[发明专利]一种基于物联网的河湖水生态环境监控方法

说明书

本发明提供一种基于物联网的河湖水生态环境监控方法，应用于河湖水生态环境监控系统，系统包括多个检测装置、无人机和服务器，检测装置分布在待监控的河湖水域中，多个检测装置和无人机与服务器通讯连接。通过分布在待监控的水域中的检测装置，实时获取水域的水体数据，服务器对水体数据进行分析后，得到初步的水华发生风险判断，再通过无人机对具有初步风险的水域进行拍照，得到水体表面图像，服务器对水体表面图像进行分析后，进一步确认该水域是否具有水华发生风险。不需要监测员实地采样和实时监控，节约了人员成本，也不需要大型的设备的建设，能够保证监控的连续性和实时性，极大提高了效率。

技术领域

本发明涉及监控预测领域，具体而言，涉及一种基于物联网的河湖水生态环境监控方法。

背景技术

水是万物之源，河湖水是人们生活用水的主要取水来源，也是生态系统重要的组成部分。随着现代工业的发展，人们日常生产生活产生大量的污染物排向河湖水域之中，造成河湖水富营养化，水域中氮、磷等营养盐类；铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加，促进藻类生物大量繁殖造成水华现象，水华蓝藻所产的微囊藻毒素对人类健康具有很大危害性。

针对水华现象产生的危害，预防优于治理，对水体进行实时监控是预防的前提，水体的富营养化是产生水华的主要原因，在对河湖水的水体进行监控，目前主要监测方法：

一、人工监测。人工监测一般周期为几天一次，主要通过监测员通过肉眼和配备的监测仪器现场取水，必要时带回实验室分析化验。人工监测的方式，耗费大量人力和时间，且不能快速连续监测。

二、卫星遥感监测。通过卫星的色谱传感器对水体表面的水色进行扫描，通过有害藻华的特异色谱强度和面积监测大规模水华爆发面积。此种方法的缺点在于精度差，卫星的图像分辨率低，对于小型水域遥测不理想，且易受气体污染影响成像结果。此外，监测的频率低，一般在12～24h一次，不能实时测量。成本相对也较高，建设成本、运转成本需要跨部门跨区域协调运作。

三、水质在线监测。通过设置视频监控点，通过视频监控，人为观测的方式监控。该方法对监控人员的注意力和精力要求高，且具备较强的主观性，准确性得不到保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的河湖水生态环境监控方法，以改善上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种基于物联网的河湖水生态环境监控方法，应用于河湖水生态环境监控系统，所述系统包括多个检测装置，所述检测装置分布在待监控的河湖水域中，所述系统还包括无人机和服务器，所述多个检测装置和无人机与所述服务器通讯连接，所述方法包括：每个检测装置分别获取对应水域的水体数据，将所述水体数据发送至所述服务器，所述水体数据包含所述检测装置的唯一标识；所述服务器根据所述水体数据按照预设的第一判断规则判断所述唯一标识对应的水域是否有发生水华的风险；当所述服务器判断有发生水华的风险时，向所述无人机发送拍摄指令，所述拍摄指令包括所述检测装置对应的唯一标识；所述无人机响应所述拍摄指令，根据所述唯一标识选择预设的飞行路线；所述无人机按照所述预设的飞行路线飞行至所述唯一标识对应的检测装置的水域；所述无人机获取所述检测装置的水域的水体表面图像；所述无人机将所述水体表面图像发送至所述服务器，所述水体表面图像包含有所述检测装置的唯一标识；所述服务器根据所述水体表面图像按照预设的第二判断规则判断所述检测装置对应的水域是否有发生水华的风险；所述服务器根据所述水体表面图像的判断结果，与具有相同唯一标识的水体数据的判断结果进行比较；当判断结果一致时，所述服务器判断所述唯一标识对应的检测装置的水域有发生水华的风险。

进一步地，所述方法还包括：无人机记录起飞位置；无人机响应飞手的遥控操作飞行至所述检测装置所在地点，记录所述检测装置的位置；无人机生成所述起飞位置到所述检测装置的位置的巡航路线；无人机对所述巡航路线标记唯一标识。