一种基于物联网的智慧环境调查分析管理系统的制作方法

本发明涉及环境监测，具体为一种基于物联网的智慧环境调查分析管理系统。

背景技术：

1、随着城镇化进程的加快，城市工业向农村迅速转移，在新技术革命环境下，农村居民的生活及生产方式都发生了巨大的变化，农村经济发展与生态环境之间的矛盾日益凸显，诸多环境问题不仅制约农村经济的可持续发展，很大程度上也威胁着广大居民的身心健康，农村地区的环境保护工作面临着严峻的考验

2、当下农村环境保护工作仍处于问题被动发现，水污染被动治理的状况，建设项目工程分布散乱，出现重复建设，资金投入高，生态环境回报低，运维环节薄弱或缺失等现象，未能与相关规划统筹衔接，实现农村环境建设的多环节一体推进，现有的农村环境现状调研一般在建设项目谋划实施的前期准备阶段开展人工实地调查工作，并根据调查结果建立表格模型，从而落实农村生态环境分区管控需求。

3、现在有技术中在对农村环境现状调研时，通常是开展人工实地调查工作，人工实地调查耗时耗力且调查深度不足，而且不同建设时期，不同建设实施单位，不同主管部门之间基础信息不互通，会导致重复调查，关键问题遗漏等问题，从而导致农村环境现状调研的结果不准确，影响后续落实农村生态环境分区管控。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的智慧环境调查分析管理系统，解决以下技术问题：

2、如何提高农村环境现状调研结果的准确性。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种基于物联网的智慧环境调查分析管理系统，所述系统包括：

5、无人机端，包括飞行控制模块、数据采集模块、数据传输模块以及无线发射模块，所述数据采集模块包括摄像单元、环境信息采集单元，用于采集水体周围的环境数据以及水体的图像信息，并进行传输；

6、控制端，包括数据保存模块、图像智能识别模块、数据处理模块以及区域划分模块，所述区域划分模块用于将农村划分多个区域，且每个区域内包含一处水源，所述数据处理模块包括数据计算单元与分析判断单元，所述数据计算单元用于根据采集到的信息，计算各个区域内环境影响系数、水体风险值与水体污染值，通过分析判断单元将水体周围的环境影响系数与预设的环境影响系数阈值进行比对，可以判断当前是否可以使用多光谱相机进行拍摄，并对无人机的拍摄高度进行调整，之后通过分析判断单元结合水体风险值与水体污染值，判断水体的污染是否超标；

7、用户登录端，包括数据输入模块、报告生成模块、数据查看模块以及数据展示模块，用于生成农村环境现状分析报告，并通过在数据展示模块中选择需要展示在数据大屏上的内容，形成农村环境现状。

8、进一步的，所述用户登录端用于结合数据处理模块与数据输入模块的关键字段，生成问题点位水质污染情况分析报告与农村环境现状分析报告，分析报告内容包括调查区域的地理坐标，地形高程，各点位分布位置、占地面积、问题类别、水质参数及整治建议，图片影像，数据图表等。

9、进一步的，所述数据计算单元计算的过程包括：

10、通过公式计算获得第i个区域内第a个时间点的环境影响系数θai；

11、其中，jtai为第i个区域内第a个时间点的空气中气溶胶含量，sai为第i个区域内第a个时间点的空气中水汽含量，fc为地表反射光线影响函数，βai为第i个区域内第a个时间点的地表反射光线角度，s0为预设的空气中水汽含量阈值，jt0为预设的空气中气溶胶含量阈值，fl为定义函数，zsai为第i个区域内第a个时间点的环境噪声值，zs0为预设的环境噪声值阈值，zs1为zsai的标准值。

12、进一步的，所述分析判断单元判断的过程包括：

13、通过将任一第i个区域内第a个时间点的环境影响系数θai与预设的环境影响系数阈值θa进行比对；

14、若θai>θa，系统判断该区域当前时间点的环境影响大，摄像单元拍摄的图像质量差，不对水体的图像信息进行拍摄采集；

15、若θai<θa，系统判断该区域当前时间点的环境影响小，摄像单元拍摄的图像质量高，可以对水体的图像信息进行采集，并根据该区域当前时间点的环境影响系数θai调整无人机的拍摄高度。

16、进一步的，所述调整无人机的拍摄高度的过程包括：

17、通过公式ri＝r0*fk(θai*mgi)计算获得第i个区域调整后的无人机的拍摄高度ri；

18、其中，r0为无人机预设的拍摄高度，mgi为第i个区域内的水体面积，fk为调整系数对照表函数。

19、进一步的，所述水体风险值的计算过程包括：

20、通过飞行控制模块控制无人机飞行，并通过摄像单元对第i个区域内水体的图像信息进行拍摄，之后通过图像智能识别模块识别图片影像的数据信息，导入数据计算单元；

21、并通过公式计算获得第i个区域内的水体风险值δi；

22、其中，lji为第i个区域内水面上的漂浮物数量，lj1为lji的参考值，ywi为第i个区域内中水体表面的油污面积，lhi为第i个区域内中岸边绿化面积，lh0为预设的岸边绿化面积，fs为定义函数，ysi为第i个区域内中水体的颜色深度系数，ys0为预设的水体的颜色深度系数，fw为露天垃圾堆放面积影响函数，wi为第i个区域内露天垃圾堆放的面积。

23、进一步的，所述分析判断单元判断的过程还包括：

24、通过将所有区域内的水体风险值δi分别与预设的水体风险值阈值δw进行比对；

25、若所有δi均<δw，系统判断农村内所有区域内的水体风险值低，水质好，不存在被污染的情况；

26、若任一δi>δw，系统判断该区域内的水体风险值高，水质差，可能存在污染的情况，并通过无人机进行水质样品采集，进一步计算水体污染值。

27、进一步的，所述水体污染值的计算过程包括：

28、通过无人机搭载取水装置，对水体风险值较大的区域进行水质采样，并获得实地水质采样数据；

29、并通过公式计算获得第i个区域内的水体污染值

30、并通过将第i个区域内的水体污染值与预设的水体污染值进行比对；

31、若系统判断该区域内的水体污染严重；

32、否则，判断该区域内的水体污染轻微；

33、并通过报告生成模块结合数据处理模块与数据输入模块的关键字段，生成问题点位水质污染情况分析报告与农村环境现状分析报告，其中包括调查区域的地理坐标，地形，各点位分布位置、占地面积、水体污染值参数、图片影像以及数据图表等；

34、其中，n为第i个区域内水体中的任意一个采集位置，m为总采集位置，rjyn为i个区域内水体中第n个位置的溶解氧含量，rjy0为水体中预设的溶解氧含量，atn为i个区域内水体中第n个位置的氨氮含量，at0为水体中预设的氨氮含量，gmsjn为i个区域内水体中第n个位置的高锰酸盐指数，gmsj0为水体中预设的高锰酸盐指数，fδ为水体风险值影响函数。

35、本发明的有益效果：

36、(1)本发明通过分析判断单元将所有区域中水体周围的环境影响系数分别与预设的环境影响系数阈值进行比对，可以根据环境影响系数的大小，判断当前环境下通过无人机内摄像单元进行拍摄时，拍摄的图像信息质量是否会受到影响，若环境影响系数较小，系统判断拍摄的图像信息质量受到的影响较小，成像的质量较高，即可进行拍摄作业，从而为后续判断水体是否污染提供准确的数据，进而提高农村环境现状调研结果的准确性。

37、(2)本发明通过结合水体风险值与水体污染值，即可判断水体的污染是否超标，可以准确的对农村内各个区域内的水体污染情况进行判断，从而提高农村环境现状调研结果的准确性，并通过无人机航拍及水质采样，对调查区域农村现状环境开展定量调查与分析，节省大量的人力物力，提高数据的应用价值，且经过处理后形成有效的数据图表，能够直观即时展示当前区域农村环境现状与问题，有利于农村环境整治与美好乡村建设工程项目的开展。

38、(3)本发明通过将所有区域内的水体风险值δi分别与预设的水体风险值阈值δw进行比对，可以首先对农村各个区域内的水体污染情况进行初步的判断，并根据判断结果作为依据，将所有区域划分为低风险区域与高风险区域，并结合处理后数据信息生成的调查分析报告，可以为区域农村工程建设项目的运营与成效提供评估依据，提高农村环境现状调研结果的准确性。

39、(4)本发明过通过报告生成模块结合数据处理模块与数据输入模块的关键字段，生成问题点位水质污染情况分析报告与农村环境现状分析报告，其中包括调查区域的地理坐标，地形，各点位分布位置、占地面积、水体污染值参数、图片影像以及数据图表等，实现农村环境现状大屏展示，为后续农村环境整治项目分区管控与整体化连片发展提供辅助决策功能。