一种提供生态修复解决方案的智慧系统技术方案

本发明专利技术公开了一种提供生态修复解决方案的智慧系统，涉及生态修复解决方案技术领域，解决现有生态修复设计效率低、备选方案少、工程量计算不够准确、不便估价与对比优选的问题，包括现场数据采集模块，现场数据分析模块，修复措施匹配模块，工程量概算模块和方案输出模块，还包括修复措施基础数据库；本发明专利技术实现自动识别待修复区；自动计算区内坡度并进行修复分区；自动匹配修复措施；自动计算工程量和费用；按费用从低到高提供数种、数十种、甚至更多修复方案；可直接导出默认的最优方案或手动选择的一个或多个方案及其费用清单，可视化呈现和输出设计效果，方便用户或相关管理人员决策，显著提高设计效率。显著提高设计效率。显著提高设计效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提供生态修复解决方案的智慧系统


[0001]本专利技术涉及生态修复解决方案
，更具体的是涉及为用户提供多种生态修复解决方案的智慧系统领域。

技术介绍

[0002]据中国地质调查局对全国矿山地质环境开展的调查，截至2018年，国内共有废弃矿山约99000座，其中，非金属矿山约75000座，金属矿山11700座，能源矿山12300座。全国废弃矿山固体废弃物累计积存量约4.96
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1010t。上述统计数据仅是针对矿山地质环境的统计，且应为不完全统计，也就意味着实际各类环境破坏范围更大。环境破坏将进一步导致区域内水土流失加剧，引发滑坡、崩塌、泥石流等一系列地质安全隐患，更进一步威胁人民群众生命财产安全。
[0004]生态修复设计是生态修复过程中的关键一环。以矿山植被修复为例，当前矿山植被修复设计的主要环节有：1)现场踏勘、摄影、测量等；2)人为区分植被较好区与待修复区；3)人为判断地形地貌；4)根据判断的地形地貌进行手动修复分区；5)手动选择修复措施和植被；6)绘制设计图；7)手动计算各修复分区投影面积、表面积；8)手动计算修复工程量和费用；9)提交相关管理人员审核决策。若未被采纳则需从第5个环节再度进行设计。
[0005]上述过程中，“人为判断地形地貌”需经现场测量或剖面图上量测，当修复区地形变化大时，如此判断地形地貌效率太低，若根据经验判断则偏差较大，非精准修复之举，而该环节直接关系到后续修复措施的选择，也就直接关系到修复措施的适宜性和工程费用。“手动修复分区”需根据上一步判断的地形地貌手动划分为不同的修复区域。“手动计算各修复分区投影面积、表面积”对于获取投影面积尚易，但对于需要进行地表面修复的则需获取地表表面积，此时手动计算结果往往误差较大，进而影响到植被修复材料的准备和工程费用。此外，上述过程中基本均为人工手动完成，耗时较长，效率低，也因此导致了实际工作中往往只出具少数个方案，可供优选的方案少。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：为了解决上述生态修复设计效率低、备选方案少、工程量计算不够准确、不便估价与对比优选的问题，本专利技术提供一种提供生态修复解决方案的智慧系统。
[0007]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种提供生态修复解决方案的智慧系统，所述智慧系统包括现场数据采集模块，现场数据分析模块，修复措施匹配模块，工程量概算模块和方案输出模块，还包括修复措施基础数据库，所述现场数据采集模块包括生成工作区域的三维模型，同时采集现场图像信息，地形数据，岩质与土质区域，海拔，气候，地理位置；所述现场数据分析模块识别出所述三维模型或所述三维模型对应的正射图中的无需修复的植被较好区与待修复区，并结合岩质与土质地表进一步分区；所述修复措施基础数据库包括用于待修复区的各种植被修复措施及其图例，还包括可选用的植被及其
适生海拔、适生气候及费用；所述修复措施匹配模块根据修复分区调取所述修复措施基础数据库内数据，自动匹配相应修复措施；所述修复措施匹配模块根据修复分区自动匹配相应修复措施，自动计算修复工程量；所述工程量概算模块用于计算各修复区生态修复工程量及费用；所述方案输出模块按修复分区选择的修复措施，输出修复方案和费用清单。
[0008]本申请的技术方案中，无人机贴近摄影技术生成工作区域的三维模型，并宜将精度控制在厘米级以内，以保证模型精度和清晰度，同时采集现场图像信息，地形数据，岩质与土质区域，海拔，气候，地理位置，并标识出待修复区内岩质和土质地表，以便后续现场数据分析模块中自动区分出岩质和土质区域，运用图像分析技术自动识别出所述三维模型或所述三维模型对应的正射图中的无需修复的植被较好区与待修复区，该环节也可选择手动区分植被较好区与待修复区，并结合岩质与土质地表进一步分区，并结合岩质与土质地表进一步分区；将用于待修复区的各种植被修复措施及其图例，可选用的植被及其适生海拔、适生气候及费用形成修复措施基础数据库；根据修复分区调取所述修复措施基础数据库内数据，自动匹配相应修复措施；根据修复分区自动匹配的相应修复措施，自动计算修复工程量；计算各修复区生态修复工程量及费用；按修复分区选择的修复措施，输出修复方案和费用清单。
[0009]本专利技术旨在提供一种可为用户提供多种生态修复解决方案的智慧系统，实现自动识别待修复区；自动计算区内坡度并进行修复分区；自动匹配修复措施；自动计算工程量和费用；按费用从低到高提供数种、数十种、甚至更多修复方案；可直接导出默认的最优方案或手动选择的一个或多个方案及其费用清单，可视化呈现和输出设计效果，方便用户或相关管理人员决策，显著提高设计效率。
[0010]进一步的，所述现场数据采集模块中，具备植被生长要求的土壤环境即视为土质，需客土才能满足植被生长需要的即视为岩质(以便后续清晰、简洁地划分修复分区)。
[0011]进一步的，所述现场数据分析模块运用空间信息分析工具(如ArcGIS)，分析待修复区域内坡度，划分为缓坡、陡坡、崖坡和崖壁区域，25
°
以下区域划分为缓坡区域，大于等于25
°
小于55
°
区域划分为陡坡区域，大于等于55
°
小于75
°
区域划分为崖坡区域，大于等于75
°
区域划分为崖壁区域，所述角度阈值为建议值，用户可在本系统中自行修改和重设。
[0012]更进一步的，所述现场数据分析模块中，将划分的缓坡、陡坡、崖坡和崖壁区域与岩质与土质的分区结合进行综合分区，形成土质缓坡，土质陡坡，土质崖坡，土质崖壁，岩质缓坡，岩质陡坡，岩质崖坡，岩质崖壁，并自动编号和计算出各修复分区的投影面积与地表表面积。
[0013]更进一步的，修复措施基础数据库包括适用于土质缓坡，土质陡坡，土质崖坡，土质崖壁的穴植乔木、穴植灌木、撒播草籽、喷播及其图例，适用于岩质缓坡，岩质陡坡，岩质崖坡，岩质崖壁的客土穴植乔木、客土穴植灌木、客土撒播草籽、挂网喷播、生物结皮及其图例，针对每一类修复措施给出多种备选植被以及其适生海拔、气候和费用(允许随时对该修复措施基础数据库中数据进行更新和补充)。
[0014]更进一步的，所述修复措施匹配模块根据修复分区的岩质、土质及坡度，调取所述修复措施基础数据库内数据，自动匹配相应修复措施，并进一步根据在修复工作区现场采集的海拔、气候信息自动匹配植被，按费用从低到高提供备选项，并默认选择费用最低项，同时允许手动自行选择.
[0015]进一步的，所述修复措施匹配模块根据修复分区自动匹配相应修复措施，根据所述修复分区面积和匹配的修复措施，自动计算修复工程量，其中对于需要客土的岩质坡的修复设定不同的客土厚度，从而计算出挖穴工作量、客土面积与体积、肥料用量、具体某品种的乔木或灌木或草籽的用量，并进一步生成修复工程量和费用清单。
[0016]进一步的，所述工程量概算模块对各修复分区备选的修复措施和植被进行排列组合，按费用从低到高形成各种备选的修复方案，并默认推荐费用最低的最优方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提供生态修复解决方案的智慧系统，其特征在于，所述智慧系统包括现场数据采集模块，现场数据分析模块，修复措施匹配模块，工程量概算模块和方案输出模块，还包括修复措施基础数据库，所述现场数据采集模块包括生成工作区域的三维模型，同时采集现场图像信息，地形数据，岩质与土质区域，海拔，气候，地理位置；所述现场数据分析模块识别出所述三维模型或所述三维模型对应的正射图中的无需修复的植被较好区与待修复区，并结合岩质与土质地表进一步分区；所述修复措施基础数据库包括用于待修复区的各种植被修复措施及其图例，还包括可选用的植被及其适生海拔、适生气候及费用；所述修复措施匹配模块根据修复分区调取所述修复措施基础数据库内数据，自动匹配相应修复措施；所述修复措施匹配模块根据修复分区自动匹配相应修复措施，自动计算修复工程量；所述工程量概算模块用于计算各修复区生态修复工程量及费用；所述方案输出模块按修复分区选择的修复措施，输出修复方案和费用清单。2.根据权利要求1所述的一种提供生态修复解决方案的智慧系统，其特征在于，所述现场数据采集模块中，具备植被生长要求的土壤环境即视为土质，需客土才能满足植被生长需要的即视为岩质。3.根据权利要求1所述的一种提供生态修复解决方案的智慧系统，其特征在于，所述现场数据分析模块运用空间信息分析工具，分析待修复区域内坡度，划分为缓坡、陡坡、崖坡和崖壁区域，25
°
以下区域划分为缓坡区域，大于等于25
°
小于55
°
区域划分为陡坡区域，大于等于55
°
小于75
°
区域划分为崖坡区域，大于等于75
°
区域划分为崖壁区域。4.根据权利要求3所述的一种提供生态修复解决方案的智慧系统，其特征在于，所述现场数据分析模块中，将划分的缓坡、陡坡、崖坡和崖壁区域与岩质与土质的分区结合进行综合分区，形成土质缓坡，土质陡坡，土质崖坡，土质崖壁，岩质缓坡，岩质陡坡，岩质崖坡，岩质崖壁，并自动编号和计算出各修复分区的投影面积与地表表面积。5.根据权利要求4所述的一种提供生态修复解决方案的智慧系统，其特征在于，修复措施基础数据库包括适用于土质缓坡，土质陡坡，土质崖坡，土质崖壁的穴植乔木、穴植灌木、撒播草籽、喷播及其图例，适用于岩质缓坡，岩质陡坡，岩质崖坡，岩质崖壁的客...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚涛，张继，杨桢贤，李江，刘桃，张先林，贺云锋，铁越，闫开云，吴宁安，
申请(专利权)人：四川省地质工程勘察院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：