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北京林业大学构建基于无人机中继的LoRaWAN活立木微气候监测体系

💡这项突破是什么?

近日,工学院李文彬教授科研团队在森林微气候监测与林区广域通信关键技术研究方面取得新进展。相关成果以 'Design and performance evaluation of a UAV-relayed LoRaWAN network for microclimate monitoring of standing live trees in forests' 为题,发表在农林气象与生态监测领域国际权威期刊 Agricultural and Forest Meteorology(一区 Top,IF=5.7)。




本研究面向复杂森林环境下通信受限与微气候感知不足的问题,构建了基于无人机中继的 LoRaWAN 活立木微气候监测体系,实现了树干—土壤—空气多维信息的稳定采集与传输。实地试验表明,无人机网关越过林冠后可显著改善林内通信质量,在约 50–100 m 高度形成性能稳定区,使通信覆盖距离提升至近 1 km、丢包率显著降低。在此基础上,结合云端平台与 LSTM 模型,实现了关键微气候变量的高精度短期预测,并揭示了通信信号强度与树体及土壤热湿状态之间的相关关系。研究结果为森林微气候长期监测、通信部署优化及生态过程认知提供了新的技术路径与方法支撑。


论文第一作者为工学院博士研究生马跃威,李文彬教授为通讯作者,北京林业大学为第一完成单位。


本研究得到了国家自然科学基金项目(30972425)的经费支持。


论文链接:https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2025.110968

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