1.一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测方法,其特征在于:其方法包括:
2.按照权利要求1所述的一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测方法,其特征在于:还包括如下方法:
3.按照权利要求1所述的一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测方法,其特征在于:所述粉尘有机物数据集包括pm2.5数据集、pm10数据集和总挥发性有机化合物数据集三个子类,分别得到子类对应的子集ck,i,ck,i表示第k监测高度范围层、第i个子集所有采样点的数据集,接着获得各个子集ck,i的平均值;所述有毒气体浓度数据集包括二氧化碳浓度数据集、臭氧浓度数据集、一氧化碳浓度数据集、甲醛浓度数据集的子类,分别得到子类对应的子集qk,j,qk,j表示第k监测高度范围层、第j个子集所有采样点的数据集,接着获得各个子集qk,j的平均值;按照时间间隔t序列得到随时间间隔t的时间序列的子集ck,i平均值、子集qk,j平均值并分别得到各个子集对应的变化数据集。
4.按照权利要求2所述的一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测方法,其特征在于:构建大气生态环境时空三维坐标系,以时间为x轴坐标、以监测高度范围层为y轴坐标,以粉尘有机物平均值ck平或有毒气体浓度平均值qk平为z轴坐标进行数据表达。
5.按照权利要求3所述的一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测方法,其特征在于:构建大气生态环境时空三维坐标系,以时间为x轴坐标、以监测高度范围层为y轴坐标,以分类的子集ck,i平均值或分类的子集qk,j平均值为z轴坐标进行数据表达。
6.按照权利要求1所述的一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测方法,其特征在于:所述大气生态环境监测分析区域构建采用如下之一方法:
7.按照权利要求1所述的一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测方法,其特征在于:在步骤s2中,无人机监测采集系统中的摄像机为多光谱摄像机,对大气生态环境监测分析区域范围内地面进行重叠正投影拍摄得到影像数据集,然后进行拼接、校正处理得到研究矿区影像,对研究矿区影像逐像素进行如下灰度化处理:将研究矿区影像中按照像素解析r、g、b三个颜色通道,计算得到像素的灰度值exg,exg=2*g1-r1-b1,g1、r1、r1表示三个颜色通道所对应的数值;按照像素的灰度值exg进行像素的灰度化处理;
8.按照权利要求7所述的一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测方法,其特征在于:研究矿区影像的l个灰度级数从0~l-1,第i级灰度像素点数为ni,i位于0~l-1的范围内,研究矿区影像的像素总数为n,则研究矿区影像中第i级像素点的概率为研究矿区影像的平均灰度计算表达式为:c0类像素的平均灰度计算表达式为:c1类像素的平均灰度计算表达式为:
9.一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测系统,其特征在于:包括无人机监测采集系统、研究矿区无人机飞行控制模块和数据分析处理模块,所述无人机监测采集系统包括无人机以及搭建于无人机上的激光雷达(1)、空气质量传感器(2)和摄像机,所述研究矿区无人机飞行控制模块以研究矿区为中心划设位于研究矿区地面之上的大气生态环境监测分析区域,将大气生态环境监测分析区域从下至上依次划分若干个监测高度范围层,同时制定各个监测高度范围层所对应的无人机采集飞行计划和制定无人机拍摄计划;无人机监测采集系统利用无人机按照无人机采集飞行计划通过空气质量传感器(2)对各个监测高度范围层进行大气生态环境数据采集,大气生态环境数据包括粉尘有机物数据ck和有毒气体浓度数据qk,ck表示第k监测高度范围层所有采样点的粉尘有机物数据集,同时激光雷达(1)通过激光探测并记录无人机距离地面的高度数据,无人机监测采集系统利用无人机按照无人机拍摄计划通过摄像机对大气生态环境监测分析区域范围内地面进行重叠拍摄;所述数据分析处理模块根据ck计算得到第k监测高度范围层的粉尘有机物平均值ck平,qk表示第k监测高度范围层所有采样点的有毒气体浓度数据集,根据qk计算得到第k监测高度范围层的有毒气体浓度平均值qk平,数据分析处理模块基于摄像机拍摄的数据计算得到植被覆盖度;所述数据分析处理模块设定时间间隔t,按照时间间隔t序列依次得到粉尘有机物平均值ck平、有毒气体浓度平均值qk平和植被覆盖度,得到随时间间隔t的时间序列的粉尘有机物变化数据集、有毒气体浓度变化数据集和植被覆盖度变化数据集。
10.按照权利要求9所述的一种矿区大气生态环境与地面植被数据同步监测系统,其特征在于:还包括数据展示模块,所述数据展示模块内部构建有大气生态环境监测区域三维地图,在大气生态环境监测区域三维地图的地平面表达当期的植被覆盖度,在大气生态环境监测区域三维地图的地平面之上按照监测高度范围层分层进行当期的粉尘有机物平均值ck平、有毒气体浓度平均值qk平表达,同时将当期的粉尘有机物数据集ck、有毒气体浓度数据集qk按照激光雷达(1)所记录的高度数据归属对应表达在监测高度范围层中;所述数据展示模块内部还构建有大气生态环境时空三维坐标系,大气生态环境时空三维坐标系以时间为x轴坐标、以监测高度范围层为y轴坐标,以粉尘有机物平均值ck平或有毒气体浓度平均值qk平为z轴坐标进行数据表达。