基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统设计

灾害性气象的频发不仅给人们的生活带来了极大的影响,而且还危及生态环境的稳定。为减小实测气象数据与真实数据样本之间误差,实现对灾害性气象观测数据的准确监测,设计基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统。设置温湿度传感器及防辐射罩,按照数据信息传输网络布局形式,将风速风向传感器、雨量传感器、太阳能控制器接入既定模块单元之中,完成监测系统的硬件设计。利用多源卫星遥感技术,定义多源影像空间,通过分解数字卫星图像的方式,确定监测极值点所处位置,并计算相似性度量指标的具体数值,完成基于多源卫星遥感的灾害性气象图像配准处理。根据上位机组网模型,完善WINSOCK控件的连接形式,实现监测系统的执行程序编制,联合相关传感器元件,完成基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统设计。实验结果表明,多源卫星遥感技术设计系统的湿度测量曲线、气压测量曲线、风速测量曲线与真实气象数据样本之间的误差值均未超过2%,能够准确监测灾害性气象观测数据。     

基于5G通信及遥感卫星的气象观测站数据监测系统设计

针对传统气象观测站数据监测系统受到干扰数据影响而导致监测精准度低的问题,提出了基于5G通信及遥感卫星的气象观测站数据监测系统设计;根据系统平台架构,将系统分为应用层、插件层、数据层和软件硬件支撑层4个层次;使用CC2530采集终端采集空气温湿度、土壤湿度等数据,利用5G通信技术将数据发送至物联网关,再通过Web将数据存储到手机中;使用PCIE数据采集卡采集遥感卫星气象观测站数据,选择MSOP8监测器监测串口通信数据,完成系统硬件设计;选择后台遥感卫星气象观测站数据库,利用平均算子分析滤波器降噪情况,得到异常数据模型,确定正常数据,实现气象观测站数据监测系统设计;由实验结果可知,该系统监测最高监测效果可达到99%,能够为气象观测站提供设备支持。     

便携式数据采集控制系统的设计与实现

利用传感器无线数据采集卡监测突发灾害,需要主控设备及时做出回应监测相应数据;传统的数据采集控制设备占用空间大、传输速率慢,可移动性差;通过分析这些缺点,设计了一种基于WiFi无线网络技术的便携式的无线数据采集控制系统;整个系统包括数据采集单元、数据传输单元和数据控制单元3大部分;该数据采集控制系统能够在WiFi网络覆盖区域内,以手持Android小型终端为控制终端,以无线网络为传输通道,实时控制数据采集卡,并读取采集数据,即时数据可帮助用户更加可靠地分析实际情况,具有实际应用价值。     

基于天通卫星移动通信系统的数据实时传输模式

为发挥出卫星数据信息采集、传递系统的作用,进行数据信息的大规模接收、处理和传递,文章利用文献调查法,针对基于天通卫星移动通信系统的数据实时传输模式展开了研究,提出了数据传输终端模块设计的设计方法。该方法包括硬件设计、天通卫星通信模块设计、北斗定位模块设计,并指出了系统搭建策略,包括信关站、采集信息接入中心、数据服务中心、数据采集终端以及话音通路数据传输,旨在为新时期移动通信系统的数据实时传输提供理论参考。     

ZigBee模块的运动数据采集与传输设计

利用高精度三轴传感器ADIS16355进行数据采集,并利用ARM7进行整体系统的控制,对采集到的数据进行无线传输使得PC终端可以对整个系统进行控制。文中给出整体设计框图、原理图以及软件设计方案。系统的硬件设计分为：ARM控制的数据采集部分、ZigBee模块的数据传输部分以及系统采集数据的存储部分。软件方面分为3个部分：数据的采集、存储、传输。     

北斗高精度定位的地质灾害监测系统的设计

针对滑坡等地质灾害实时监测难,传统的灾害监测方法自动化程度低、灾害预警不及时等问题,设计了基于北斗的地质灾害监测系统.该系统主要由数据采集终端、数据传输层和软件端三部分构成.数据采集终端集成了树莓派、北斗定位模块、雨量计、温湿度传感器、摄像头模块等,并通过数据传输层将实时地质数据传输至云端,实现了数据自动采集与传输.系...     

基于CPCI总线的卫星和地面设备交互方法

在卫星地面测试阶段,为了解决遥测下行信道限制及数据下行延时等因素带来的星上测试数据不能实时性下传监测问题,设计了一种基于标准CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)总线数据传输模块实现多类型接口星上数据有线传输的应用方法。利用CPCI数据传输模块远程采集1553B(MIL-STD-1553B)总线数据和RS-422总线接口数据,完成组帧、打包并通过以太网发回地面计算机进行数据分析和处理。同时可以实现1553B接口功能远程设置,完成总线控制、监听、远置终端仿真功能,实现了卫星与地面设备定制传输和交互。同时给出了测试系统的设计方案,完成了数据传输模块的硬件设计与系统软件的工程实现。     

一种基于卫星信道GPS气象监测系统设计与实现

为了实现气象数据远程采集,提出了基于卫星信道数据传输的GPS气象数据监测系统的设计与实现方法,给出了软、硬件电路的具体实现;利用数据复用综合组帧结构,制定了应急、实时、高效数据复用传输方法;为了在汽球浮标气象站与气象数据采集控制中心之间进行可靠、高效、便捷的数据交换,设计了汽球浮标气象站与气象数据采集控制中心之间数据传输通信协议;该方法已应用于将边远地区气象情报数据传输至控制中心,满足气象数据采集、监测系统实际应用需求。     

基于五层十五级遥感数据结构的并行算法研究

针对当前环境与监测预报小卫星宽覆盖和海量数据显示与处理不足的现状,设计五层十五级遥感数据组织结构,并依据此结构设计一种新的并行计算算法,得到并行计算的最大近优估算值,优化环境与监测预报小卫星海量数据的遥感产品生产能力,提高环境监测预报效率。     

森林遥感图像测量数据偏差影响分析方法设计

森林环境的多变性导致该地区的卫星遥感图像测量数据易产生偏差.以优化森林遥感图像的监测效果为目的 ,在污染误差模型的支持下,设计了一种森林遥感图像测量数据偏差影响分析方法.利用污染误差模型调整森林遥感图像,降低因测量数据出现观测异常而产生的影响.运用随机函数多项拟合过程生成包含配准误差的新遥感图像,并对新图像进行几何精矫正,从而确定不同多光谱波段配准误差对图像测量数据偏差的影响.分析实验数据可知,遥感图像的配准误差会监测效果产生明显的影响,且影响程度会随着误差大小的变化而变化,证明上述方法能够有效实现对森林遥感图像测量数据偏差的影响分析.     

基于机器鱼的内陆湖泊水质在线监测系统设计

仅依赖无线传感器网络在线实测是利用多跳式通信实现远程发送与存储数据丢包率高,实验阶段设计的二维结构仿真机器鱼巡游避障性能差,GPRS全天候数据采集与传送所需的流量费用高,针对以上这些问题,设计了一套可进行实测的机器鱼自动巡游避障、水质环境实时监测系统平台;该系统通过移动终端程序设计、利用三维采集路径跟踪算法及WSNs与Wifi热点技术对机器鱼群实现远程精准控制,按照设定深度、路径规划的采集点进行水温水位、PH值、溶解氧、电导率、浊度等常五类水质环境数据实时采集、处理、远程存储、显示、分析及预警,给出了系统的总体设计、机器鱼的结构与控制系统设计、终端节点与协调器的硬件系统及上下位机软件系统设计;利用这套系统对巢湖5个取样点实测,水温、溶解氧、PH值平均误差率分别为0.18%、0.5%及0.01%,远高于其他水质在线监测的精度要求,达到了预期成果;同时对水库及精细水产养殖业等水质在线监测与预警具有很高的推广价值。     

嵌入式机房多功能模块智能监控系统设计

为充分提高嵌入式机房运维能力,及时排除异常情况,提出嵌入式机房多功能模块智能监控系统。设计信号采集层、数据传输层、后台监控层的多层架构模式。硬件结构设计用户登录模块、传感器运行模块、数据记录模块和监控显示模块,四个功能模块在多层架构下工作。软件部分通过数据传输程序连接终端设备与云计算中心,利用数据处理程序完成功能模块参数设置,完成嵌入式机房运行数据自动监控。实验结果表明,所设计系统数据采集精度高,可以实时响应接入设备,及时获取预警信息,实现嵌入式机房自动智能监控。     

机载实时数据处理系统研究与改造

基于卫星链路的航空遥感图像实时传输系统是为了监测大面积的自然灾害而建造的,对于取得灾害的第一手资料意义重大。机载实时数据处理系统是其中最重要的一部分,本文详细描述了其硬件组成及配置,并采用比较新颖的方法设计和编写了相应的软件,实现了数据接收、压缩、加密和卫星通信等功能。根据相关接口规范和传输协议,加上可靠的硬件和灵活的软件设计,实现了可模拟成像器有关功能的模拟机,该模拟机的成功实现为整个系统的研制和调试创造了非常方便的条件。该系统可以广泛地应用于防洪抗旱等部门,为防灾减灾提供了有力的参考方法和依据。     

基于MPI和OpenCV遥感植被指数产品的并行计算

遥感传感器和计算机技术的发展,每天都会汇集大量新的地理空间数据。地球科学许多应用要求数据实时或接近实时地处理,发展高性能计算是进行海量数据处理的必然趋势。本文以 TM 影像制备黑河流域归一化指数产品为例,基于高性能集群,实现了植被指数快速提取的并行计算方法,并采用对等并行编程模式,通过 C 语言调用 MPI（Message Passing Interface,消息传递接口）和 OpenCV（Open Source Computer Vision Library,开源计算机视觉库）函数库,实现了 NDVI（Normalized Difference Vegetation Index,归一化植被指数）的并行计算,获得了黑河流域的 NDVI。性能测试表明,并行计算可以显著提高遥感图像处理的速度。文章最后讨论了从原始影像提取植被指数产品的流程。     

基于STM32和小波自适应滤波算法的生理参数监测系统的研究

针对心血管疾病的高死亡率以及人口老龄化的现象,本篇文章开发了基于STM32单片机和小波自适应阈值滤波算法的可穿戴式健康监测系统。系统可分为系统微处理器、数字系统模块、人机交互模块、信号采集模块和无线通信模块等几个部分,针对人体的心率、血氧、体温等重要生理参数进行处理分析,进而对人体实时监护。系统处理器选取STM32F103C8T6作为控制芯片,显示模块选用了OLED。生理参数采集系统选用了MAX30102传感器和Pulse sense传感器分别对人体腕部和指尖心率进行采集。生理参数采集完毕后,通过进一步的A/D转化,基于提出的一种改进小波自适应阈值滤波算法降噪滤波,从而将人体的生理特征参数记录下来。再将采集的生理数据通过蓝牙传输至手机端,其中的ZigBee模块主要是把获得的数据再次输送到远程控制端内,让患者能够远程得到更好的医疗监控。本系统通过软件与硬件相结合的方式。最后通过对比论证其中心率（BPM）结果误差为±2BPM,血氧含量监测结果误差在±2%以内。     

黄河下游河势遥感监测系统建设分析

为提高黄河下游河势遥感监测能力,提升河势遥感监测服务水平,深入探讨黄河下游河势遥感监测的现状和存在的问题,提出黄河下游河势遥感监测系统的建设目标及思路。通过充分整合卫星遥感、黄河水利对象等相关数据,最大程度地共享现有数据资料和软硬件资源,设计开发黄河下游河势遥感监测系统,包括卫星遥感数据传输通道建设、遥感数据处理软硬件和存储设施建设、河势信息解译和服务功能开发,以及河势信息数据库建设等。结果表明：黄河下游河势遥感监测系统的建设可强化黄河河势遥感监测的数据计算与存储服务能力,提升河势信息解译的自动化水平,实现河势遥感监测工作的数字化及河势信息服务的高效化,具有很好的推广应用前景。     

High-resolution image compression algorithms in remote sensing imaging

Digital image processing (DIP) has great application values in many fields, especially in remote sensing image processing, which represents the acquisition, enhancement, analysis, encoding, transmission, and storage of remote sensing images. With the development of chip technology and parallel computing technology, various digital image processing technologies have been successfully applied to satellite applications to help researchers exploit reliable information from remote-sensing images. However, the huge amount of images generated by ultra-high resolution optical remote sensing satellites put great pressure on existing transmission, storage, and processing technologies. Therefore, this paper proposes a spatio-temporal compression pipeline for remote sensing images based on lossy compression methods with ultra-high compression ratios to reduce the overhead required for the transmission and storage of remote sensing images while maintaining the quality of the compressed images. The experimental results show that the proposed method outperforms the classical image compression such as JPEG-2000.