CN212514252U - 一种气象环境参数及光谱同步测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种气象环境参数及光谱同步测量系统，包括：气象环境检测装置、多波段光谱传感器和数据采集分析处理器；气象环境检测装置和多波段光谱传感器分别与数据采集分析处理器通信连接；数据采集分析处理器用于同步采集及分析被测作物的气象环境数据和光谱参数信息；气象环境数据是由气象环境检测装置获取的，光谱参数信息是由多波段光谱传感器获取的。本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统，将多种气象传感器和多波段光谱传感器相结合，利用中央数据处理器同步采集两者的信息，解决了目前市场上气象信息与光谱信息采集不同步的问题，为更好的分析和预测作物营养缺失，提前进行科学决策提供有力的数据支撑。

Description

一种气象环境参数及光谱同步测量系统

技术领域

本实用新型涉及农作物信息采集技术领域，尤其涉及一种气象环境参数及光谱同步测量系统。

背景技术

气象环境对作物生长过程起到决定性作用，随着气象环境的变化，一般情况下作物本身会做出适应性调整，但对于非正常条件下的气象变化，植被则难以适应，往往会造成较大生产灾害的发生。

一方面，掌握实时的气象信息，对及时采取人工干预起到关键性指导作用，气象站能很好的解决对作物生产环境的气象信息进行实时掌握的问题。然而作物要生长得更好、产量更高、品质更佳，单纯依靠自然条件下的气象因子来做技术支撑难以满足实际生产需求。

另一方面，利用光谱进行作物内部生理生态信息的及时监测手段，通过在不同的水肥胁迫环境下监测作物生理生态指标的变化情况，并与最后的收获指标进行联合分析，确定最优的水肥胁迫条件，从而达到通过监测作物不同生育期的光谱信息即可得到最佳水肥管理措施。多光谱设备能够针对不同作物反应水肥亏缺状态的光谱波段进行高效监测，并且由于数据更具有针对性，因此数据量更小，也更具有高效分析价值。

然而，无论是通过气象站或者利用多光谱设备单独进行作物生产管理的指导，都不足以支撑作物生产的高效管理。由于成本较高，且难以同步采集作物环境参数及光谱参数信息，从而影像了作物生长状态分析模型精度，难以满足生产管理中对决策模型高精度的需求。

综上所述，为了满足野外无人值守环境下对作物生长环境及自身生理生态信息的同步监测，以更高效的数据集成方式实现对作物高效水肥的管控目标，亟需一种既能够监测气象信息又能够监测作物冠层光谱信息的系统。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，实现实时采集作物所处环境的气象信息和光谱信息，并保证气象数据与光谱数据完全同步，本实用新型实施例提供一种气象环境参数及光谱同步测量系统。

本实用新型实施例提供了一种气象环境参数及光谱同步测量系统，包括：气象环境检测装置、多波段光谱传感器和数据采集分析处理器；气象环境检测装置和多波段光谱传感器分别与数据采集分析处理器通信连接；数据采集分析处理器用于同步采集及分析被测作物的气象环境数据和光谱参数信息；气象环境数据是由所述气象环境检测装置获取的，光谱参数信息是由所述多波段光谱传感器获取的。

作为可选地，气象环境检测装置主要包括：空气温湿度传感器、太阳辐射传感器、大气压力传感器、风速风向传感器及土壤温湿度传感器。

作为可选地，本实用新型实施例提供了气象环境参数及光谱同步测量系统，还可以包括：冠层温度传感器；该冠层温度传感器主要用于获取作物冠层温度。

作为可选地，上述多波段光谱传感器具体为CMOS探测器；气象环境检测装置和多波段光谱传感器分别与数据采集分析处理器通过RS485总线实现通信连接。

作为可选地，本实用新型实施例提供了气象环境参数及光谱同步测量系统，还可以包括：无线传输模块。

作为可选地，所述多波段光谱传感器可以包括光谱入射光探测器和光谱反射光探测器，光谱入射光探测器和光谱反射光探测器，分别位于壳体的两个相对面；空气温湿度传感器的接口、大气压力传感器的接口、风速风向传感器的接口、土壤温湿度传感器的接口及冠层温度传感器的接口设置于壳体上；太阳辐射传感器设置于光谱入射光探测器所在的面上。

作为可选地，太阳辐射传感器为半球形采光结构。

作为可选地，实用新型实施例提供了气象环境参数及光谱同步测量系统，还可以包括：设置于所述壳体中的电源模块。

作为可选地，实用新型实施例提供了气象环境参数及光谱同步测量系统，还可以包括：设置于所述壳体外表面的状态指示灯。

本实用新型实施例提供的一种气象环境参数及光谱同步测量系统，通过将多种气象传感器和多波段光谱传感器相结合，利用中央数据处理器同步采集两者的信息，解决了目前市场上气象信息与光谱信息采集不同步的问题，为更好的分析和预测作物营养缺失，提前进行科学决策提供有力的数据支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统的正面布置示意图；

图3为本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统的反面布置示意图；

图4为本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统的侧面布置示意图；

图5为本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统的数据传输示意图；

图6为本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量方法的流程示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种电子设备结构示意图；

其中：1-气象环境检测装置；2-多波段光谱传感器；3-数据采集分析处理器；111-空气温湿度传感器的接口；12-太阳辐射传感器；131-大气压力传感器的接口；141-风速风向传感器的接口；151-土壤温湿度传感器的接口；21-光谱入射光探测器；22-光谱反射光探测器；411-冠层温度传感器的接口；5-无线传输模块；61-内置蓄电池；62-太阳能电池板供电接口；7-状态指示灯；8-机械安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

由于现有技术中对于作物生产管理的指导，往往是单方面基于气象站所获取的气象数据或者单方面利用多光谱设备采集的被测作物的光谱数据来进行作物生产的管理辅助。但对于两种数据的单独检测，成本较高，且两者实现信息的同步也较为困难，从而造成分析误差大、精度低。为了对作物生长环境及自身生理生态信息的同步监测，以更高效的数据集成方式实现对作物高效水肥的管控目标，本实用新型实施例提供一种气象环境参数及光谱同步测量系统，如图1所示，包括但不限于：气象环境检测装置1、多波段光谱传感器2和数据采集分析处理器3；其中，气象环境检测装置1和多波段光谱传感器2分别与数据采集分析处理器3通信连接；数据采集分析处理器用于同步采集及分析被测作物的气象环境数据和光谱参数信息；气象环境数据是由气象环境检测装置1获取的，光谱参数信息是由多波段光谱传感器2获取的。

具体地，本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统，不仅仅是将数据采集分析处理器3、气象环境检测装置1、多波段光谱传感器2在硬件组成上集成在同一个系统中，关键是能够通过数据采集分析处理器3控制气象环境检测装置1和多波段光谱传感器2进行同步数据的采集，并对获取到的同步数据进行数据集成处理，从而可以有效的提高对待测作物的当前状态的分析的准确性，可以更为精确的对被测作物进行生产管理指导。

其中，气象环境检测装置主要用于检测获取被测作物所处环境的当前气象信息，例如：环境温湿度、光照强度、降雨量、大气压力、风向风速等对作物的生长起影响因素的参数。

其中，多波段光谱传感器主要用于检测获取被测作物在当前同一时刻的不同光谱波段的出射及反射光能量等作物光谱参数信息。进一步地，作为一种可选实施例，可以对各个不同的波段获取的光谱分别赋予RGB颜色，从而得到彩色影像。例如，将R，G，B分别赋予R，G，B三个波段的光谱信息，合成将得到模拟真彩色图像。进而对其进行分析，获取被测作物的内部生理生态信息。

其中，数据采集分析处理器3分别与气象环境检测装置1以及多波段光谱传感器2通信连接的方式可以是：基于串口的有线连接(例如PLC串口、RS 485串口等)，也可以是无线传输的连接方式(例如蓝牙连接等)，本实用新型实施例均不作具体限定。

进一步地，在本实用新型实施例提供的数据采集分析处理器1中还可以包括时序控制器，用于周期性的发送数据采集指令至气象环境检测装置2和多波段光谱传感器3，以控制其进行对应数据的采样。

进一步地，数据采集分析处理器1中还可以包括数据接收及存储单元，用于接收气象环境数据和光谱参数信息，并对两组数据进行时间上的同步后，进行打包、存储。

进一步地，在本实用新型实施例提供的数据采集分析处理器1中还可以包括数据处理单元，以实时的对同步的气象环境数据和光谱参数信息进行分析，获取被测作物所处环境的当前气象信息以及作物光谱参数信息。例如，可以实时的根据气象环境数据和光谱参数信息输出对应时刻的气象图和光谱图。

进一步地，本实用新型实施例提供的数据采集分析处理器1中还可以包括信号发送单元，用于将其获取的经同步后的气象信息以及作物光谱参数信息，上传至远端服务器或云服务器上，以满足数据的远程实时查看、存储和控制。

本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统，将多种气象传感器和多波段光谱传感器相结合，利用中央数据处理器同步采集两者的信息，解决了目前市场上气象信息与光谱信息采集不同步的问题，为更好的分析和预测作物营养缺失，提前进行科学决策提供有力的数据支撑。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述气象环境检测装置主要包括：空气温湿度传感器、太阳辐射传感器、大气压力传感器、风速风向传感器及土壤温湿度传感器中的一种或多种。

其中，空气温湿度传感器主要用于获取被测作物所在环境的环境温湿度信息；太阳辐射传感器主要用于实时检测被测作物的光照强度信息；大气压力传感器主要用于检测被测作物所在环境的大气压力；风速风向传感器则用于检测被测作物的当前所处环境的风向风速信息。其中，每个设备根据数据采集分析处理器1的数据采集指令，独立的执行各自的检测任务，并实时的将获取的检测信息反馈给数据采集分析处理器1。

需要说明的，在本实用新型实施例中采集分析处理器1可以根据实际检测的需要给部分或者全部的气象环境检测装置发送相应的数据采集指令。

本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统，有效的克服了现有测量装置在作物环境数据及光谱参数分开进行，难以同步采集作物环境参数及光谱参数信息的缺陷，同时通过获取多方面的气象数据，提高了作物生长状态分析模型的分析精度。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所提供的气象环境参数及光谱同步测量系统还可以包括：冠层温度传感器；冠层温度传感器主要用于获取作物冠层温度。

其中，冠层温度传感器可以是一种数字化红外冠层温度传感器，通过红外测温头结合测温电路板，对被测作物的冠层温度进行测量。作为可选地，在本实用新型实施例中选用的冠层温度传感器的标准为：传感器的波长测量范围为0.8～1.1μm，非成像，温度灵敏度30mk以内，遵循RS 485总线接口标准。

由于作物冠层温度对于判定是否缺水及成熟度方面具有很大的作用，而现有气象监测参数中缺乏对作物冠层温度的监测，在本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统中，增设对作物水分状态及成熟度较敏感的冠层温度传感器，在获取被测作物的气象数据的同时，获取被测作物的冠层温度，将气象环境检测装置、多波段光谱传感器以及冠层温度传感器三类传感器进行结合，解决了目前市场上气象信息与光谱信息、冠层温度信息采集不同步的问题，为更好的分析和预测作物营养缺失，提前进行科学决策提供有力的数据支撑。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述多波段光谱传感器具体为CMOS探测器；气象环境检测装置1和多波段光谱传感器2分别与数据采集分析处理器3通过RS485总线实现通信连接。

目前，国内外生产气象站的企业和产品有很多，技术也比较成熟，而生产光谱仪则相对较少，光谱仪分成像和非成像两种，成像光谱仪由于数据量过大，存储、分析难度较大，特别是对于野外无人值守环境下的使用，能耗较大，既不适合长期观测，更不适合采用蓄电池及太阳能电池板供电情况下使用。相较而言，非成像光谱仪由于数据量较小，存储及分析难度也较小，功耗相对较低，因此非常适合野外无人值守环境下的监测，其较小的数据量也非常适合数据的无线传输，对实现数据的实时分析起到至关重要的作用。有鉴于此，本实用新型实施例综合考虑成像光谱仪和非成像光谱仪的优缺点，选用非成像光谱仪进行光谱参数的检测。

进一步地，非成像光谱仪按核心原件的工作原理，其又分为CCD探测器和CMOS探测器。其中，CCD探测器功耗大，数据采集效率低，而CMOS功耗小、数据获取效率高。本实用新型实施例考虑野外长期原位观测下的应用，选择CMOS探测器作为光谱参数的检测装置更为科学合理。

作为可选地，本实用新型实施例所采用的CMOS探测器，其通道响应范围覆盖400-1000nm波段范围，并且通过在CMOS上添加滤光材料并配置相应的镜头，目的是为了测量各个波段的反射率信息。其采集速率设置为ms级，能够采集400-1000nm波段范围内分辨率在5nm或者以下的波段；其输出数据位数为16位。考虑到作物生理生态特殊性，其工作波段选择为：蓝波段400-650nm，5nm间隔；以及651-1000nm，4nm间隔。

进一步地，在本实用新型实施例中利用RS485总线来实现气象环境检测装置1以及多波段光谱传感器2与数据采集分析处理器3之间的通信连接，能够充分满足野外环境中的信号传输稳定性的要求。

本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统，综合考虑野外无人值守环境下使用的特点，将多波段光谱传感器选型为CMOS探测器，利用RS485总线作为通信连接的方式，在保证光谱波段数及数据频率较高的条件下，能够实现野外无人值守状态下的长期稳定供电，减小了传感器的部署地理位置条件的限制，提高了信号传输的稳定性。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统还可包括无线传输模块。

其中，无线传输模块的数据传输协议可以是GPRS远程通信协议。进一步地，能够通过GPRS单元实现对采集的数据进行远程传输及相关参数的设置。由于GPRS远程通信协议受野外环境的干扰小，信号传输的性能稳定，本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统，通过增设用于数据远程传输的无线传输模块，为实现实时掌握监测数据提供了方便。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述多波段光谱传感器主要包括：光谱入射光探测器和光谱反射光探测器，光谱入射光探测器和光谱反射光探测器，分别位于壳体的两个相对面；空气温湿度传感器的接口、大气压力传感器的接口、风速风向传感器的接口、土壤温湿度传感器的接口及冠层温度传感器的接口设置于所述壳体上；太阳辐射传感器设置于所述光谱入射光探测器所在的壳体上。

作为一种可选实施例，图2、图3和图4分别为本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统的正面、反面以及侧面的布置示意图，如图2、图3和图4所示，气象环境参数及光谱同步测量还包括一个立方体状的壳体，该壳体用于集成各参数测量装置或装置的接口。

具体地，本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统主要包括气象环境检测装置1、多波段光谱传感器2和数据采集分析处理器3。其中，气象环境检测装置1主要包括空气温湿度传感器、太阳辐射传感器12、大气压力传感器、风速风向传感器及土壤温湿度传感器；多波段光谱传感器主要包括光谱入射光探测器21和光谱反射光探测器22。还系统还可以包括冠层温度传感器。其中，空气温湿度传感器、大气压力传感器、风速风向传感器、土壤温湿度传感器以及冠层温度传感器分别通过对应的RS 485接口与数据采集分析处理器3通信连接。

在本实用新型实施例中，采用两个完全相同的非成像高光谱探测器，即光谱入射光探测器21和光谱反射光探测器22，分别设置在壳体的两个相对面(为便于描述，将光谱入射光探测器21称作壳体的正面，将光谱反射光探测器22称作壳体的反面)，以通过两个光谱探测器所检测的光谱差值确定待测作物对光线的吸收光谱。

进一步地，如图2所示，可以在壳体的正面集成孔明棋温湿度传感器的接口111、大气压力传感器的接口131、风速风向传感器的接口141、太阳辐射传感器12及入射光探测器21。

进一步地，如图3所示，可以在壳体的正面集成设置光谱反射光探测器22、无线传输模块5、冠层温度传感器的接口411。

进一步地，图如5所示，可以在壳体的侧面设置土壤温湿度传感器的接口151。

本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量系统，通过将各参数检测装置或其接口集成在同一壳体上，并分别与数据采集分析处理器通过RS 485总线通信连接，有效的实现了将三类传感器进行结合，解决了目前市场上气象数据、光谱信息、冠层温度信息采集不同步的问题，为更好的分析和预测作物营养缺失，提前进行科学决策提供有力的数据支撑。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述太阳辐射传感器12为半球形采光结构。

具体地，在本实施例中的太阳辐射传感器12采用半球形(地面投影半径1.2cm)采光结构，能够接收180度立体范围内的光线，同时相较于其它的形状，在增大光线接触面积的同时，更利于在有线的范围内控制其一其它测量装置(或接口)之间的距离。

作为可选地，太阳辐射传感器12与其他传感器之间距离保持在2cm或者以上。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，该气象环境参数及光谱同步测量系统还可以包括电源模块。

作为可选地，上述电源模块主要包括内置蓄电池61和/或太阳能电池板供电接口62。该太阳能电池板供电接口62与外设的太阳能电池板相连接。

其中，内置蓄电池容量(50000ma·h)，能够保证在太阳能电池板30天无充电状态下的正常供电。

进一步地的，可以通过内置电量检测模块将电池电量的剩余电压信息远程发送到查看终端。

进一步地，上述电源模块还包括电源主动切换控制单元，用于根据太阳能供电接口上的输入电压是否达到预设阈值，自动选择由内置蓄电池61供电或由外设的太阳能电池板通过太阳能电池板供电接口62进行供电。作为可选的，上述阈值可以设置为5-12V之间的任意值。

作为可选地，可以将上述太阳能电池板供电接口62设置在壳体的任一侧面上。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，该气象环境参数及光谱同步测量系统还可以包括状态指示灯7，可以将该状态指示灯7设置于壳体的任一侧面，用于根据不同灯的颜色和明暗状态指示同步测量系统的当前供电状态、各传感器的工作状态、数据收发状态及电池电量状态等信息。

作为可选地，还可以在壳体的任一侧面上设置机械安装孔8，以便于将对气象环境参数及光谱同步测量系统进行安装固定。

本实用新型实施例提供一种气象环境参数及光谱同步测量方法，如图5所示，该方法主要是通过数据采集分析处理器3采集由气象环境检测装置1所获取的降雨数据、太阳辐射数据、风速风向数据、气压数据、空气以及土壤温湿度等气象信息的同时，同步获取由多波段光谱传感器2所获取的作物入射及反射光谱信息。与此同时，还可以同步采集由冠层温度传感器获取的反映作物冠层温度的热红外数据。进一步地，数据采集分析处理器3可以对上述所有的气象信息进行初步处理生成对应的气象图，对上述作物入射及反射光谱信息进行预处理生成对应的光谱图，结合冠层温度传感器的温度，同步、打包生成作为当前状态信息包后，通过无线传输模块上传。

具体地，作为一种可选实施例，本实用新型实施例提供一种用于气象环境参数及光谱同步测量系统进行同步测量的方法，如图6所示，该方法包括但不限于：

步骤S1，数据采集分析处理器3按预设时间间隔，周期性的发送数据采集指令至气象环境检测装置1和多波段光谱传感器2；

步骤S2，气象环境检测装置1和多波段光谱传感器2分别根据数据采集指令将采集的被测作物的气象环境数据和光谱参数信息反馈至所述数据采集分析处理器3；

步骤S3，数据采集分析处理器3将气象环境数据和光谱参数信息进行同步并通过无线传输模块5上传至中央服务器。

本实用新型实施例提供的装置是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，对于多种传感器获取的数据进行打包处理需遵循一定的规则，以使得终端数据接收与查看系统能够通过收到的数据包既能查看各传感器采集的数据及系统工作状态数据。同时，还需要各传感器具有一定的抗信号干扰的能力，防止接收的数据出现差错而被错误接收。有鉴于此，本实用新型实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量的方法，设计了一种通讯数据包协议，帧头统一用AA表示，其指令类型包含0和1两种，0表示采集传感器数据包，1表示设置工作参数数据包，当指令类型为0时，其数据帧格式如图1所示：

表1

其传感器数据区的数据帧格式如表2所示：

表2

其系统工作状态指示区的数据帧格式如表3所示：

表3

当指令类型为1时，表示设置系统工作参数指令，该指令可以对系统工作参数进行及时的调整，其数据包格式如表4所示：

表4

帧头(2字节)	指令类型(1字节)	采集频率(4字节)	系统时间(8字节)	校验码
					AA	1	单位：分钟/帧	年/月/日时/分/秒

其校验码的数据帧格式如表5所示：

表5

本实用新型实施例提供的一种气象环境参数及光谱同步测量方法，将多种气象传感器和多波段光谱传感器相结合，利用中央数据处理器同步采集两者的信息，解决了目前市场上气象信息与光谱信息采集不同步的问题，为更好的分析和预测作物营养缺失，提前进行科学决策提供有力的数据支撑。

图7为本实用新型实施例提供的电子设备结构示意图，如图7所示，该服务器可以包括：处理器(processor)301、通信接口(Communications Interface)302、存储器(memory)303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器303中的逻辑指令，以执行如下方法：数据采集分析处理器按预设时间间隔，周期性的发送数据采集指令至气象环境检测装置和多波段光谱传感器；气象环境检测装置和多波段光谱传感器分别根据数据采集指令将采集的被测作物的气象环境数据和光谱参数信息反馈至数据采集分析处理器；数据采集分析处理器将气象环境数据和光谱参数信息进行同步并通过无线传输模块上传至中央服务器。

此外，上述的存储器303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的气象环境参数及光谱同步测量方法，例如包括：数据采集分析处理器按预设时间间隔，周期性的发送数据采集指令至气象环境检测装置和多波段光谱传感器；气象环境检测装置和多波段光谱传感器分别根据数据采集指令将采集的被测作物的气象环境数据和光谱参数信息反馈至数据采集分析处理器；数据采集分析处理器将气象环境数据和光谱参数信息进行同步并通过无线传输模块上传至中央服务器。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种气象环境参数及光谱同步测量系统，其特征在于，包括气象环境检测装置、多波段光谱传感器和数据采集分析处理器；

所述气象环境检测装置和所述多波段光谱传感器分别与所述数据采集分析处理器通信连接；

所述数据采集分析处理器用于同步采集及分析被测作物的气象环境数据和光谱参数信息；

所述气象环境数据是由所述气象环境检测装置获取的，所述光谱参数信息是由所述多波段光谱传感器获取的。

2.根据权利要求1所述的气象环境参数及光谱同步测量系统，其特征在于，所述气象环境检测装置包括：

空气温湿度传感器、太阳辐射传感器、大气压力传感器、风速风向传感器及土壤温湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的气象环境参数及光谱同步测量系统，其特征在于，还包括：冠层温度传感器；

所述冠层温度传感器用于获取作物冠层温度。

4.根据权利要求3所述的气象环境参数及光谱同步测量系统，其特征在于，所述多波段光谱传感器具体为CMOS探测器；所述气象环境检测装置和所述多波段光谱传感器分别与所述数据采集分析处理器通过RS485总线实现通信连接。

5.根据权利要求4所述的气象环境参数及光谱同步测量系统，其特征在于，还包括：无线传输模块。

6.根据权利要求5所述的气象环境参数及光谱同步测量系统，其特征在于，所述多波段光谱传感器包括光谱入射光探测器和光谱反射光探测器，所述光谱入射光探测器和所述光谱反射光探测器，分别位于壳体的两个相对面；所述空气温湿度传感器的接口、所述大气压力传感器的接口、所述风速风向传感器的接口、所述土壤温湿度传感器的接口及所述冠层温度传感器的接口设置于所述壳体上；所述太阳辐射传感器设置于所述光谱入射光探测器所在的面上。

7.根据权利要求6所述的气象环境参数及光谱同步测量系统，其特征在于，所述太阳辐射传感器为半球形采光结构。

8.根据权利要求6所述的气象环境参数及光谱同步测量系统，其特征在于，还包括设置于所述壳体中的电源模块。

9.根据权利要求6所述的气象环境参数及光谱同步测量系统，其特征在于，还包括设置于所述壳体外表面的状态指示灯。

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