本發(fā)明涉及探測系統(tǒng)，具體而言，涉及土壤重金屬污染物原位探測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、土壤重金屬污染是指土壤中重金屬元素含量超過正常水平，對生態(tài)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。重金屬污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性的特點(diǎn)，其治理難度大，費(fèi)用高，且對生態(tài)環(huán)境和人類健康的影響深遠(yuǎn)。

2、基于上述，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)存在以下問題：傳統(tǒng)的土壤重金屬檢測方法主要包括實(shí)驗(yàn)室分析和田間快速診斷等。這些方法雖然能夠獲取土壤中重金屬的含量信息，但存在以下問題：

3、1、樣品采集和前處理過程復(fù)雜：需要將土壤樣品送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，經(jīng)過風(fēng)干、研磨、過篩等多個(gè)步驟，不僅耗時(shí)耗力，而且可能引入誤差。

4、2、檢測時(shí)間長：從采樣到獲取檢測結(jié)果需要較長時(shí)間，無法滿足快速診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求。

5、3、空間覆蓋范圍有限：由于采樣點(diǎn)位的限制，難以全面反映整個(gè)區(qū)域的土壤重金屬污染情況。

6、4、無法實(shí)現(xiàn)原位連續(xù)監(jiān)測：傳統(tǒng)方法無法在同一地點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)觀測，難以了解土壤重金屬污染的動(dòng)態(tài)變化。

7、于是，鑒于此，針對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)及缺失予以研究改良，提供土壤重金屬污染物原位探測系統(tǒng)，以期達(dá)到具有更加實(shí)用價(jià)值的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了土壤重金屬污染物原位探測系統(tǒng)，具體通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

2、土壤重金屬污染物原位探測系統(tǒng)，包括原位探測系統(tǒng)，所述原位探測系統(tǒng)包括移動(dòng)平臺(tái)和用戶界面，所述移動(dòng)平臺(tái)包括無人機(jī)和無人機(jī)云臺(tái)，所述無人機(jī)云臺(tái)設(shè)置于無人機(jī)的底端，所述無人機(jī)云臺(tái)底端設(shè)有探測模塊，所述探測模塊包括規(guī)劃區(qū)域監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、結(jié)果驗(yàn)證模塊、高光譜遙感傳感器和數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述用戶界面包括顯示屏和操作面板，所述操作面板與顯示屏之間通過導(dǎo)線電性連接，所述操作面板的內(nèi)部設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元包括報(bào)文處理引擎、協(xié)處理器、控制單元、邏輯運(yùn)算單元和存儲(chǔ)單元。

3、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過設(shè)置移動(dòng)平臺(tái)，移動(dòng)平臺(tái)包括無人機(jī)，利用無人機(jī)在需要探測的區(qū)域上空進(jìn)行高空探測，可對整個(gè)區(qū)域的土壤重金屬污染情況進(jìn)行探測，大大提高了土壤原位檢測的范圍，通過無人機(jī)的底端設(shè)置無人機(jī)云臺(tái)，使得無人機(jī)在高空飛行的時(shí)候，或者遇到氣流使得無人機(jī)發(fā)生顛簸的時(shí)候，不會(huì)影響到無人機(jī)云臺(tái)底端設(shè)置的探測模塊對土壤進(jìn)行探測，探測模塊包括規(guī)劃區(qū)域監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、結(jié)果驗(yàn)證模塊、高光譜遙感傳感器和數(shù)據(jù)傳輸模塊，規(guī)劃區(qū)域監(jiān)測模塊的內(nèi)部設(shè)有地理信息系統(tǒng)，方便使用者對需要監(jiān)測的區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃，并且確定高光譜遙感傳感器的覆蓋范圍，在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)部不同位置進(jìn)行探測，進(jìn)而確保能收集到代表性的數(shù)據(jù)，通過設(shè)置高光譜遙感傳感器，高光譜遙感傳感器能夠覆蓋從可見光到紅外波段的寬光譜范圍，并具有高分辨率和高靈敏度，進(jìn)而方便其快速獲取土壤的詳細(xì)光譜信息，通過設(shè)置數(shù)據(jù)采集模塊，可利用使用高光譜遙感傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，高光譜遙感傳感器會(huì)捕捉地表反射的光譜信息，并將其記錄為數(shù)據(jù)，通過設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊可對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)和預(yù)處理，以消除噪聲和其他非目標(biāo)因素的影響，通過設(shè)置數(shù)據(jù)分析模塊可利用編程好的軟件和算法對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過設(shè)置結(jié)果驗(yàn)證模塊可對分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，確保其準(zhǔn)確性和可靠性，通過設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸模塊，可將經(jīng)過驗(yàn)證的結(jié)果發(fā)送到操作面板內(nèi)部，操作面板內(nèi)部設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元包括報(bào)文處理引擎、協(xié)處理器、控制單元、邏輯運(yùn)算單元和存儲(chǔ)單元，報(bào)文處理引擎、協(xié)處理器、控制單元、邏輯運(yùn)算單元之間相互配合對驗(yàn)證的結(jié)果，利用事先編程好的算法和模型，對采集的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析和處理，最終確定土壤中重金屬的種類和濃度，并且操作面板與顯示屏之間電性連接，數(shù)據(jù)處理單元處理的結(jié)果可以在顯示屏上進(jìn)行顯示，使得使用者可以更加直觀地對探測結(jié)果進(jìn)行查看。

4、進(jìn)一步的，所述規(guī)劃區(qū)域監(jiān)測模塊的輸入輸出端與無人機(jī)的輸入輸出端之間通信連接。

5、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過將規(guī)劃區(qū)域監(jiān)測模塊的輸入輸出端與無人機(jī)的輸入輸出端之間通信連接，使得無人機(jī)可根據(jù)規(guī)劃區(qū)域監(jiān)測模塊內(nèi)部地理信息系統(tǒng)規(guī)劃的飛行區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)飛行，可以對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)任意一處進(jìn)行探測，提高對區(qū)域土壤的探測效率。

6、進(jìn)一步的，所述高光譜遙感傳感器的輸入輸出端與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、結(jié)果驗(yàn)證模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入輸出端之間通信連接。

7、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過將高光譜遙感傳感器的輸入輸出端與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、結(jié)果驗(yàn)證模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入輸出端之間通信連接，使得高光譜遙感傳感器探測到的土壤光譜信息，可以快速地被采集處理，并且對其進(jìn)行分析驗(yàn)證，節(jié)約后期對監(jiān)測結(jié)果的處理時(shí)間，大大提高了對區(qū)域內(nèi)土壤原位探測的效率。

8、進(jìn)一步的，所述協(xié)處理器包括數(shù)學(xué)協(xié)處理器和圖形協(xié)處理器。

9、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，協(xié)處理器包括數(shù)學(xué)協(xié)處理器和圖形協(xié)處理器，數(shù)學(xué)協(xié)處理器可用于執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，圖形協(xié)處理器，可用于處理視頻繪制和圖形渲染任務(wù)，進(jìn)而提高報(bào)文處理引擎的處理效果。

10、進(jìn)一步的，所述報(bào)文處理引擎的輸入輸出端與協(xié)處理器、控制單元、邏輯運(yùn)算單元和存儲(chǔ)單元的輸入輸出端之間通信連接。

11、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過將報(bào)文處理引擎的輸入輸出端與協(xié)處理器、控制單元、邏輯運(yùn)算單元和存儲(chǔ)單元的輸入輸出端之間通信連接，報(bào)文處理引擎、協(xié)處理器、控制單元和邏輯運(yùn)算單元之間相互配合，可提高對數(shù)據(jù)的處理效率，進(jìn)而快速準(zhǔn)確地確定土壤中重金屬的種類和濃度，通過設(shè)置存儲(chǔ)單元，可對得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存記錄，方便使用者后期調(diào)閱。

12、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入輸出端與操作面板的輸入輸出端之間通信連接。

13、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過將數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入輸出端與操作面板的輸入輸出端之間通信連接，方便高光譜遙感傳感器的預(yù)處理結(jié)果發(fā)送到操作面板內(nèi)部，進(jìn)行最終結(jié)果的分析與處理。

14、進(jìn)一步的，所述無人機(jī)的輸入輸出端與操作面板的輸入輸出端之間通信連接。

15、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過將無人機(jī)的輸入輸出端與操作面板的輸入輸出端之間通信連接，方便使用者利用操作面板遠(yuǎn)程對無人機(jī)進(jìn)行操作以及設(shè)置。

16、進(jìn)一步的，所述規(guī)劃區(qū)域監(jiān)測模塊的內(nèi)部設(shè)有地理信息系統(tǒng)。

17、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過在規(guī)劃區(qū)域監(jiān)測模塊的內(nèi)部設(shè)有地理信息系統(tǒng)，方便使用者利用其內(nèi)部專業(yè)的g?i?s數(shù)據(jù)，對監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃，從而使得無人機(jī)在規(guī)劃好的區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行飛行探測。

18、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過上述設(shè)計(jì)得到的土壤重金屬污染物原位探測系統(tǒng)，該種土壤重金屬污染物原位探測系統(tǒng)，通過設(shè)置移動(dòng)平臺(tái)，移動(dòng)平臺(tái)包括無人機(jī)，利用無人機(jī)在需要探測的區(qū)域上空進(jìn)行高空探測，可對整個(gè)區(qū)域的土壤重金屬污染情況進(jìn)行探測，大大提高了土壤原位監(jiān)測的范圍，通過在規(guī)劃區(qū)域監(jiān)測模塊的內(nèi)部設(shè)有地理信息系統(tǒng)，方便使用者對需要監(jiān)測的區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃，并且確定高光譜遙感傳感器的覆蓋范圍，在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)部不同位置進(jìn)行探測，進(jìn)而確保能收集到代表性的數(shù)據(jù)，通過設(shè)置高光譜遙感傳感器，高光譜遙感傳感器能夠覆蓋從可見光到紅外波段的寬光譜范圍，并具有高分辨率和高靈敏度，進(jìn)而方便其快速獲取土壤的詳細(xì)光譜信息，通過設(shè)置數(shù)據(jù)采集模塊，可利用使用高光譜遙感傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，高光譜遙感傳感器會(huì)捕捉地表反射的光譜信息，并將其記錄為數(shù)據(jù)，通過設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊可對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)和預(yù)處理，以消除噪聲和其他非目標(biāo)因素的影響，通過設(shè)置數(shù)據(jù)分析模塊可利用編程好的軟件和算法對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過設(shè)置結(jié)果驗(yàn)證模塊可對分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，確保其準(zhǔn)確性和可靠性，通過在操作面板內(nèi)部設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，報(bào)文處理引擎、協(xié)處理器、控制單元、邏輯運(yùn)算單元之間相互配合對驗(yàn)證的結(jié)果，利用事先編程好的算法和模型，對采集的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析和處理，最終確定土壤中重金屬的種類和濃度，并且操作面板與顯示屏之間電性連接，數(shù)據(jù)處理單元處理的結(jié)果可以在顯示屏上進(jìn)行顯示，使得使用者可以更加直觀地對探測結(jié)果進(jìn)行查看。