[发明专利]一种水、陆、空一体化的浅水湖泊蓝藻水华监测及预警系统

说明书

本发明涉及蓝藻水华技术领域，尤其涉及一种水、陆、空一体化的浅水湖泊蓝藻水华监测及预警系统，解决了现有技术中对于大面积湖泊难以及时掌握藻华发生发展动向；自动站监测需要高密度布设，成本较高，对于大型湖泊难以真正的推广普及的问题。一种水、陆、空一体化的浅水湖泊蓝藻水华监测及预警系统，包括监测系统和预警系统，监测系统包括监测设备、监测数据存储服务器、监测信息浏览客户端和检测信息；监测系统费还提供了监测数据校正的功能，根据现实湖泊水华发生情况对监测信息进行校准。本发明解决了蓝藻水华监测体系不完善以及藻华预警的问题，采用了自定化处理数据及神经网络技术，具有成本低、效率高和准确性高的优点。

技术领域

本发明涉及蓝藻水华技术领域，尤其涉及一种水、陆、空一体化的浅水湖泊蓝藻水华监测及预警系统。

背景技术

目前，水体富营养化引发的蓝藻水华问题日趋严重，世界范围内胡库蓝藻水华爆发已成为常态，严重危害了水生态系统，因此，控制水华蓝藻已刻不容缓。

水华蓝藻的防控需要可靠的蓝藻预报和预警作为支撑，不过当前的蓝藻预警和预报主要依靠人工巡查或自动监测，有条件的地区开始探索使用遥感卫星进行蓝藻预警。不过，以上方法均存在不同程度的缺陷，比如人工巡查过于依靠人力，对于大面积湖泊难以及时掌握藻华发生发展动向；自动站监测需要高密度布设，成本较高，对于大型湖泊难以真正的推广普及；遥感卫星受限于气象因素，阴雨及多云天气难以捕捉藻华的动态。此外，蓝藻水华预报模型是藻华预警的前提，但是目前藻华预测预报还停留在经验模型阶段，尚未充分挖掘水华与多种因素之间的关系。

可见，系统构建有效可行的监测体系，实现水华蓝藻的科学预测已成为实施水华蓝藻预警和防控的重要前提。

发明内容

本发明的目的是提供一种水、陆、空一体化的浅水湖泊蓝藻水华监测及预警系统，解决了现有技术中对于大面积湖泊难以及时掌握藻华发生发展动向；自动站监测需要高密度布设，成本较高，对于大型湖泊难以真正的推广普及的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水、陆、空一体化的浅水湖泊蓝藻水华监测及预警系统，包括监测系统和预警系统，所述监测系统包括监测设备、监测数据存储服务器、监测信息浏览客户端和检测信息；所述监测系统费还提供了监测数据校正的功能，根据现实湖泊水华发生情况对监测信息进行校准，监测设备包括水质、水位、气象以及多光谱摄像机；监测信息浏览客户端包括水质、水位、气象数据浏览模块和多光谱影像浏览客户端，所述预警系统包括数据处理模块管理器、预警结果存储服务器和预警信息浏览管理器，数据处理模块管理器包括事件管理模块、影像处理器、水质、水位和气象数据处理器；所述预警信息浏览管理模块包络预警信息分级处理模块、预警信息展示模块和预警信息管理模块；所述预警信息分级处理模块包括一级预警、二级预警、三级预警，根据实际湖泊所设置的阈值来划分预警等级，所述监测系统将水、陆、空监测信息存储进服务器中，监测数据存储服务器与预警系统相连接，将监测信息传输数据处理模块管理器中进行数据处理，得到蓝藻水华预报信息，预报信息存储至所述结果存储器，所述存储器与预警信息浏览管理模块相连接，通过预警信息浏览管理模块将预警信息分级处理并发送。

优选的，所述监测系统还包括多光谱影像录制装置，所述录像装置将录制的多光谱影像通过物联网的方式传输至所述监测数据存储服务器。

优选的，所述监测系统还包括多光谱影像录像装置，所述装置采用Red Edge-M多光谱传感器，具有红、蓝、绿红色边缘带和近红外波段；所述装置搭配太阳能电池板提升续航能力；所述装置采用Wi-Fi传输方式传输至数据存储服务器。

优选的，所述数据处理模块管理器还包括多光谱影像解译处理，所述处理采用自动化解译，包括影像校正、影像去噪以及叶绿素a浓度反演。

优选的，所述数据处理模块管理器还包括时间管理模块，所述事件管理模块根据湖泊蓝藻水华发生规律结合气象利用专家知识初步判断蓝藻水华爆发区域，在所述监测信息浏览客户端调取所述区域多光谱监测影像。