[发明专利]一种港口外来生物入侵灾害跟踪监测系统

说明书

本发明提出一种港口外来生物入侵灾害跟踪监测系统，是由无人机、浮标本体、数据/图像处理模块、监控平台及生物物种信息系统组成；无人机将港口外来生物入侵灾害情况通过数据及图像的方式传送至数据/图像处理模块；浮标本体上的可探测分子探头将水体叶绿素a浓度、温盐度、浊度、PH值等生物入侵指示指标及探测位置等数据经GSM网络传送至数据/图像处理模块；数据/图像处理模块将获得的数据及图像进行处理并在监控平台上显示，并将赤潮外来生物截获记录、入侵动态及图像等信息发送至生物物种信息系统。该跟踪监测系统能对港口外来生物入侵灾害情况进行实时、准确的跟踪反馈，为灾害应急反应提供技术支撑。

技术领域

本发明提供一种港口外来生物入侵灾害跟踪监测系统，是以无人机及浮标为监测手段，对港口外来生物入侵灾害情况进行实时、准确的跟踪反馈，为灾害应急反应提供技术支撑。属于环境保护技术领域。

背景技术

一种港口外来生物入侵灾害跟踪监测系统尚未在我国研发，几个主要模块也是首次应用到该系统中。首先，对于浮标监测设备，国内尚未开发专为跟踪探测港口外来生物入侵灾害的产品及技术；其次，我国对于港口外来物种入侵数据库的建立还处于空白状态，但国际上已经建立了大量外来入侵物种数据库系统，包括The Aquatic Invasions ResearchDirectory(AIRD)、The National Exotic Marine and Estuarine Species InformationSystem(NEMESIS)、Baltic Sea Alien Species Database、Global Invasive SpeciesDatabase等。因此，本申请拟提出将浮标应用到入侵灾害跟踪系统中，并通过浮标及无人机等监测手段丰富生物物种信息系统中外来物种入侵数据库。本申请拟使用无人机进行跟踪探测，充分利用无人机的时效性、准确性、直观性等特点对灾害现场进行监测，该技术在外来生物入侵灾害监测领域属首次应用。

随着压载水管理公约的生效，世界各国对压载水引起的外来物种入侵现象越来越重视。虽然一种港口外来生物入侵灾害跟踪监测系统尚未研发，但我国海事海洋等相关部门提出了有关系统的建设的需求。目前中国对港口外来生物入侵灾害跟踪监测的手段十分缺乏，实验室仪器价格昂贵且时效慢，不适合快速准确地监测港口外来生物入侵灾害及对灾害进行应急反应，因此急需一种准确、实时能进行港口外来生物入侵灾害进行跟踪以及全程监测的手段，供灾害预警及应急业务使用。一种港口外来生物入侵灾害跟踪监测系统恰好满足这些要求。

本申请中无人机自带定位模块，能自动获取位置信息，包括飞行高度，经纬度坐标等，监测过程中，将搭载平台(无人机)沿着赤潮边界飞行并拍照，将多张图像通过GSM网络传送至数据/图片处理模块，数据/图片处理模块通过投影面积转换的方法将入侵灾害实际发生的位置及面积等信息反馈到监控平台。为了获取浮标的信息，本申请主要是采用海事卫星或GPRS蜂窝移动通信设备作为浮标的无线电通信方式，通过定位模块接收具体位置信号，并通过GSM网络传送至监控平台。这几种通讯技术及监测手段用在港口外来生物入侵灾害跟踪定位上目前在国内外尚属首例。

发明内容

为了解港口水体环境特征指示指标变化情况，并对港口外来生物入侵灾害情况进行实时跟踪及反馈，发明采用无人机及监测浮标结合的方式，将港口外来生物入侵的发生及演变过程进行全程跟踪，并将生物入侵物种实时传入至生物物种信息系统，在达到预警目的的同时为生物入侵的应急响应提供了技术支撑，同时丰富了生物物种信息系统数据库。

发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种港口外来生物入侵灾害跟踪监测系统，是由无人机、浮标本体、数据/图像处理模块、监控平台及生物物种信息系统组成；

所述无人机是具有可拍照功能的飞行设备，具有可自动计算飞行器位置信息的功能。在对港口外来生物入侵灾害进行跟踪过程中，通过无人机沿着入侵灾害边界飞行并拍照后通过微波将图片传送至数据/图片处理模块，后期通过提取多张照片里的GPS数据，得到边界位置进而计算灾害面积。该无人机具备自动返航功能。所述无人机型号为Mavic2Pro/Zoom。