[发明专利]一种基于天通一号的水利观测方法

说明书

本发明提供了一种基于天通一号的水利观测方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1、在待观测的水域，布置多个传感器，并将多个传感器与lora节点进行连接；步骤S2、采用lora组网方式汇总采集的数据至总节点，总节点将多个传感器测得的数据进行汇总；步骤S3、将汇总后多个传感器测得的数据采用图片压缩算法后通过天通卫星传输至终端，从而实现远程感测的目的。

技术领域

本发明涉及水利观测技术领域，特别是一种基于天通一号的水利观测方法。

背景技术

我国国土面积辽阔，河流、湖泊、水库众多，由于各地气候不一，河流、湖泊、水库现状不一，水系复杂，以致洪涝旱灾频发。虽然我国水利建设在不断的发展和进步，但是我国信息化起点较低，对于水利观测系统的整体规划比较缺乏。对于一个农业大国，水利观测系统的建设更是“农村、农业、农民”的命脉所在，因此，一种可靠性高、实时性强、保密性强并且稳定的水利观测系统显得尤为重要。

北斗卫星导航系统作为我国自主研发、独立运行的卫星导航系统，由于“北斗”卫星导航系统不是专为通信设计，其通信能力较弱且系统容量受限，不能支持话音和高速数据业务，难以满足偏远地区通信对话音、数据和视频等综合业务的应用和传输需求。目前，我国大部分偏远地区常用的水文数据传输方式是通过北斗卫星进行传输，由于北斗卫星仅采用短报文协议来进行数据传输，无法进行图像信息的传输，不利于防汛抗旱工作的顺利开展。

“天通一号”卫星移动通信系统是我国自主建设的第一代大容量GEO卫星移动通信系统。该系统采用多波束覆盖我国领土和领海，可提供话音、短信、传真、数据和图像等多种业务，具有资源自主可控、全天候服务、无通信盲区、传输安全可靠、设施抗毁性高等特性，在应急通信、海上通信和普遍服务方面独具优势。将天通卫星应用在水利观测上能够提供全天候、全天时、安全可靠的通信服务，能扩大公网通信范围，弥补了北斗卫星的不足。

我国部分偏远地区公网覆盖率低，在水文数据通信方面较为薄弱，自然条件复杂并且自然灾害频繁发生，严重威胁着区域经济发展和人民群众的生命财产安全。水文数据、图像信息不能及时传送是造成灾害损失的主要原因之一。因此，为解决这些地区的通信难题，建设一个安全可靠的水利观测系统是防汛抗旱的工作重点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够采用图片压缩算法后通过天通卫星传输至上位机，以达到远程感测的基于天通一号的水利观测方法。

本发明采用以下方法来实现：一种基于天通一号的水利观测方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、在待观测的水域，布置多个传感器，并将多个传感器与lora节点进行连接；

步骤S2、采用lora组网方式汇总采集的数据至总节点，总节点将多个传感器测得的数据进行汇总；

步骤S3、将汇总后多个传感器测得的数据采用图片压缩算法后通过天通卫星传输至终端，从而实现远程感测的目的。

进一步的，所述多个传感器包括光照传感器、大气压温湿度三合一传感器、浊度传感器、流速传感器、水位传感器、流量传感器、PH值传感器及溶解氧传感器。

进一步的，所述步骤S2进一步具体为：lora组网方式为通过选择用lora节点构建物联网节点，采集多个传感器的数据，并将采集到的数据传输至总节点进行汇总，所述总节点是嵌入式控制终端。

进一步的，所述步骤S3中的图片压缩算法具体包括：在Python软件中加载数据并可视化，构建一个根据现有簇中心点，设置数据所属簇类别的函数；首先找到数据中每个实例最接近的聚类中心的数据，然后对数据点初始化中心，遍历所有数据，找到距离聚类中心最近的，再确定数据离哪个中心点最近，然后计算当前点与k个类别中心的距离；构建一个函数：根据类别、数据及其所属类别计算新的簇中心；构建Kmeans算法，实施聚类算法，调用之前的两个函数。