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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 一種基于ASD手持式光譜儀的地物光譜信息無(wú)線采集系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- ASD手持式光譜儀是目前地物光譜信息采集的主要設(shè)備，然而ASD手持式地物光譜儀本身并不具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，大量的野外數(shù)據(jù)獲取通過(guò)有線方式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，。本作品對(duì)光譜儀的數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，利用WIFI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光譜數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，并集成了無(wú)線圖像信息采集、氣象信息采集和GPS定位功能，開(kāi)發(fā)了基于GIS的地物光譜綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)明了基于ASD手持式光譜儀的地物光譜綜合信息無(wú)線采集系統(tǒng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 由于不同的地物具有不同的光譜特征，這已成為利用高光譜遙感數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)和識(shí)別地物、提取地表信息的主要思想和手段。光譜數(shù)據(jù)庫(kù)是由高光譜成像光譜儀或地物光譜儀在一定條件下測(cè)得的各類地物反射光譜數(shù)據(jù)的集合，對(duì)準(zhǔn)確地解譯遙感圖像信息、快速地實(shí)現(xiàn)未知地物的匹配、提高遙感分類識(shí)別水平起著至關(guān)重要的作用，并且在在地質(zhì)勘測(cè)，農(nóng)作物估產(chǎn)、植被監(jiān)測(cè)，海洋遙感，環(huán)境監(jiān)控等方面具有廣泛的應(yīng)用 。 高光譜遙感廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，以ASD系列的光譜儀以其良好的儀器精度與多選擇的測(cè)量波長(zhǎng)范圍將我們帶入了光譜分析時(shí)代，ASD手持式光譜儀是目前地物光譜信息采集的主要設(shè)備，然而ASD手持式地物光譜儀本身并不具有存儲(chǔ)功能，大量的野外數(shù)據(jù)獲取通過(guò)有線方式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，操作復(fù)雜，工作效率非常低，這就給光譜測(cè)量造成不方便，所以需要進(jìn)行無(wú)線傳輸。另外只有光譜信息往往也不能滿足野外工作需要，還需要GPS點(diǎn)定位和相片信息進(jìn)行記錄地物的特征以及氣象信息記錄地物周邊環(huán)境。 本作品對(duì)光譜儀的數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，利用WIFI技術(shù)，將原來(lái)只能用有線連接光譜儀和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸方式，改進(jìn)為在半徑百米內(nèi)的無(wú)線傳輸，將原來(lái)的一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接一臺(tái)光譜儀改進(jìn)為一臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)連接多臺(tái)光譜儀，大大提高了工作效率，并集成了無(wú)線攝像、GPS、氣象儀等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線圖像信息采集、氣象信息采集和GPS定位功能，開(kāi)發(fā)了基于GIS的地物光譜綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)明了基于ASD手持式光譜儀的地物光譜綜合信息無(wú)線采集系統(tǒng)。 該系統(tǒng)的發(fā)明極大的提高了地物光譜信息的采集效率，在獲取地物光譜信息的同時(shí)，通過(guò)無(wú)線方式獲取GPS點(diǎn)定位信息，地物圖像信息，地物周邊環(huán)境的氣象信息，極大的豐富了地物光譜信息庫(kù)的內(nèi)容，建立了基于GIS的地物光譜綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)。為地球資源光譜信息庫(kù)建設(shè)提供了新的手段，對(duì)遙感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要的意義。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明目的： 提高地物光譜信息的采集效率，豐富地物光譜信息庫(kù)的內(nèi)容，為地球資源光譜信息庫(kù)建設(shè)提供新的手段。 創(chuàng)新點(diǎn)： （1）利用WIFI技術(shù)實(shí)現(xiàn)了ASD光譜儀與計(jì)算機(jī)之間的光譜數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸功能，由一對(duì)一（一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接一臺(tái)光譜儀）改進(jìn)為一對(duì)多（一臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)連接多臺(tái)光譜儀）的數(shù)據(jù)傳輸方式，擴(kuò)大了數(shù)據(jù)采集范圍（數(shù)據(jù)采集半徑由1米擴(kuò)大為100米左右）； （2）集成了無(wú)線圖像信息采集功能。該無(wú)線采集系統(tǒng)在獲取地物光譜信息的同時(shí)可以獲取地物的圖像信息； （3）集成了無(wú)線氣象信息采集功能。該無(wú)線采集系統(tǒng)在獲取地物光譜信息的同時(shí)可以獲取地物環(huán)境的氣象信息； （4）集成了GPS定位功能。該無(wú)線采集系統(tǒng)通過(guò)GPS實(shí)時(shí)獲取地物的坐標(biāo)信息； （5）開(kāi)發(fā)了基于GIS的地物光譜綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了地物光譜綜合信息的高效管理； （6）發(fā)明了基于多元技術(shù)的地物光譜綜合信息無(wú)線采集系統(tǒng)，為地球資源光譜信息庫(kù)建設(shè)提供了新的手段。 技術(shù)關(guān)鍵： （1）ASD手持式地物光譜儀與計(jì)算機(jī)的無(wú)線傳輸技術(shù)； （2）地物光譜綜合信息建庫(kù)技術(shù)； （3）基于GIS的地物光譜采集系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)。 主要技術(shù)指標(biāo)： （1）地物光譜數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸速度單機(jī)大于等于每秒1kb； （2）光譜信息采集準(zhǔn)確率達(dá)99.9%； （3）地物光譜的綜合信息采集量每次大于等于100kb。 （4）系統(tǒng)響應(yīng)速度小于0.1秒。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 現(xiàn)有的ASD手持式地物光譜儀只能以有線的方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與光譜儀之間的通信。 該作品無(wú)線采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)和光譜儀之間基于WIFI技術(shù)的無(wú)線通信；無(wú)線采集系統(tǒng)不僅集成了無(wú)線攝像頭，實(shí)現(xiàn)了照片信息在計(jì)算機(jī)和攝像頭之間的無(wú)線傳輸，還集成了藍(lán)牙GPS,實(shí)現(xiàn)了GPS信息在計(jì)算機(jī)和GPS之間的無(wú)線傳輸，同時(shí)集成了便攜式氣象儀，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)獲取地物周邊環(huán)境的氣象信息。 該作品基于GIS建立了光譜綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了氣象信息、光譜信息、照片信息、GPS信息的無(wú)線采集以及同步顯示的功能，實(shí)現(xiàn)了四種信息的查詢，以及通過(guò)四種綜合信息分析地物現(xiàn)狀等功能。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品在2011年4月21日已獲受理申報(bào)國(guó)家實(shí)用新型專利3項(xiàng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利授權(quán)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 在遙感領(lǐng)域，收集和積累各種典型地物的光譜數(shù)據(jù)信息歷來(lái)是遙感基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。地物光譜綜合信息庫(kù)對(duì)遙感信息處理的新方法的發(fā)展、遙感分類識(shí)別水平的提高起著十分重要的作用，是遙感理論和應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是定量遙感技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展的先決條件，而定量遙感離不開(kāi)光譜綜合信息庫(kù)的有力支撐。 該數(shù)據(jù)庫(kù)在準(zhǔn)確解譯遙感圖像信息、快速實(shí)現(xiàn)未知地物的匹配、提高遙感分類識(shí)別水平等方面起著至關(guān)重要的作用。在地質(zhì)勘測(cè)，農(nóng)作物估產(chǎn)、植被監(jiān)測(cè)、海洋遙感、環(huán)境監(jiān)控等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要求生產(chǎn)和資源利用上的“精”和管理發(fā)展上的“準(zhǔn)”。遙感綜合信息庫(kù)在農(nóng)業(yè)科研和應(yīng)用技術(shù)上有以下的相關(guān)工作： 1)個(gè)體生長(zhǎng)狀況與作物葉片光譜關(guān)系的研究； 2)利用多時(shí)相的高光譜數(shù)據(jù)提取出光譜特征對(duì)不同植被和作物進(jìn)行識(shí)別和分類； 3)對(duì)植被的葉面積指數(shù)、生物量等生理參數(shù)進(jìn)行估算； 4)農(nóng)作物估產(chǎn)監(jiān)測(cè)。 5)利用植被指數(shù)進(jìn)行地表覆蓋分析或作物長(zhǎng)勢(shì)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；
同類課題研究水平概述
- 目前尚未發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外有同類研究。現(xiàn)有的ASD手持式地物光譜儀只能以有線的方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與光譜儀之間的通信。 該作品無(wú)線采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)和光譜儀之間基于WIFI技術(shù)的無(wú)線通信；無(wú)線采集系統(tǒng)不僅還集成了無(wú)線攝像頭，實(shí)現(xiàn)了照片信息在計(jì)算機(jī)和攝像頭之間的無(wú)線傳輸，還集成了藍(lán)牙GPS,實(shí)現(xiàn)了GPS信息在計(jì)算機(jī)和GPS之間的無(wú)線傳輸，同時(shí)集成了便攜式氣象儀，實(shí)時(shí)獲取地物周邊環(huán)境的氣象信息。 該作品基于GIS建立了光譜綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了氣象信息、光譜信息、照片信息、GPS信息的無(wú)線采集以及同步顯示的功能，實(shí)現(xiàn)了四種信息的查詢，以及通過(guò)四種綜合信息分析地物現(xiàn)狀等功能。
