一种农业工程遥感监测系统的制作方法

1.本发明属于农业监测技术领域，具体是一种农业工程遥感监测系统。


背景技术：

2.近年来，随着卫星遥感技术的迅速发展，国内外已在借助遥感手段来反演许多生态环境参数，例如植被指数、农田温度、土壤水分等。农业生态指数遥感监测方法的优势在于它能利用遥感的空间信息获取特征，快速地掌握整个地区农田地表特征的面状信息。与传统的以定性判断为依据的农业生态评价相比，建立我国农业生态指数遥感监测评价，将能够为决策提供科学依据。该研究分析现有的农业生态评价指标和方法，建立我国农业工程监控的体系，研究提出可用于监测我国不同地区农业生态系统健康程度的，农业生态指数及其监测评价方法，为开展我国农业生态监测评价提供技术支撑。但是，目前的农业工程采用遥控检测的方法准确度较低，还仅仅用于试验阶段，尤其是采用反射光谱来监测农业中的农作物生长状态过程中，反射光谱的不合理比较与利用，大大降低了监测的精度，制约着遥感技术在农业工程的应用。基于此，本发明提供了一种农业工程遥感监测系统。


技术实现要素：

3.为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种农业工程遥感监测系统。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种农业工程遥感监测系统，包括区域分析模块、标准模块、遥感监测模块和监测分析模块；
6.所述区域分析模块用于对分析区域内的农业区域进行分析，确定对应的代表区域。
7.进一步地，确定代表区域的方法包括：
8.获取分析区域内的农业区域图像，标记农业区域图像中的各个单元区域，对单元区域进行合并，获得农业合并区，为各农业合并区打上对应的属类标签，从同一属类标签对应的农业合并区中选择代表区域。
9.进一步地，对单元区域进行合并的方法包括：
10.设置初始区域，识别与初始区域相邻的各单元区域的单元特征，判断单元区域的单元特征与初始区域的单元特征是否相近，根据判断结果进行各单元区域的合并，获得农业合并区。
11.进一步地，根据判断结果进行各单元区域的合并的方法包括：
12.当判断结果为不相近时，不进行该单元区域的合并；
13.当判断结果为相近时，识别该单元区域与初始区域的对应的面积之和，标记为评估面积，当评估面积不大于阈值x1时，将该单元区域与初始区域进行合并，获得新的初始区域；当评估面积大于阈值x1时，不进行该单元区域的合并，将该初始区域标记为农业合并区；
14.依次类推，直到农业区域图像内的单元区域全部合并完成为止。
15.进一步地，从同一属类标签对应的农业合并区中选择代表区域的方法包括：
16.对各农业合并区信息进行评估，获得对应的特征值和实施值，将获得的特征值和实施值分别标记为tz和sz，根据优设值公式yz＝b1
×
tz+b2
×
sz计算对应的优设值，其中，b1、b2均为比例系数，取值范围为0《b1≤1，0《b2≤1；选择同一属类标签内优设值最高的农业合并区为代表区域。
17.所述标准模块用于获取代表区域对应的标准检测数据，并为各标准检测数据打上对应的检测时间。
18.进一步地，标准检测数据的获取方法包括：
19.在各代表区域处设置对应的标准检测设备，通过设置的标准检测设备进行检测，实时接收各标准检测设备的标准检测数据。
20.所述遥感监测模块用于基于卫星遥感技术对分析区域内的农业区域进行实时监测，获得对应的遥感监测数据。
21.进一步地，遥感监测模块的工作方法包括：
22.确定分析区域内的农业区域范围，实时接收对应的卫星遥感采集数据，将获得的卫星遥感采集数据按照对应的农业区域范围进行处理，获得遥感监测数据。
23.所述监测分析模块用于对获取的遥感监测数据和标准检测数据进行分析，获得农业区域范围内的实时农业监测结果，将获得的农业监测结果输入到预设的显示模型中进行显示。
24.进一步地，农业监测结果的获取方法包括：
25.实时遥感监测数据和标准检测数据；根据标准数据对应的代表区域和检测时间从遥感监测数据中确定对应的同步监测数据；将获得的同步监测数据和标准检测数据输入到校正模型中，校正模型对标准检测数据同农业合并区的遥感监测数据进行对应的修正，获得农业监测结果。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.通过区域分析模块、标准模块、遥感监测模块和监测分析模块之间的相互配合，实现更加精准的农业遥感监测，利用代表区域的标准检测数据对实时采集的遥感监测数据进行实时修正，使得获得农业监测结果更加的精准，解决现有遥感监测在农业监测领域精度不足的问题，适应农业监测领域的实时监测需求。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明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简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
29.图1为本发明原理框图。
具体实施方式
30.下面将结合实施例对本发明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。
31.如图1所示，一种农业工程遥感监测系统，包括区域分析模块、标准模块、遥感监测模块和监测分析模块；
32.所述区域分析模块用于对分析区域内的农业区域进行分析，将具有相同、相似属性的农田区域进行合并，获得农业合并区，将属于一类的农业合并区打上对应的属类标签，从相同属类标签对应的农业合并区内选择一个作为代表区域；用于后续设置对应的标准光谱检测装置。具体过程如下：
33.获取分析区域内的农业区域图像，识别农业区域图像中各个田地边界和农作物种类，将田地边界标记为单位区域，根据识别的农作物种类和位置生成对应的单元特征，如颜色、光谱特性等特征，具体的基于cnn网络或dnn网络建立对应的特征识别模型，通过人工的方式建立对应的训练集进行训练，训练集包括农业区域图像中的农作物种类、周边位置以及对应设置的单元特征，通过训练成功后的特征识别模型对农业区域图像进行分析，获得各个单元区域的单元特征；因为神经网络为本领域的现有技术，因此，具体的建立和训练过程在本发明中不进行详细叙述；
34.根据各个单元区域对应的单元特征进行单元区域合并，获得若干个农业合并区；将属于同一相近评估的农业合并区标记对应的属类标签，对各农业合并区进行评估，获得对应的优设值，选择同一属类标签内优设值最高的农业合并区为代表区域。
35.其中，根据各个单元区域对应的单元特征进行单元区域合并的方法包括：
36.任选一个或多个单元区域为初始区域，识别与初始区域相邻的各单元区域的单元特征，判断单元区域的单元特征与初始区域的单元特征是否相近，可以预先设置各单元特征相近的范围，如哪些单元特征属于同一相近范围，进行相应的比较即可；
37.当判断结果为不相近时，不进行该单元区域的合并；
38.当判断结果为相近时，识别该单元区域与初始区域的对应的面积之和，标记为评估面积，当评估面积不大于阈值x1时，将该单元区域与初始区域进行合并，获得新的初始区域；当评估面积大于阈值x1时，不进行该单元区域的合并，将该初始区域标记为农业合并区；
39.依次类推，直到农业区域图像内的单元区域全部合并完成为止。
40.对各农业合并区进行评估的方法包括：
41.获取农业合并区内各农作物种类以及对应的田地面积所占份额，根据农作物种类以及对应的所占份额评估对应的特征值，根据其组成分析对光谱检测的优劣进行设置的；根据农业合并区的位置条件设置对应的实施值，根据其后期设置标准光谱检测装置的方便程度进行设置的；具体的可以基于cnn网络或dnn网络建立对应的评估分析模型，通过人工的方式建立对应的训练集进行训练，通过训练成功后的评估分析模型对农业合并区信息进行分析，获得各农业合并区对应的特征值和实施值，将获得的特征值和实施值分别标记为tz和sz，根据优设值公式yz＝b1
×
tz+b2
×
sz计算对应的优设值，其中，b1、b2均为比例系数，取值范围为0《b1≤1，0《b2≤1。
42.所述标准模块用于在代表区域处设置对应的标准检测设备进行检测，即利用现有
的标准设备对代表区域处的相关数据进行采集检测，检测内容与遥感检测相同，用于对遥感检测进行修正，具体过程为：
43.在各代表区域处设置对应的标准检测设备，实时接收各标准检测设备的标准检测数据，并为各标准检测数据打上对应的检测时间。
44.所述遥感监测模块用于基于卫星遥感技术对分析区域内的农业区域进行实时监测，获得对应的遥感监测数据，具体过程如下：
45.确定分析区域内的农业区域范围，对接对应的遥感检测系统、平台、设备等，实时接收对应的卫星遥感采集数据，将获得的卫星遥感采集数据按照对应的农业区域范围进行处理，获取仅包括农业区域范围的卫星遥感采集数据，标记为遥感监测数据。
46.所述监测分析模块用于对获取的遥感监测数据和标准检测数据进行分析，获得农业区域范围内的实时农业监测结果，具体过程包括：
47.实时获取遥感监测模块采集的遥感监测数据和标准模块采集的标准检测数据；
48.在农业区域图像中标记各农业合并区以及对应的代表区域，将当前的农业区域图像标记为显示图像，基于显示图像建立对应的显示模型，显示模型是基于现有的可视化技术进行建立的二维图像数据显示模型，用于根据接收到的农业监测结果在对应的图像区域进行相应的显示，即利用现有技术根据显示图像进行建立的二维可视化数据显示模型；
49.模拟设置若干组模拟遥感监测数据和模拟标准检测数据，识别模拟遥感监测数据中对应模拟标准检测数据位置、时间的模拟遥感监测数据，标记为模拟同步监测数据，将获得的模拟同步监测数据与对应时间、位置采集的模拟标准检测数据视为一组训练集；基于cnn网络或dnn网络建立对应的校正模型，通过建立的训练集对校正模型进行训练，通过训练成功后的校正模型对同农业合并区的模拟遥感监测数据进行实时修正；接下来一段时间直到出现新的标准检测数据为止，将会按照上一产生标准检测数据和同步监测数据之间的修正关系进行实时修正；并利用后续实时获得的同步监测数据和标准检测数据作为学习数据进行实时学习。
50.根据标准数据对应的代表区域和检测时间从遥感监测数据中确定对应的同步监测数据，同步监测数据即为通过遥感卫星采集的同区域同时间的遥感监测数据，将获得的同步监测数据和标准检测数据输入到校正模型中，校正模型对标准检测数据同农业合并区的遥感监测数据进行对应的修正，获得农业监测结果；将获得的农业监测结果输入到显示模型中进行对应显示，后续按照该修正关系进行对应的数据修正，获得实时的农业监测结果。
51.通过区域分析模块、标准模块、遥感监测模块和监测分析模块之间的相互配合，实现更加精准的农业遥感监测，利用代表区域的标准检测数据对实时采集的遥感监测数据进行实时修正，使得获得农业监测结果更加的精准，解决现有遥感监测在农业监测领域精度不足的问题，适应农业监测领域的实时监测需求。
52.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
53.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改
或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

技术特征：
1.一种农业工程遥感监测系统，其特征在于，包括区域分析模块、标准模块、遥感监测模块和监测分析模块；所述区域分析模块用于对分析区域内的农业区域进行分析，确定对应的代表区域；所述标准模块用于获取代表区域对应的标准检测数据，并为各标准检测数据打上对应的检测时间；所述遥感监测模块用于基于卫星遥感技术对分析区域内的农业区域进行实时监测，获得对应的遥感监测数据；所述监测分析模块用于对获取的遥感监测数据和标准检测数据进行分析，获得农业区域范围内的实时农业监测结果，将获得的农业监测结果输入到预设的显示模型中进行显示。2.根据权利要求1所述的一种农业工程遥感监测系统，其特征在于，确定代表区域的方法包括：获取分析区域内的农业区域图像，标记农业区域图像中的各个单元区域，对单元区域进行合并，获得农业合并区，为各农业合并区打上对应的属类标签，从同一属类标签对应的农业合并区中选择代表区域。3.根据权利要求2所述的一种农业工程遥感监测系统，其特征在于，对单元区域进行合并的方法包括：设置初始区域，识别与初始区域相邻的各单元区域的单元特征，判断单元区域的单元特征与初始区域的单元特征是否相近，根据判断结果进行各单元区域的合并，获得农业合并区。4.根据权利要求3所述的一种农业工程遥感监测系统，其特征在于，根据判断结果进行各单元区域的合并的方法包括：当判断结果为不相近时，不进行该单元区域的合并；当判断结果为相近时，识别该单元区域与初始区域的对应的面积之和，标记为评估面积，当评估面积不大于阈值x1时，将该单元区域与初始区域进行合并，获得新的初始区域；当评估面积大于阈值x1时，不进行该单元区域的合并，将该初始区域标记为农业合并区；依次类推，直到农业区域图像内的单元区域全部合并完成为止。5.根据权利要求4所述的一种农业工程遥感监测系统，其特征在于，从同一属类标签对应的农业合并区中选择代表区域的方法包括：对各农业合并区信息进行评估，获得对应的特征值和实施值，将获得的特征值和实施值分别标记为tz和sz，根据优设值公式yz＝b1
×
tz+b2
×
sz计算对应的优设值，其中，b1、b2均为比例系数，取值范围为0<b1≤1，0<b2≤1；选择同一属类标签内优设值最高的农业合并区为代表区域。6.根据权利要求1所述的一种农业工程遥感监测系统，其特征在于，标准检测数据的获取方法包括：在各代表区域处设置对应的标准检测设备，通过设置的标准检测设备进行检测，实时接收各标准检测设备的标准检测数据。7.根据权利要求1所述的一种农业工程遥感监测系统，其特征在于，遥感监测模块的工作方法包括：
确定分析区域内的农业区域范围，实时接收对应的卫星遥感采集数据，将获得的卫星遥感采集数据按照对应的农业区域范围进行处理，获得遥感监测数据。8.根据权利要求1所述的一种农业工程遥感监测系统，其特征在于，农业监测结果的获取方法包括：实时遥感监测数据和标准检测数据；根据标准数据对应的代表区域和检测时间从遥感监测数据中确定对应的同步监测数据；将获得的同步监测数据和标准检测数据输入到校正模型中，校正模型对标准检测数据同农业合并区的遥感监测数据进行对应的修正，获得农业监测结果。

技术总结
本发明公开了一种农业工程遥感监测系统，属于农业监测技术领域，包括区域分析模块、标准模块、遥感监测模块和监测分析模块；区域分析模块对分析区域内的农业区域进行分析，确定对应的代表区域；标准模块获取代表区域对应的标准检测数据，并为各标准检测数据打上对应的检测时间；遥感监测模块用于基于卫星遥感技术对分析区域内的农业区域进行实时监测，获得对应的遥感监测数据；监测分析模块用于对获取的遥感监测数据和标准检测数据进行分析，获得农业区域范围内的实时农业监测结果，将获得的农业监测结果输入到预设的显示模型中进行显示；通过区域分析模块、标准模块、遥感监测模块和监测分析模块之间的相互配合，实现更加精准的农业遥感监测。农业遥感监测。农业遥感监测。


技术研发人员：李刚
受保护的技术使用者：哈尔滨中智拓图地理信息技术有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/5