牧草觀測自動化技術研究與系統設計

重 陽，趙建凱，馬修才

（內蒙古自治區大氣探測技術保障中心，呼和浩特 010051）

0 引言

內蒙古自治區是牧業大區，草原生態建設及牧業發展對氣象服務提出了更高的要求，迫切需要生態氣象、牧業氣象為草原生態建設、現代牧業的發展提供時效更快、內容更多、水平更高、針對性更強的服務產品。因此，獲取高精度、高密度、多要素、連續穩定的牧草觀測信息勢在必行。當前的牧草觀測技術、手段、時效、內容以及觀測站點密度等遠不能滿足草原生態建設、現代牧業氣象業務和服務發展的需求，牧草觀測自動化程度低，目前牧草觀測仍以人工和手工方式為主[1-5]，勞動強度大，費時費力；牧草觀測精度有限，可比性不強，由于觀測人員的專業素質、熟練程度、觀測習慣和責任心等不同，造成觀測精度差別較大。當前以目測或簡單器測、手工記錄和報表寄送、紙質存檔等為主的牧草觀測業務[4-5]，與氣象現代化建設要求相差甚遠，亟需提高其自動化觀測能力。

現代科學技術的發展使得自動觀測能力和水平不斷提高，新設備、新方法的應用越來越多，原有的以人工觀測為主的業務體系正在發生根本性的變革[6-10]。目前國內在牧草觀測自動化技術發面的研究大多是采用2個網絡攝像頭（帶網絡接口的工業或民用相機）采集圖像[11-14]，通過網絡傳向后端（即上位機，工控機或PC），在后端進行圖像處理與模式識別[15-18]。用于觀測的傳感器并非智能圖像傳感器，未實現智能感知，采集到的觀測圖片完全依賴于后端計算機的圖像識別處理能力，此技術思路設計的系統穩定性較差，功耗較大，數據傳輸壓力大（高分辨率原始圖片文件較大）。……