一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法及系统技术方案

技术编号:45465205 阅读:17 留言:0更新日期:2025-06-06 21:56
本发明专利技术公开了一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法及系统,涉及环境监测技术领域,该方法包括以下组成部分:S1、数据采集步骤、S2、数据预处理步骤、S3、混沌理论模型构建步骤和S4、预测与分析步骤;本发明专利技术通过全方位、高精度的数据采集与预处理,结合混沌理论模型进行预测与分析,显著提高了古树生长环境监测的准确性和可靠性,通过实时监测古树生长环境中的气象数据、土壤数据以及病虫害数据多源信息,并经过清洗、去噪、归一化预处理操作,确保了数据的准确性和可用性,进而利用混沌理论模型对数据进行深入分析,有效预测了古树生长环境的未来变化趋势,为古树保护提供了科学依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境监测,具体为一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法及系统


技术介绍

1、古树作为自然界的珍贵遗产,承载着丰富的历史、文化和生态价值,然而,随着城市化进程的加快和环境的不断变化,古树生长环境面临着诸多挑战,如土壤污染、气候变化、病虫害侵袭,这些因素不仅影响着古树的健康生长,还可能导致其死亡或生态功能的丧失,因此,对古树生长环境进行持续、全面的监测显得尤为重要。

2、传统的技术存在不足,一方面,传统的监测方法往往依赖于人工巡检,不仅效率低下,而且容易受到人为因素的影响,导致监测结果的准确性和可靠性不高,另一方面,传统的混沌理论预测模型在古树生长环境监测中的应用并不广泛,且存在模型复杂度高、预测精度受限缺点,这些模型往往难以准确捕捉古树生长环境中的复杂动态特性,导致预测结果与实际情况存在较大偏差。

3、综上所述,为了克服传统技术在古树生长环境监测方面的不足,提高监测的准确性和可靠性,本专利技术提出了一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法及系统显得尤为重要。


技术实现思

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法,其特征在于,该方法的具体步骤为:

2.根据权利要求1所述的一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法,其特征在于,所述数据采集步骤中,气象数据的采集采用高精度的微型气象站,该气象站集成了温度传感器、湿度传感器、光照传感器以及风速风向传感器,温度传感器采用基于热敏电阻的测量原理,通过校准算法对测量数据进行修正,湿度传感器利用电容式感应原理,通过温度补偿算法消除温度对湿度测量的影响,光照传感器采用硅光电二极管,能够精确测量不同波长的光照强度测量范围,风速风向传感器利用二杯式风速计和风向标。

3.根据权利要求1所述的一种用于古...

【技术特征摘要】

1.一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法,其特征在于,该方法的具体步骤为:

2.根据权利要求1所述的一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法,其特征在于,所述数据采集步骤中,气象数据的采集采用高精度的微型气象站,该气象站集成了温度传感器、湿度传感器、光照传感器以及风速风向传感器,温度传感器采用基于热敏电阻的测量原理,通过校准算法对测量数据进行修正,湿度传感器利用电容式感应原理,通过温度补偿算法消除温度对湿度测量的影响,光照传感器采用硅光电二极管,能够精确测量不同波长的光照强度测量范围,风速风向传感器利用二杯式风速计和风向标。

3.根据权利要求1所述的一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法,其特征在于,所述在数据采集步骤中,土壤数据的采集使用多参数土壤传感器,该传感器可同时测量土壤酸碱度、养分含量和含水量,土壤酸碱度测量采用玻璃电极法,通过测量土壤溶液中的氢离子浓度来确定酸碱度,养分含量测量采用近红外光谱分析技术,通过建立光谱与养分含量的数学模型,土壤含水量测量采用时域反射法,通过测量土壤中电磁波的传播速度来确定含水量。

4.根据权利要求1所述的一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法,其特征在于,所述数据预处理步骤中的清洗操作,采用基于统计分析的异常值检测方法,对于每个数据维度,计算数据的均值μ和标准差σ,设定阈值t,通常t=3σ,若数据点xi满足|xi-μ|>t,则判定该数据点为异常值,将其替换为相邻数据点的插值,去噪操作采用小波变换去噪方法,选择小波基函数,对数据进行多层小波分解,得到不同频率的小波系数,通过设定阈值ωth对高频小波系数进行处理,去除噪声引起的高频干扰,再通过小波重构得到去噪后的数据,归一化操作采用最大-最小归一化方法,公式为:

5.根据权利要求1所述的一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法,其特征在于,所述在混沌理论模型构建步骤中,相空间重构时,确定嵌入维数m采用虚假最近邻点法,对于给定的时间延迟τ,逐步增加嵌入维数m,计算每个嵌入维数下的虚假最近邻点比例r(m):

6.根据权利要求1所述的一种用于古树生长环境的多因素综合监测方法,其特征在于,所述在混沌理论模型构建步骤中,确定混沌吸引子的基于密度聚类算法中,带宽参数σ的自适应确定方法如下:首先计算所有...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶广荣张紫山张桂娜刘江
申请(专利权)人:广东飘之绿名木古树保护有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1