅助载荷发射，发射成本低；
通过微小卫星自带的摄像器材实现广域面积的森林监测，同时通过微小卫星作为数据传输通道，实现在无移动通信网络覆盖区域的数据传输。
目前森林监测采用飞机、商业卫星、人工巡视等方式，例如采用飞机巡视在恶劣条件下无法进行，飞机的飞行保养成本较高、飞机飞行受空域权限制，商业卫星发射及运营成本很高，人工巡视效率低。
同时飞机、商业卫星、人工巡视方式，采集数据单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小卫星结合公共网络监测森林方案，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种小卫星结合公共网络监测森林方案，包含以下步骤：
A、数据采集，对将各传感器采集的数据汇集到数据传输节点，对数据进行预处理；
B、低功耗数据采集传感器的设计和传感器网络的优化部署算法；
C、数据分析，通过温、湿度数据和降水数据进行分析，分析树林的生长情况，为林地的管理提供量化的指标数据。
作为本发明的进一步技术方案：所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、局部图像采集器、雨量传感器，以及根据需要拓展的其他类型传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明低成本、应用范围广，可以应用于自然灾害监测、农林监测、海洋观测、石化管线、电网等领域监测，在具备公共网络覆盖移动网络地区，采用GPRS等网络作为信息传输通道，更进一步降低完成监测目标所需要的小卫星数目，同时弥补了公共网络覆盖的盲区。
附图说明
图1为传统分布式设计示意图；
图2为本发明的分布式设计示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1-2；本发明实施例中，一种小卫星结合公共网络监测森林方案，具体包含以下步骤：
A、数据采集包括:温度传感器、湿度传感器、局部图像采集器、雨量传感器、并可根据需要拓展其他类型传感器。同时考虑到传感器的功耗，对将各传感器采集的数据汇集到数据传输节点，对数据进行预处理。
本步骤涉及传感器和数据传输节点的优化布点算法
B、数据传输步骤：在有GRPS基站覆盖地区，通过公共网络进行传输，在无GPRS覆盖的地方通过小卫星进行传输数据。
本步骤核心：通过两种模式的互相补充，提高了监测面积，同时降低了需要的卫星数目，大幅度降低了系统成本。在在无GPRS覆盖的地方，通过小卫星飞临到时间窗口进行数据传输，因数据时效性不要高，保证每天采集数据一次即可
C、数据分析步骤：本步骤对采集的数据进行分析，通过温、湿度数据和降水数据进行分析，分析树林的生长情况，为林地的管理提供量化的指标数据。
同时通过局部摄像头采集的照片数据，判断森林病虫害和树木实时情况，另外根据卫星覆盖范围广的特点，可以拍摄全局图像，局面图像结合全局图像，对森林动态情况达到有机掌握的目的。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (2)

1.一种小卫星结合公共网络监测森林方案，其特征在于，包含以下步骤：
A、数据采集，对将各传感器采集的数据汇集到数据传输节点，对数据进行预处理；
B、低功耗数据采集传感器的设计和传感器网络的优化部署算法；
C、数据传输，在有GRPS基站覆盖地区，通过公共网络进行传输，在无GPRS覆盖的地方通过小卫星进行传输数据；
D、数据分析，通过温、湿度数据和降水数据进行分析，分析树林的生长情况，为林地的管理提供量化的指标数据。
2.根据权利要求1所述的一种小卫星结合公共网络监测森林方案，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、局部图像采集器、雨量传感器，以及根据需要拓展的其他类型传感器。
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