CN110687166A - 乔木生命活力实时无损评测方法、装置与电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种乔木生命活力实时无损评测方法、装置与电子设备，其中所述方法包括：利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率，并对所述茎干含水率进行滤波处理，获取滤波后茎干含水率数据集；通过分析所述滤波后茎干含水率数据集，分别获取所述目标乔木的日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围；分别将所述日最小茎干含水率、所述日最大茎干含水率、所述茎干含水率平均值和所述茎干含水率范围与预设标准值进行比对，评测所述目标乔木的生命活力。与现有技术相比，本发明实施例具有简便、可行性高、实时无损等优势，且具有更高的评测精度。

Description

乔木生命活力实时无损评测方法、装置与电子设备

技术领域

本发明涉及农林检测学技术领域，更具体地，涉及一种乔木生命活力实时无损评测方法、装置与电子设备。

背景技术

植物生命活力是植物健康的重要体现，植物生理参数如净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及细胞间CO2浓度(Ci)等，均是影响植物生命活力的重要内部因素。早期研究表明，植物生命活力发生变化可以通过测量上述植物生理参数来评估。

目前，市场上已有成熟的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和细胞间CO2浓度传感器，但是不同类型的传感器由于检测原理不同导致测量结果差异较大，并且上述传感器的生产成本较高，难以大规模应用于实际生产。

实验表明，茎干含水率与植物生命活力的上述4种植物生理参数(Pn、Tr、Gs和Ci)具有很高的相关性，可在一定程度上表征植物的生命活力。但是目前很少有研究关于植物生命活力变化对茎水含量的影响，也没有一套真正行之有效的方法来实现通过茎水含量评测植物的生命活力变化。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种乔木生命活力实时无损评测方法、装置与电子设备，用以通过对乔木茎水含量的实时无损测量及测量结果分析，有效评测乔木的生命活力。

第一方面，本发明实施例提供一种乔木生命活力实时无损评测方法，包括：

利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率，并对所述茎干含水率进行滤波处理，获取滤波后茎干含水率数据集；

通过分析所述滤波后茎干含水率数据集，分别获取所述目标乔木的日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围；

分别将所述日最小茎干含水率、所述日最大茎干含水率、所述茎干含水率平均值和所述茎干含水率范围与预设标准值进行比对，评测所述目标乔木的生命活力。

第二方面，本发明实施例提供一种乔木生命活力实时无损评测装置，包括：

数据获取与滤波模块，用于利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率，并对所述茎干含水率进行滤波处理，获取滤波后茎干含水率数据集；

参数提取模块，用于通过分析所述滤波后茎干含水率数据集，分别获取所述目标乔木的日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围；

评测模块，用于分别将所述日最小茎干含水率、所述日最大茎干含水率、所述茎干含水率平均值和所述茎干含水率范围与预设标准值进行比对，评测所述目标乔木的生命活力。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上第一方面所述的乔木生命活力实时无损评测方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被计算机执行时，实现如上第一方面所述的乔木生命活力实时无损评测方法的步骤。

本发明实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法、装置与电子设备，通过利用电磁内边缘阻抗传感器，测量并提取目标乔木茎干含水率的四个关键参数来表征乔木的生命活力，并将各项参数与通过历史统计所得的标准值进行对比，估算乔木的生命活力，与现有技术相比，具有简便、可行性高、实时无损等优势，且具有更高的评测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法的流程示意图；

图2为根据本发明实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法中对茎干含水率进行滤波处理的流程示意图；

图3为根据本发明实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法中提取茎干含水率相关参数的流程示意图；

图4为本发明另一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法的流程示意图；

图5为本发明一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测装置的结构示意图；

图6为本发明另一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测装置的结构示意图；

图7为本发明又一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

本发明实施例针对现有技术成本高、可行性差等问题，通过利用电磁内边缘阻抗传感器，测量并提取目标乔木茎干含水率的四个关键参数来表征乔木的生命活力，并将各项参数与通过历史统计所得的标准值进行对比，估算乔木的生命活力，与现有技术相比，具有简便、可行性高、实时无损等优势，且具有更高的评测精度。以下将具体通过多个实施例对本发明实施例进行展开说明和介绍。

图1为本发明一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：

S101，利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率，并对茎干含水率进行滤波处理，获取滤波后茎干含水率数据集。

可以理解为，为克服采用净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及细胞间CO2浓度测量进行植物生命活力测评存在的问题，本发明实施例采用对乔木茎水含量的实时无损测量及测量结果分析的方式实现评测。因此，本发明实施例首先对目标乔木的茎干含水率进行测取，具体利用电磁内边缘阻抗传感器来实现。其中可选的，具体可通过微环境监测站采集电磁内边缘阻抗传感器的输出值来获取茎干含水率。通过新型的电磁内边缘阻抗传感器可实现乔木茎干含水率的实时、非破坏性的测量。

之后，结合茎干含水率数据与微环境参数集的信号特性等，对获取的茎干含水率按照给定的滤波方式进行滤波处理，以滤除茎干含水率数据采集过程中因受到其他环境因素和传感器本身特性的影响而出现的一些波动，从而消除对后续的数据处理产生的一定影响，最终得到滤波完成的数据并据此构成滤波后茎干含水率数据集。

S102，通过分析滤波后茎干含水率数据集，分别获取目标乔木的日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围。

可以理解为，在经过滤波处理得到滤波后茎干含水率数据集的基础上，通过对数据集中的数据进行统计分析，获取以一日为周期的统计参数，即最小茎干含水率和日最大茎干含水率，并进一步计算得到茎干含水率平均值和茎干含水率范围。

S103，分别将日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围与预设标准值进行比对，评测目标乔木的生命活力。

可以理解为，本发明实施例的最后通过对实测的目标乔木茎干含水率相关参数的分析，得到这些参数的变化规律以及变化趋势，并在此基础上进一步评估目标乔木的生命活力。具体而言，事先根据与目标乔木同地区同时期且具有相同树种和相同胸径的健康乔木进行相应参数(包括日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围)的测取，并对所有健康乔木的对应参数求取均值，得到预设标准值。在进行评测应用时，将根据目标乔木测取的各茎干含水率相关参数与预设标准值逐项进行比对，得到目标乔木这些参数的变化规律以及变化趋势，并在此基础上进一步评估目标乔木的生命活力。可以理解的是，其中的健康乔木表示无病虫害和枯死枝干，且生长状况满足一定标准的乔木。

本发明实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法，通过利用电磁内边缘阻抗传感器，测量并提取目标乔木茎干含水率的四个关键参数来表征乔木的生命活力，并将各项参数与通过历史统计所得的标准值进行对比，估算乔木的生命活力，与现有技术相比，具有简便、可行性高、实时无损等优势，且具有更高的评测精度。

其中，根据上述各实施例可选的，电磁内边缘阻抗传感器具体采用100MHz信号源，且所产生的电磁波信号在传输线与可调节双金属环探头的连接处由于阻抗不匹配发生信号反射，使反射信号波与入射信号波在传输线上相遇叠加形成驻波。

相应的，利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率的步骤具体包括：检测传输线两端的电压差，并基于电压差，推算茎干含水率。

可以理解为，本发明实施例具体采用的是基于驻波率原理研发的电磁内边缘阻抗传感器对茎干含水率进行测量。该电磁内边缘阻抗传感器采用100MHz信号源，其产生的电磁波信号在传输线与可调节双金属环探头的连接处由于阻抗不匹配发生信号反射，反射信号波与入射信号波在传输线上相遇叠加形成驻波。通过检测该传输线两端的电压差，并由该电压差进行基于测量标定的推算，可间接获得乔木茎干含水率。

其中，根据上述各实施例可选的，对茎干含水率进行滤波处理的步骤具体包括：对于所有茎干含水率，从任一茎干含水率开始，以任一茎干含水率为中心，建立长度为奇数K的滤波窗口，并采用中位值平均滤波法，去掉滤波窗口内任一茎干含水率的最大值和最小值，求取剩余K-2个值的算术平均值作为滤波后输出值，直至遍历所有茎干含水率。

可以理解为，本发明实施例采用中位值平均滤波法对茎干含水率进行滤波处理，得到滤波后茎干含水率数据集。具体可参考图2，为根据本发明实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法中对茎干含水率进行滤波处理的流程示意图，包括如下处理步骤：

步骤1，采用中位值平均滤波法，对于任一茎干含水率，也即任一个预滤波点，以该预滤波点为中心建立长度为K(K为奇数)的滤波窗口。

步骤2，去掉滤波窗口内的最大值和最小值，求剩余K-2个值的算术平均值作为滤波后的输出值。

步骤3，判断当前预滤波点是否为茎干含水率数据集中的最后一点，若不是最后一点，则移动到下一预滤波点，并将下一预滤波点作为新的所述任一个预滤波点，转入步骤1，若是最后一点，则结束滤波，输出滤波后的茎干含水率数据集。

可以理解的是，均值滤波是典型的线性滤波方法，其着眼于本次采样周期。在一个采样周期中，对信号做k次采样，并对其取算数平均值，作为本采样周期内的滤波器输出。均值滤波对周期性干扰信号有良好的抑制作用，但会产生一定的延迟，该延迟与滤波需要采样的次数k成正比。k值取决于对平滑度和灵敏度的要求。k增大，平滑度增大，灵敏度减低。

中值滤波是典型的非线性滤波方法，为滤除偶然的脉冲干扰，常采用中值滤波。中值滤波将信号的连续k次采样值进行排序，取其中间值作为本采样周期内的滤波输出。k越大滤波效果越好，但延迟增大。中值滤波对缓变过程的脉冲干扰有良好的滤波效果。

但是上述采样滤波方法都存在速度慢、受阈值选取影响较大等缺点，因此，结合茎干含水率与微环境参数集的信号特性采用中位值平均滤波法。

其中，根据上述各实施例可选的，分析滤波后茎干含水率数据集的步骤具体包括：以一日作为周期，对滤波后茎干含水率数据集中的每个数据分别进行统计，获取日最小茎干含水率和日最大茎干含水率，并进一步计算出茎干含水率平均值和茎干含水率范围。

可以理解为，本发明实施例对滤波后茎干含水率数据集进行统计分析，得到多个茎干含水率相关的参数。具体而言，以一天的时间作为周期，分析滤波后的茎干含水率数据集中的茎干含水率数据，统计出茎干含水率的日最小值和最大值，也即日最小茎干含水率和日最大茎干含水率，同时可根据所有茎干含水率数据计算茎干含水率平均值。在此基础上，可确定出茎干含水率范围。此外，还可根据统计出的这些参数，总结乔木生命活力参数的变化情况。

其中具体可参考图3，为根据本发明实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法中提取茎干含水率相关参数的流程示意图，包括如下步骤：

首先，读取滤波后的茎干含水率数据集；

其次，以一天为单位对茎干含水率数据进行分割；

再次，对一天内的茎干含水率数据进行排序，得到日最大值和日最小值；

最后，计算茎干含水率的日平均值和范围值。

其中，根据上述各实施例可选的，评测目标乔木的生命活力的步骤具体包括：通过将日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围与预设标准值逐项进行比对，分析日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围的变化规律和变化趋势，并基于变化规律和变化趋势，评估目标乔木的生命活力。

可以理解为，本发明实施例通过对实测的目标乔木茎干含水率相关参数的分析，得到这些参数的变化规律以及变化趋势，并在此基础上进一步评估目标乔木的生命活力。具体而言，将根据目标乔木测取的各茎干含水率相关参数(包括日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围)与预设标准值中各相应的标准茎干含水率相关参数逐项进行比对，得到目标乔木这些参数的变化规律以及变化趋势，并根据该变化规律以及变化趋势进一步评估目标乔木的生命活力。

其中可选的，上述预设标准值具体可以是通过对样本树木的对应参数求取平均值获取的，而样本树木为与目标乔木同地区同时期且具有相同树种和相同胸径的健康乔木。

为进一步说明本发明实施例的技术方案，本发明实施例根据上述各实施例提供如下具体的处理流程，但不对本发明实施例的保护范围进行限制。

如图4所示，为本发明另一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测方法的流程示意图，包括如下处理步骤：

S401，利用电磁内边缘阻抗传感器获取乔木茎干含水率；

S402，通过微环境监测站采集传感器数据并传输至服务器；

S403，对茎干含水率数据集进行滤波处理；

S404，分析数据集，获取茎干含水率的日最小值、最大值、平均值和范围值等乔木生命活力参数；

S405，将所得的各项参数与标准值进行对比，估算乔木的生命活力。

其中，在步骤S402中通过微环境监测站采集传感器数据时，为获得实时数据，采样间隔选取为1min。

本发明实施例利用电磁内边缘阻抗传感器，测量并提取目标乔木茎干含水率的四个关键参数来表征乔木的生命活力，并将各项参数与通过历史统计所得的标准值进行对比，估算乔木的生命活力，与现有技术相比，具有简便、可行性高、实时无损等优势，且具有更高的评测精度。

基于相同的构思，本发明实施例根据上述各实施例提供一种乔木生命活力实时无损评测装置，该装置用于在上述各实施例中实现乔木生命活力的实时无损评测。因此，在上述各实施例的乔木生命活力实时无损评测方法中的描述和定义，可以用于本发明实施例中各个执行模块的理解，具体可参考上述实施例，此处不在赘述。

根据本发明实施例的一个实施例，乔木生命活力实时无损评测装置的结构如图5所示，为本发明一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测装置的结构示意图，该装置可以用于实现上述各方法实施例中乔木生命活力的实时无损评测，该装置包括：数据获取与滤波模块501、参数提取模块502和评测模块503。其中：

数据获取与滤波模块501用于利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率，并对茎干含水率进行滤波处理，获取滤波后茎干含水率数据集；参数提取模块502用于通过分析滤波后茎干含水率数据集，分别获取目标乔木的日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围；评测模块503用于分别将日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围与预设标准值进行比对，评测目标乔木的生命活力。

具体而言，数据获取与滤波模块501首先利用电磁内边缘阻抗传感器，来实现对目标乔木的茎干含水率的实时无损测取。之后，结合茎干含水率数据与微环境参数集的信号特性等，数据获取与滤波模块501对获取的茎干含水率按照给定的滤波方式进行滤波处理，以滤除茎干含水率数据采集过程中因受到其他环境因素和传感器本身特性的影响而出现的一些波动，从而消除对后续的数据处理产生的一定影响，最终得到滤波完成的数据并据此构成滤波后茎干含水率数据集。

之后，参数提取模块502通过对数据集中的数据进行统计分析，获取以一日为周期的统计参数，即最小茎干含水率和日最大茎干含水率，并进一步计算得到茎干含水率平均值和茎干含水率范围。

最后，评测模块503通过对实测的目标乔木茎干含水率相关参数的分析，得到这些参数的变化规律以及变化趋势，并在此基础上进一步评估目标乔木的生命活力。即，评测模块503将根据目标乔木测取的各茎干含水率相关参数与预设标准值逐项进行比对，得到目标乔木这些参数的变化规律以及变化趋势，并在此基础上进一步评估目标乔木的生命活力。

本发明实施例提供的乔木生命活力实时无损评测装置，通过设置相应的执行模块，利用电磁内边缘阻抗传感器，测量并提取目标乔木茎干含水率的四个关键参数来表征乔木的生命活力，并将各项参数与通过历史统计所得的标准值进行对比，估算乔木的生命活力，与现有技术相比，具有简便、可行性高、实时无损等优势，且具有更高的评测精度。

可以理解的是，本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardwareprocessor)来实现上述各实施例的装置中的各相关程序模块。并且，本发明实施例的乔木生命活力实时无损评测装置利用上述各程序模块，能够实现上述各方法实施例的乔木生命活力实时无损评测流程，在用于实现上述各方法实施例中乔木生命活力的实时无损评测时，本发明实施例的装置产生的有益效果与对应的上述各方法实施例相同，可以参考上述各方法实施例，此处不再赘述。

为进一步说明本发明实施例的技术方案，本发明实施例根据上述各实施例提供如下具体的实施例，但不对本发明实施例的保护范围进行限制。

如图6所示，为本发明另一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测装置的结构示意图，其中包括如下功能单元：

获取单元601，用于利用电磁内边缘阻抗传感器获取乔木茎干含水率数据集；

传输单元602，用于利用微环境监测站采集电磁内边缘阻抗传感器的数据并将其传输至服务器；

滤波单元603，用于对所述茎干含水率数据集进行滤波处理；

参数提取单元604，用于分析滤波后的茎干含水率数据集，获取乔木生命活力的各项参数，包括茎干含水率的日最小值、最大值、平均值、范围值；

估算单元605，用于将得到的各项参数与标准值进行对比，估算乔木的生命活力。

进一步的，如图7所示，为本发明又一实施例提供的乔木生命活力实时无损评测装置的结构示意图，其中在上述各处理单元的基础上还包括如下处理单元：

茎干含水率检测单元701，用于检测目标乔木的茎干含水率；

主控处理单元702，用于执行上述滤波单元、参数提取单元、估算单元中涉及的相关算法；

通信单元703，包括串口下载、SD卡存储和GPRS传输，用于存储、传输茎干含水率及微环境参数集；

供电单元704，用于给乔木生命活力实时无损评测装置提供电能；

本发明实施例通过设置相应的功能单元，提取茎干含水率的四个关键参数来表征乔木的生命活力，将各项参数与通过历史统计所得的标准值进行对比从而估算乔木的生命活力，较其他检测植物生理参数的方法具有简便、可行性高等特点，同时具有较高的估算精度。

作为本发明实施例的又一个方面，本实施例根据上述各实施例提供一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在该存储器上并可在该处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该计算机程序时，实现如上述各实施例所述的乔木生命活力实时无损评测方法的步骤。

进一步的，本发明实施例的电子设备还可以包括通信接口和总线。参考图8，为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图，包括：至少一个存储器801、至少一个处理器802、通信接口803和总线804。

其中，存储器801、处理器802和通信接口803通过总线804完成相互间的通信，通信接口803用于该电子设备与茎干含水率数据设备之间的信息传输；存储器801中存储有可在处理器802上运行的计算机程序，处理器802执行该计算机程序时，实现如上述各实施例所述的乔木生命活力实时无损评测方法的步骤。

可以理解为，该电子设备中至少包含存储器801、处理器802、通信接口803和总线804，且存储器801、处理器802和通信接口803通过总线804形成相互间的通信连接，并可完成相互间的通信，如处理器802从存储器801中读取乔木生命活力实时无损评测方法的程序指令等。另外，通信接口803还可以实现该电子设备与茎干含水率数据设备之间的通信连接，并可完成相互间信息传输，如通过通信接口803实现茎干含水率数据的读取等。

电子设备运行时，处理器802调用存储器801中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率，并对茎干含水率进行滤波处理，获取滤波后茎干含水率数据集；通过分析滤波后茎干含水率数据集，分别获取目标乔木的日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围；分别将日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围与预设标准值进行比对，评测目标乔木的生命活力等。

上述的存储器801中的程序指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。或者，实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还根据上述各实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被计算机执行时，实现如上述各实施例所述的乔木生命活力实时无损评测方法的步骤，例如包括：利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率，并对茎干含水率进行滤波处理，获取滤波后茎干含水率数据集；通过分析滤波后茎干含水率数据集，分别获取目标乔木的日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围；分别将日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围与预设标准值进行比对，评测目标乔木的生命活力等。

本发明实施例提供的电子设备和非暂态计算机可读存储介质，通过执行上述各实施例所述的乔木生命活力实时无损评测方法的步骤，利用电磁内边缘阻抗传感器，测量并提取目标乔木茎干含水率的四个关键参数来表征乔木的生命活力，并将各项参数与通过历史统计所得的标准值进行对比，估算乔木的生命活力，与现有技术相比，具有简便、可行性高、实时无损等优势，且具有更高的评测精度。

可以理解的是，以上所描述的装置、电子设备及存储介质的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解，各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令，用以使得一台计算机设备(如个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述各方法实施例或者方法实施例的某些部分所述的方法。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种乔木生命活力实时无损评测方法，其特征在于，包括：

利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率，并对所述茎干含水率进行滤波处理，获取滤波后茎干含水率数据集；

通过分析所述滤波后茎干含水率数据集，分别获取所述目标乔木的日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围；

分别将所述日最小茎干含水率、所述日最大茎干含水率、所述茎干含水率平均值和所述茎干含水率范围与预设标准值进行比对，评测所述目标乔木的生命活力。

2.根据权利要求1所述的乔木生命活力实时无损评测方法，其特征在于，所述对所述茎干含水率进行滤波处理的步骤具体包括：

对于所有所述茎干含水率，从任一茎干含水率开始，以所述任一茎干含水率为中心，建立长度为奇数K的滤波窗口，并采用中位值平均滤波法，去掉所述滤波窗口内所述任一茎干含水率的最大值和最小值，求取剩余K-2个值的算术平均值作为滤波后输出值，直至遍历所有所述茎干含水率。

3.根据权利要求1或2所述的乔木生命活力实时无损评测方法，其特征在于，所述分析所述滤波后茎干含水率数据集的步骤具体包括：

以一日作为周期，对所述滤波后茎干含水率数据集中的每个数据分别进行统计，获取所述日最小茎干含水率和所述日最大茎干含水率，并进一步计算出所述茎干含水率平均值和所述茎干含水率范围。

4.根据权利要求1所述的乔木生命活力实时无损评测方法，其特征在于，所述评测所述目标乔木的生命活力的步骤具体包括：

通过将所述日最小茎干含水率、所述日最大茎干含水率、所述茎干含水率平均值和所述茎干含水率范围与预设标准值逐项进行比对，分析所述日最小茎干含水率、所述日最大茎干含水率、所述茎干含水率平均值和所述茎干含水率范围的变化规律和变化趋势，并基于所述变化规律和所述变化趋势，评估所述目标乔木的生命活力。

5.根据权利要求1或2所述的乔木生命活力实时无损评测方法，其特征在于，所述电磁内边缘阻抗传感器具体采用100MHz信号源，且所产生的电磁波信号在传输线与可调节双金属环探头的连接处由于阻抗不匹配发生信号反射，使反射信号波与入射信号波在传输线上相遇叠加形成驻波；

相应的，所述利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率的步骤具体包括：

检测所述传输线两端的电压差，并基于所述电压差，推算所述茎干含水率。

6.根据权利要求5所述的乔木生命活力实时无损评测方法，其特征在于，具体通过微环境监测站采集所述电磁内边缘阻抗传感器的输出值，获取所述茎干含水率。

7.根据权利要求4所述的乔木生命活力实时无损评测方法，其特征在于，所述预设标准值具体是通过对样本树木的对应参数求取平均值获取的，所述样本树木为与所述目标乔木同地区同时期且具有相同树种和相同胸径的健康乔木。

8.一种乔木生命活力实时无损评测装置，其特征在于，包括：

数据获取与滤波模块，用于利用电磁内边缘阻抗传感器，获取目标乔木的茎干含水率，并对所述茎干含水率进行滤波处理，获取滤波后茎干含水率数据集；

参数提取模块，用于通过分析所述滤波后茎干含水率数据集，分别获取所述目标乔木的日最小茎干含水率、日最大茎干含水率、茎干含水率平均值和茎干含水率范围；

评测模块，用于分别将所述日最小茎干含水率、所述日最大茎干含水率、所述茎干含水率平均值和所述茎干含水率范围与预设标准值进行比对，评测所述目标乔木的生命活力。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至7中任一项所述的乔木生命活力实时无损评测方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被计算机执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的乔木生命活力实时无损评测方法的步骤。

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