[发明专利]不同森林类型环境因子观测数据采集装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种森林环境因子观测数据采集装置，具体涉及一种不同森林类型环境因子观测数据采集装置，其是一种高精度、可移动、可长期观测并记录森林环境数据的采集装置。

背景技术

不同的环境因子对森林的生长、发育、繁殖和分布有直接或间接影响。不同森林类型对各环境因子具有不同的生长适应范围，如最低温度，最高湿度等，在适应的生长范围内也会有不同的生长状况。不同的森林类型的环境参数存在很大差异，这些参数是定量反演森林生物量、碳储量等信息的基础。目前，无论是森林生物量、碳储量、碳收支的遥感估算，还是森林碳循环模型的研究都是针对不同的森林类型分别进行计算，因此针对不同的森林类型分别准确测定其参数数据并长期观测建立数据库的工作对碳循环模型研究和碳储量估算有着重要的作用。同时，不同森林类型环境因子数据可作为判断不同林区适宜树种、推算生长量的依据，为林业遥感分类的精度提供验证数据。另外不同森林类型的环境参数也是保证植被净初级生产力反演模型研究的参数基础，植被净初级生产力作为地表碳循环的重要组成部分，不仅直接反映植物群落在自然环境条件下的生产能力，表征陆地生态系统质量状况，也是判定生态系统碳源/汇和调节生态过程的主要因子，在全球变化以及碳循环中扮演着重要的角色，国内外学者在使用遥感为手段对植被净初级生产力反演建立模型时，都将环境因子作为主要驱动因子。传统林区环境因子的获取是从固定的气象观测站获取，或使用手持气象站实地获取。固定气象观测站数据虽然准确、种类多，但分布较少，且获取数据程序繁琐，手持气象站不具备长期自行观测能力，建立不同地区数据库需要大量的人力，且现有方法获取的数据格式繁多不易整理。

发明内容

本发明为了解决现有的固定气象观测站数据分布较少，且获取数据程序繁琐，手持气象站不具备长期自行观测能力，建立不同地区数据库需要大量的人力，且现有方式获取的数据格式繁多不易整理的问题，进而提供一种不同森林类型环境因子观测数据采集装置。

本发明为了解决上述技术问题所采取的技术方案是：

本发明所述不同森林类型环境因子观测数据采集装置包括传感器包括外壳、气象数据采集模块、单片机、输出模块、时间模块和供电模块，所述气象数据采集模块包括温度传感器、湿度传感器和光照强度传感器，所述输出模块包括SD卡记录模块和显示模块；

所述外壳的上盖为透明上盖，所述单片机、输出模块和时间模块均安装在外壳内； 

所述外壳的侧壁上穿设有数据线，所述温度传感器、湿度传感器和光照强度传感器的信号输出端通过数据线与单片机的信号输入端连接，所述SD卡记录模块和显示模块与单片机的信号输出端连接，所述时间模块通过时钟线SCL串联接到单片机的SCL上，单片机上设置有程序烧录接口，供电模块连接在单片机的电源接口上；

温度传感器用于采集被检测森林区域的森林温度信息；湿度传感器用于采集被检测森林区域的森林湿度信息；所述光照强度传感器用于采集被检测森林区域的森林光照强度信息；显示模块用于实时显示当前检测数据和/或数据采集装置运行状态；SD卡记录模块用于记录检测数据；单片机用于数据处理；供电模块用于给数据采集装置提供电源。

优选的：所述外壳为防水外壳，所述防水外壳的内设置有隔离防水层，隔离防水层与防水外壳之间装有吸水材料。如此设计，以防止恶劣天气和林区晨露影响装置正常工作。

优选的：所述数据线与防水外壳的连接处均使用防水胶封口。如此设计，进一步防止恶劣天气和林区晨露影响装置正常工作。

优选的：温度传感器、湿度传感器和光照强度传感器均为数字传感器，所述数字传感器为标准NXP IIC通信协议模块。如此设计，可实现校准功能，数字传感器灵敏度高、响应时间短且可靠性高，长期观测时采样间隔合理，符合林业感测研究。

优选的：所述供电模块为内置锂电池供电模块和/或太阳能供电模块，内置锂电池供电模块置于防水外壳内，太阳能供电模块置于防水外壳外部，且通过稳压模块与单片机连接。如此设计，可根据不同需要选择不同供电模块，太阳能供电模块可提供长期环保能源，适宜长期观测；内置锂电池供电模块可内置于防水外壳内，方便携带，适宜短期流动检测检查。

优选的：显示模块为LED显示屏。如此设计，可实时显示当前检测数据和装置运行状态，显示屏背景灯电路由一常开干簧管控制，可根据观测情况开关背景灯，节省电量消耗。

本发明与现有技术相比具有以下效果：