一种基于互联网和地质雷达技术的冬笋采挖综合指导方法及系统

技术领域

本发明涉及冬笋采挖领域，尤其涉及一种基于互联网和地质雷达技术的冬笋采挖综合指导方法及系统。

背景技术

竹产业是生态、富民产业，有着广阔的市场前景和巨大的发展潜力。冬笋是竹产业的重要原材料之一，作为毛竹地下茎侧芽发育而成的笋芽，因尚未出土，笋质幼嫩，具有较高的食用和药用价值。合理的采挖不仅可以保证竹子的正常生长，还能带来可观的经济收入。冬笋生长在地表下方0-30cm内，传统的冬笋采挖方法主要依靠有经验挖笋农民来预测冬笋的位置，通过锄头挖掘。因为无法准确判断冬笋位置、长势和成熟度情况，导致采挖效率低下，工作量大，且容易破坏竹林，影响竹子生长。因此如何对冬笋进行更加科学、高效的采挖成为摆在农民面前的一道难题。

为了提高冬笋采挖的效率，有人给出了一种基于土壤电阻率的变化来探测冬笋位置的探测仪器(中国专利CN202794559U、CN202794560U等)，但操作步骤繁琐，探测效率低，且精度受环境影响较大。CN111812723A公告了“一种全地形冬笋探测器”专利技术，通过探地雷达发出电磁波持续探测地下冬笋的位置。上述探测方法虽能一定程度探寻到地下冬笋位置，但是在探测效率、精准度等方面较大规模实用化还有一定距离。此外，现有方法只停留在对地下冬笋“有无”的探测层面，均无法实现对冬笋长势监测和成熟度评价，进而无法为冬笋采挖提供科学有效的指导。

发明内容

本发明为了解决现有的冬笋采挖方法效率低且破坏竹林生态平衡等问题，提供了一种基于互联网和地质雷达技术的冬笋采挖综合指导方法及系统。本方法和系统将互联网和地质雷达技术相结合，实现了冬笋位置探寻、冬笋长势在线监测、冬笋成熟度评价和冬笋资源信息化管理，进而科学指导冬笋采挖，提高挖笋效率和质量，保持竹林生态平衡，最终助力竹产业的发展。

一种基于互联网和地质雷达技术的冬笋采挖综合指导方法包括以下步骤：

步骤1，冬笋便携式精细化探测设备采集数据，其中包括地质雷达数据和GPS信息。

步骤2，将数据通过移动互联网上传至云服务器。

步骤3，大数据管理平台访问并读取云服务器数据，对地质雷达数据进行后期处理，如直达波去除、背景去噪、一维滤波等处理。

步骤4，识别冬笋特征信号，获得冬笋准确位置和长势等信息，开展冬笋成熟度评价。

步骤5，构建冬笋信息化管理系统，在竹林地图上标记冬笋的位置。

步骤6，对冬笋长势进行监测，制订冬笋采挖策略。

步骤7，将冬笋分布信息与最佳采挖策略发送至用户终端，竹农依据信息指导开展冬笋采挖。

所述步骤1中，地质雷达数据的采集通过以下方法完成：所述雷达收发系统通过发射天线向竹林地下发射高频电磁波，通过接收天线接收反射回地面的电磁波信号。所述发射天线的主频为1.6GHz，采用10ns的采集时窗，采样点数512个，触发方式选择时间触发。

所述步骤1中，GPS模块获取所述探测设备的GPS信息。

所属步骤2中，所述云服务器通过电信公司租界租借。

一种基于互联网和地质雷达技术的冬笋采挖综合指导系统，包括：

冬笋便携式精细化探测设备、云服务器、大数据管理平台和用户终端，其中：

所述冬笋便携式精细化探测设备其包括控制模块、雷达收发系统、数据采集模块、GPS模块、数据通信模块5部分组成。所述控制模块用于控制冬笋便携式精细化探测设备工作；所述雷达收发系统由发射天线和接收天线组成，用于发射和接收雷达波；所述数据采集模块实现对雷达波数据的采集；所述GPS模块用于获取GPS信号；所述数据通信模块通过互联网将采集到的雷达数据和GPS信号上传到云服务器。

所述云服务器分别与冬笋便携式精细化探测设备、大数据管理平台和用户终端通过互联网连接。

所述大数据管理平台其中包括平台端通信模块、数据预处理模块、冬笋识别与成熟度评价模块、冬笋信息数据库、长势监测模块与采挖策略制订模块。所述平台端通信模块用于数据的访问与传输；所述数据预处理模块对地质雷达数据进行直达波去除、背景去噪、一维滤波等处理；所述冬笋识别与成熟度评价模块通过提取冬笋地质雷达特征信号，获得冬笋准确位置和冬笋长势等信息，并对冬笋进行识别与成熟度评价；所述冬笋信息数据库对冬笋信息进行信息化管理，并结合GPS信息在竹林地图上标记冬笋位置；所述长势监测模块用于监测冬笋长势；所述采挖策略制订模块用于制订采挖策略并发送至用户终端。

所述用户终端设有终端数据通信模块和显示模块。终端数据通信模块用于数据访问与传输；显示模块用于显示冬笋分布及挖笋策略信息。

本发明提供的这种基于互联网和地质雷达技术的冬笋采挖综合指导方法及系统，相比现有的方法或系统的优点在于：突破常规经验指导挖笋的方式，利用地质雷达无损探测技术实现冬笋的位置探寻、成熟度评价和长势监测。基于互联网技术实现冬笋采挖全过程管理，进而科学指导冬笋采挖，保证采挖质量，提高了挖笋效率、保护生态平衡。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程图

图2为本发明所述系统的结构图

其中：10-冬笋便携式精细化探测设备，100-控制模块，110-数据采集模块，120-雷达收发系统，130-GPS模块，140-数据通信模块，20-云服务器，30-大数据管理平台，300-平台端通信模块，310-数据预处理模块，320-冬笋识别与成熟度评价模块，330-冬笋信息数据库，340-长势检测模块，350-采挖策略制订模块，40-用户终端，400-终端数据通信模块，410-显示模块。

具体实施方式

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于互联网和地质雷达技术的冬笋采挖综合指导方法及系统，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

如图1所示，本发明实施例提供的基于互联网和地质雷达技术的冬笋采挖综合指导方法的流程如下

步骤S101，冬笋便携式精细化探测设备采集数据，其中包括地质雷达数据和GPS信息。

步骤S102，将数据通过移动互联网上传至云服务器。

步骤S103，大数据管理平台访问并读取云服务器数据，对地质雷达数据进行后期处理，如直达波去除、背景去噪、一维滤波等处理。

步骤S104，识别冬笋特征信号，获得冬笋准确位置和长势等信息，开展冬笋成熟度评价。

步骤S105，构建冬笋信息化管理系统，在竹林地图上标记冬笋的位置。

步骤S106，对冬笋长势进行监测，制订冬笋采挖策略。

步骤S107，将冬笋分布信息与最佳采挖策略发送至用户终端，竹农依据信息指导开展冬笋采挖。

如图2所示，本发明实施例提供的基于互联网和地质雷达技术的冬笋采挖综合指导系统设置有：

包括冬笋便携式精细化探测设备10、云服务器20、大数据管理平台30、用户终端40；

所述云服务器20分别与冬笋便携式精细化探测设备10、大数据管理平台30和用户终端40通过互联网连接；

所述冬笋便携式精细化探测设备10内设置有：控制模块100，用于控制冬笋便携式精细化探测设备10工作；雷达收发系统110，由发射天线和接收天线组成，用于发射和接收雷达波；数据采集模块120，用于对雷达波数据进行采集；GPS模块130，用于获取GPS信号；数据通信模块140，用于将采集到的雷达数据和GPS信号通过互联网上传到云服务器。

所述大数据管理平台30内设有：平台端通信模块300，用于数据的访问与传输；数据预处理模块310，用于对地质雷达数据进行直达波去除、背景去噪、一维滤波等处理；冬笋识别与成熟度评价模块320，提取冬笋地质雷达特征信号，获得冬笋准确位置和冬笋长势等信息，并对冬笋进行识别与成熟度评价；冬笋信息数据库330，对冬笋信息进行信息化管理，结合GPS信息在竹林地图上标记冬笋位置；长势监测模块340，用于监测冬笋长势；采挖策略制订模块350，用于制订采挖策略并发送至用户终端。

所述用户终端40内设有：终端数据通信模块400，用于数据传输；显示模块410，用于显示冬笋分布及挖笋策略信息。