【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生态环境监测，尤其涉及一种可移动式碳通量高精监测系统及其监测方法。
技术介绍
1、红树林作为典型的滨海蓝碳生态系统，对全球碳循环具有重要作用。因此，监测红树林的碳通量对于了解气候变化和生态系统健康至关重要。目前，红树林碳通量监测主要采用涡度通量塔观测、遥感监测、生态过程模型等方法。由于红树林中通量塔建设困难、成本较高、观测范围有限；地面的调查空间范围有限，且容易受潮汐影响，同时，观测时间的局限性较大，人力成本也较高；在面对可进入性较差、建塔困难的区域观测场景时，亟需灵活、可移动的观测方式，即多时段、多架次、多区域、灵活的观测方式，以满足不同场景的监测需求。
2、此外，现有技术对基于无人机的碳通量观测已经有一些探索，为了进一步提升监测精度，本专利技术提出了可移动集群观测的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决上述现有技术中通量塔建设成本和人力成本较高、观测范围有限，地面调查易受潮汐影响，对可进入性较差、建塔困难的区域难以进行观测的问题，提供一种可移动式碳通量高精监测系统及其监测方法。
2、本专利技术提供一种可移动式碳通量高精监测系统，其中，包括多个可集群飞行器，每一所述可集群飞行器包括：用于检测风速以及风向的第一传感器、用于检测二氧化碳浓度的第二传感器、用于采集数据的数据采集模块、用于支撑所述第一传感器和所述第二传感器的主支撑架、用于采集视频数据，并生成高清晰度成像的视轴校准器、用于检测所述可集群飞行器姿态的第三传感器、用于对所述可集群
3、本专利技术提供一种可移动式碳通量高精监测方法，包括以下步骤：
4、布控：控制多个可集群飞行器分别飞行至监控区域内的多个指定点位，其中，所述点位包括经度和纬度；
5、发布指令：在预设时间周期内，通过所述可集群飞行器中的数据传输模块发送采集指令至预设的数据采集模块和预设的视轴校准器；
6、获取指令：通过所述数据采集模块和所述视轴校准器获取所述采集指令，并进行采集，得到监测数据；同时记录所述监测数据的时间戳；其中，所述监测数据包括但不限于是风速、风向和二氧化碳浓度；
7、停止采集：通过预设的数据传输模块发送停止指令和保存指令至所述数据采集模块，以停止采集；
8、数据同步：通过预设的数据同步模块获取所述监测数据和所述可集群飞行器的飞行姿态数据，并将所述监测数据和所述飞行姿态数据进行合并和比对，以得到同步数据；其中，多个所述可集群飞行器同频；
9、数据处理：将所述同步数据进行计算和评估，得到所述时间周期内的碳通量数据；
10、返回起点：控制所述可集群飞行器返回至起始点。
11、进一步的，所述控制多个可集群飞行器分别飞行至监控区域内的多个指定点位的步骤中，包括：
12、启动预设的第三传感器和预设的调整器，以确保所述可集群飞行能够平稳飞行至所述指定点位。
13、进一步的，所述在预设时间周期内，通过所述可集群飞行器中的数据传输模块发送采集指令至预设的数据采集模块和预设的视轴校准器，得到监测数据的步骤中，包括：
14、启动预设的第一传感器、预设的第二传感器和预设的视轴校准器进行数据采集；
15、通过所述数据采集模块获取所述第一传感器、第二传感器和视轴校准器的采集数据，并进行整合，得到监测数据。
16、进一步的，所述通过预设的数据传输模块发送停止指令和保存指令至所述数据采集模块的步骤中，包括：
17、所述数据传输模块包括一个或多个数据传输链路；
18、通过所述数据传输链路发送所述停止指令和所述保存指令。
19、进一步的，所述通过所述数据传输链路发送所述停止指令和所述保存指令的步骤之后，包括：
20、所述数据采集模块停止进行数据采集，并保存所述监测数据；
21、将所述监测数据发送至所述数据同步模块。
22、进一步的，所述通过预设的数据同步模块获取所述监测数据和所述可集群飞行器的飞行姿态数据，并将所述监测数据和所述飞行姿态数据进行合并和比对，以得到同步数据的步骤，包括：
23、通过预设的第三传感器获取所述可集群飞行器的飞行姿态，得到飞行姿态数据；
24、通过所述数据传输模块将所述飞行姿态数据发送至所述数据同步模块。
25、进一步的，所述多个所述可集群飞行器同频包括：
26、多个所述可集群飞行器的监测数据同频；
27、多个所述可集群飞行器的飞行姿态数据同频。
28、本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中储存有计算机程序，处理器执行计算机程序，以实现上述任意一项方法中的步骤。
29、本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。
30、本专利技术提供了一种可移动式碳通量高精监测系统及其监测方法，具有以下有益效果：
31、通过多个可集群飞行器进行多时段、多架次、多区域的观测方式，不需建设通量塔，不受观测范围和地面的调查空间范围限制，能够降低建设成本和人力成本；也不易受到潮汐影响，观测时间也不会受到局限，在面对可进入性较差、建塔困难的区域时，也能够灵活进入，并进行观测；同时，每一可集群飞行器设有多个传感器和视轴稳定器，能够对风速、风向、二氧化碳浓度和图像分别进行采集；且由于多个架次的可集群飞行器的监测数据同频以及飞行姿态数据同频，能够将多个可集群飞行器的监测数据和飞行姿态数据进行同步；能够在多个时间段内根据实测数据，对红树林的二维平面或三维立体空间内的碳通量进行更精准的监测，数据准确性较高，满足高精度、短时间周期以及大面积区域的监测需求。
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1.一种可移动式碳通量高精监测系统，其特征在于，包括多个可集群飞行器，每一所述可集群飞行器包括：用于检测风速以及风向的第一传感器、用于检测二氧化碳浓度的第二传感器、用于采集数据的数据采集模块、用于支撑所述第一传感器和所述第二传感器的主支撑架、用于采集视频数据，并生成高清晰度成像的视轴校准器、用于检测所述可集群飞行器姿态的第三传感器、用于对所述可集群飞行器姿态进行调整的调整器、用于将所述可集群飞行器的监测数据进行同步和将所述可集群飞行器的飞行姿态进行同步的数据同步模块、用于固定所述视轴校准器、所述第三传感器和所述调整器的盒体、若干个旋翼、用于支撑所述旋翼的调节杆和用于传输数据的数据传输模块；
2.一种可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，所述控制多个可集群飞行器分别飞行至监控区域内的多个指定点位的步骤中，包括：
4.根据权利要求2所述的可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，所述在预设时间周期内，通过所述可集群飞行器中的数据传输模块发送采集指令至预设的数据采集模块和
5.根据权利要求2所述的可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，所述通过预设的数据传输模块发送停止指令和保存指令至所述数据采集模块的步骤中，包括：
6.根据权利要求5所述的可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，所述通过所述数据传输链路发送所述停止指令和所述保存指令的步骤之后，包括：
7.根据权利要求2所述的可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，所述通过预设的数据同步模块获取所述监测数据和所述可集群飞行器的飞行姿态数据，并将所述监测数据和所述飞行姿态数据进行合并和比对，以得到同步数据的步骤，包括：
8.根据权利要求2所述的可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，所述多个所述可集群飞行器同频包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中储存有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求4至8中任一项所述的可移动式碳通量高精监测方法中的步骤。
10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求4至8中任一项所述的可移动式碳通量高精监测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种可移动式碳通量高精监测系统，其特征在于，包括多个可集群飞行器，每一所述可集群飞行器包括：用于检测风速以及风向的第一传感器、用于检测二氧化碳浓度的第二传感器、用于采集数据的数据采集模块、用于支撑所述第一传感器和所述第二传感器的主支撑架、用于采集视频数据，并生成高清晰度成像的视轴校准器、用于检测所述可集群飞行器姿态的第三传感器、用于对所述可集群飞行器姿态进行调整的调整器、用于将所述可集群飞行器的监测数据进行同步和将所述可集群飞行器的飞行姿态进行同步的数据同步模块、用于固定所述视轴校准器、所述第三传感器和所述调整器的盒体、若干个旋翼、用于支撑所述旋翼的调节杆和用于传输数据的数据传输模块；
2.一种可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，所述控制多个可集群飞行器分别飞行至监控区域内的多个指定点位的步骤中，包括：
4.根据权利要求2所述的可移动式碳通量高精监测方法，其特征在于，所述在预设时间周期内，通过所述可集群飞行器中的数据传输模块发送采集指令至预设的数据采集模块和预设的视轴校准器，得到监测数据的步骤中，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞利，沈小雪，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：
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