CN111274339A - 一种基于3d地图模型查询的森林环境监测系统及方法 - Google Patents

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杨静
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Abstract

本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统及方法，属于森林环境监测技术领域。包括：S100、选块；S200、选点；S300、点联，将步骤S200中建立的环境监测点进行联网并建立数据库；S400、分析，将步骤S300中数据库内的数据进行分析得到森林康养环境结果；S500、生成3D地图模型，将步骤S400中得到的结果绘制3D地图模型并在模型不同区域上标注森林康养环境为较差、差、良、优中的一种，并用不同颜色进行区分；S600、共享，将步骤S400中的云端数据库与移动手持设备进行关联，便于用户查询，通过绘制3D地图模型并在模型不同区域上标注森林康养环境为较差、差、良、优中的一种，并用不同颜色进行区分，可以直观的将检测结果反馈给有需要的人。

Description

一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统及方法
技术领域
本发明属于森林环境监测技术领域，具体来说是一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统及方法。
背景技术
森林康养环境监测是指环境监测机构对森林环境质量状况进行监视和测定的活动，环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低，环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测，环境监测，是科学管理环境和环境执法监督的基础，是环境保护必不可少的基础性工作，环境监测的核心目标是提供环境质量现状及变化趋势的数据，判断环境质量，评价当前主要环境问题，为环境管理服务。现有的森林康养环境综合监测主要通过在定点设置各种检测仪器来检测环境数据并将数据记录比对来得到环境数据结构，但是这种技术手段不能将检测结果直观方便的展示给有需要的人群。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有的森林康养环境综合监测难以将检测结果直观方便的展示给有需要的人群的问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，包括：
S100、选块，选取若干个面积为A㎡的正方形森林区块；
S200、选点，在步骤S100中所选取的正方形森林区块设置环境检测点；
S300、点联，将步骤S200中建立的环境监测点进行联网并建立数据库；
S400、分析，将步骤S300中数据库内的数据进行分析得到森林康养环境结果；
S500、生成3D地图模型，将步骤S400中得到的结果绘制3D地图模型并在模型不同区域上标注森林康养环境为较差、差、良、优中的一种，并用不同颜色进行区分；
S600、共享，将步骤S400中的云端数据库与移动手持设备进行关联，便于用户查询。
优选地，所述步骤S100的选块的具体为：分别在不同的森林环境进行选择面积为A㎡的正方形森林区块，包括山地、沼泽、湖泊、草地以及其它地形，所述面积A根据地形选择，当地形为山地时，A为50～100，当地形为沼泽时，A为30～50，当地形为湖泊时，A为100～200，当地形为草地时，A为200～400。
优选地，所述步骤S200中，环境检测点设置位置要满足能同时检测到气候、土壤、地形、地质、生物、水分、树种、下垫面、反射阳光物体及投射到基站内仪器的受光面上的障碍物影子。
优选地，所述步骤S300中，联网并建立数据库具体为在所有的环境监测点设置无线信号发射器，数据库连接有无线信号接收器，通过无线信号发射器和无线信号接收器将数据输送给数据库，所述环境监测点每隔15s采集一次数据并每隔3分钟发送一次数据给数据库。
优选地，所述步骤S400中，分析的具体过程为将过去一段时间内的环境数据进行分析，没个3分钟计算一次平均值B，设置森林康养环境康养最优值为C，B除以C等于D，当D＜0.7时，森林康养环境为较差；当0.7≤D＜0.8时，森林康养环境为差；当0.8≤D＜0.9时，森林康养环境为良；当D≥.9时，森林康养环境为优。
优选地，所述步骤S600中，将步骤S500中的云端数据库与移动手持设备进行关联可以为通过APP或者小程序或者网页或者短信或者其它。
优选地，所述3D地图模型为根据地图数据生成3D模型，并将模型上显示每个环境检测点和显示环境检测点的检测数据。
优选地，所述环境检测点采用以下检测设备，所述检测设备包括：设备本体、第一卡板、螺母套、连接板、底板、固定板、加强板、转动板、转动杆、固定齿轮、顶板、挡板、弹簧套、压缩弹簧、拉杆、滑动孔、隔板、拉盘、进风孔、转动孔、挡盘、螺纹孔、螺纹柱、橡胶垫、第二卡板、监测系统控制板、电源模块、环境接收模块、环境测量模块、环境评估模块、WIFI模块、信息传输模块、大气环境监测器本体、水质监测器本体和声环境监测器本体，其特征在于：所述设备本体内部设置有监测系统控制板，所述监测系统控制板底部一侧设置有电源模块，且电源模块一端与设备本体通过导线连接，所述监测系统控制板顶部一侧设置有环境接收模块，且环境接收模块与电源模块相互连接，所述监测系统控制板底部中心处设置有环境测量模块，所述监测系统控制板顶部中心处设置有环境评估模块，且环境接收模块、环境测量模块与环境评估模块均通过信号线连接，所述监测系统控制板底部另一侧设置有WIFI模块，所述监测系统控制板顶部另一侧设置有信息传输模块，且环境评估模块、WIFI模块与信息传输模块均通过信号线连接，所述设备本体内部设置有大气环境监测器本体、水质监测器本体和声环境监测器本体，且大气环境监测器本体、水质监测器本体和声环境监测器本体通过信号线与环境测量模块连接，所述设备本体底部中心处焊接有加强板，所述加强板底部位于中心处两侧均焊接有转动板，所述转动板内部焊接有转动杆，所述转动杆中心处外侧套接有固定板，所述固定板顶部中心处开设有转动孔，且转动孔套接在转动杆外侧，所述固定板底部焊接有底板，所述固定板一端中心处焊接有隔板，所述隔板中心处开设有滑动孔，所述滑动孔内部套接有拉杆，所述拉杆顶部焊接有挡板，所述挡板顶部焊接有顶板，所述转动板底部焊接有固定齿轮，且固定齿轮位于顶板顶部，所述挡板底部与隔板顶部均通过螺丝固定有弹簧套，所述弹簧套内部套接有压缩弹簧，且压缩弹簧位于拉杆两侧，所述拉杆底部焊接有拉盘，且拉盘位于隔板底部，所述底板一端焊接有连接板，所述连接板一端焊接有第二卡板，所述连接板一侧焊接有螺纹柱，所述螺纹柱一端套接有第一卡板，所述第一卡板与第二卡板内壁均粘接有橡胶垫，所述第一卡板底部开设有螺纹孔，且螺纹孔套接在螺纹柱外侧，所述螺纹柱一端套接有螺母套，且螺母套位于第一卡板一侧。
优选地，所述大气环境监测器本体测量空气温度、湿度、风向、风速、大气幅射、大气压力、负氧离子、PM2.5、PM10、TSP、O3、CO、SO2、NO2等数据，水质监测器本体溶解测量氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、铬、铅、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、硫化物、粪大肠菌群等数据。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统及方法，包括：S100、选块，选取若干个面积为A㎡的正方形森林区块；S200、选点，在步骤S100中所选取的正方形森林区块设置环境检测点；S300、点联，将步骤S200中建立的环境监测点进行联网并建立数据库；S400、分析，将步骤S300中数据库内的数据进行分析得到森林康养环境结果；S500、生成3D地图模型，将步骤S400中得到的结果绘制3D地图模型并在模型不同区域上标注森林康养环境为较差、差、良、优中的一种，并用不同颜色进行区分；S600、共享，将步骤S400中的云端数据库与移动手持设备进行关联，便于用户查询，通过绘制3D地图模型并在模型不同区域上标注森林康养环境为较差、差、良、优中的一种，并用不同颜色进行区分，可以直观的将检测结果反馈给有需要的人。
附图说明
图1为本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法的流程图；
图2是本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统的检测设备的整体结构示意图；
图3是本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统的检测设备的整体结构的侧视图；
图4是本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统的检测设备的固定板的零件放大图；
图5是本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统的检测设备的整体结构的正视图；
图6是本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统的检测设备的底板图的零件放大图；
图7是本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统的检测设备的监测系统控制板的结构示意图；
图8是本发明的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统的检测设备的剖视图。
示意图中的标号说明：
1、监测系统本体；2、第一卡板；3、螺母套；4、连接板；5、底板；6、固定板；7、加强板；8、转动板；9、转动杆；10、固定齿轮；11、顶板；12、挡板；13、弹簧套；14、压缩弹簧；15、拉杆；16、滑动孔；17、隔板；18、拉盘；19、进风孔；20、转动孔；21、挡盘；22、螺纹孔；23、螺纹柱；24、橡胶垫；25、第二卡板；26、监测系统控制板；27、电源模块；28、环境接收模块；29、环境测量模块；30、环境评估模块；31、WIFI模块；32、信息传输模块；33、大气环境监测器本体；34、水质监测器本体；35、声环境监测器本体。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1-8，本实施例的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测系统，包括：
S100、选块，选取若干个面积为A㎡的正方形森林区块；
S200、选点，在步骤S100中所选取的正方形森林区块设置环境检测点；
S300、点联，将步骤S200中建立的环境监测点进行联网并建立数据库；
S400、分析，将步骤S300中数据库内的数据进行分析得到森林康养环境结果；
S500、生成3D地图模型，将步骤S400中得到的结果绘制3D地图模型并在模型不同区域上标注森林康养环境为较差、差、良、优中的一种，并用不同颜色进行区分；
S600、共享，将步骤S400中的云端数据库与移动手持设备进行关联，便于用户查询。
本实施例的步骤S100的选块的具体为：分别在不同的森林环境进行选择面积为A㎡的正方形森林区块，包括山地、沼泽、湖泊、草地以及其它地形，面积A根据地形选择，当地形为山地时，A为50～100，当地形为沼泽时，A为30～50，当地形为湖泊时，A为100～200，当地形为草地时，A为200～400。
本实施例的步骤S200中，环境检测点设置位置要满足能同时检测到气候、土壤、地形、地质、生物、水分、树种、下垫面、反射阳光物体及投射到基站内仪器的受光面上的障碍物影子。
本实施例的步骤S300中，联网并建立数据库具体为在所有的环境监测点设置无线信号发射器，数据库连接有无线信号接收器，通过无线信号发射器和无线信号接收器将数据输送给数据库，环境监测点每隔15s采集一次数据并每隔3分钟发送一次数据给数据库。
本实施例的步骤S400中，分析的具体过程为将过去一段时间内的环境数据进行分析，没个3分钟计算一次平均值B，设置森林康养环境康养最优值为C，B除以C等于D，当D＜0.7时，森林康养环境为较差；当0.7≤D＜0.8时，森林康养环境为差；当0.8≤D＜0.9时，森林康养环境为良；当D≥.9时，森林康养环境为优。
本实施例的步骤S500中，可视化具体为通过绘制森林地图模型并在模型不同区域上标注森林康养环境为较差、差、良、优中的一种，并用不同颜色进行区分，可以直观的将监测结果反馈给有需要的人群。
本实施例的所述3D地图模型为根据地图数据生成3D模型，并将模型上显示每个环境检测点和显示环境检测点的检测数据。
本实施例的步骤S600中，将步骤S500中的云端数据库与移动手持设备进行关联可以为通过APP或者小程序或者网页或者短信或者其它。
本实施例的环境检测点采用以下检测设备，检测设备包括：设备本体1、第一卡板2、螺母套3、连接板4、底板5、固定板6、加强板7、转动板8、转动杆9、固定齿轮10、顶板11、挡板12、弹簧套13、压缩弹簧14、拉杆15、滑动孔16、隔板17、拉盘18、进风孔19、转动孔20、挡盘21、螺纹孔22、螺纹柱23、橡胶垫24、第二卡板25、监测系统控制板26、电源模块27、环境接收模块28、环境测量模块29、环境评估模块30、WIFI模块31、信息传输模块32、大气环境监测器本体33、水质监测器本体34和声环境监测器本体35，其特征在于：设备本体1内部设置有监测系统控制板26，监测系统控制板26底部一侧设置有电源模块27，且电源模块27一端与设备本体1通过导线连接，监测系统控制板26顶部一侧设置有环境接收模块28，且环境接收模块28与电源模块27相互连接，监测系统控制板26底部中心处设置有环境测量模块29，监测系统控制板26顶部中心处设置有环境评估模块30，且环境接收模块28、环境测量模块29与环境评估模块30均通过信号线连接，监测系统控制板26底部另一侧设置有WIFI模块31，监测系统控制板26顶部另一侧设置有信息传输模块32，且环境评估模块30、WIFI模块31与信息传输模块32均通过信号线连接，设备本体1内部设置有大气环境监测器本体33、水质监测器本体34和声环境监测器本体35，且大气环境监测器本体33、水质监测器本体34和声环境监测器本体35通过信号线与环境测量模块29连接，设备本体1底部中心处焊接有加强板7，加强板7底部位于中心处两侧均焊接有转动板8，转动板8内部焊接有转动杆9，转动杆9中心处外侧套接有固定板6，固定板6顶部中心处开设有转动孔20，且转动孔20套接在转动杆9外侧，固定板6底部焊接有底板5，固定板6一端中心处焊接有隔板17，隔板17中心处开设有滑动孔16，滑动孔16内部套接有拉杆15，拉杆15顶部焊接有挡板12，挡板12顶部焊接有顶板11，转动板8底部焊接有固定齿轮10，且固定齿轮10位于顶板11顶部，挡板12底部与隔板17顶部均通过螺丝固定有弹簧套13，弹簧套13内部套接有压缩弹簧14，且压缩弹簧14位于拉杆15两侧，拉杆15底部焊接有拉盘18，且拉盘18位于隔板17底部，底板5一端焊接有连接板4，连接板4一端焊接有第二卡板25，连接板4一侧焊接有螺纹柱23，螺纹柱23一端套接有第一卡板2，第一卡板2与第二卡板25内壁均粘接有橡胶垫24，第一卡板2底部开设有螺纹孔22，且螺纹孔22套接在螺纹柱23外侧，螺纹柱23一端套接有螺母套3，且螺母套3位于第一卡板2一侧。
本实施例的大气环境监测器本体33测量空气温度、湿度、风向、风速、大气幅射、大气压力、负氧离子、PM2.5、PM10、TSP、O3、CO、SO2、NO2等数据，水质监测器本体34溶解测量氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、铬(六价)、铅、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、硫化物、粪大肠菌群等数据。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离┅本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，其特征在于，包括：
S100、选块，选取若干个面积为A㎡的正方形森林区块；
S200、选点，在步骤S100中所选取的正方形森林区块设置环境检测点；
S300、点联，将步骤S200中建立的环境监测点进行联网并建立数据库；
S400、分析，将步骤S300中数据库内的数据进行分析得到森林康养环境结果；
S500、生成3D地图模型，将步骤S400中得到的结果绘制3D地图模型并在模型不同区域上标注森林康养环境为较差、差、良、优中的一种，并用不同颜色进行区分；
S600、共享，将步骤S400中的云端数据库与移动手持设备进行关联，便于用户查询。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，其特征在于，所述步骤S100的选块的具体为：分别在不同的森林环境进行选择面积为A㎡的正方形森林区块，包括山地、沼泽、湖泊、草地以及其它地形，所述面积A根据地形选择，当地形为山地时，A为50～100，当地形为沼泽时，A为30～50，当地形为湖泊时，A为100～200，当地形为草地时，A为200～400。
3.根据权利要求1所述的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，其特征在于：所述步骤S200中，环境检测点设置位置要满足能同时检测到气候、土壤、地形、地质、生物、水分、树种、下垫面、反射阳光物体及投射到基站内仪器的受光面上的障碍物影子。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，其特征在于：所述步骤S300中，联网并建立数据库具体为在所有的环境监测点设置无线信号发射器，数据库连接有无线信号接收器，通过无线信号发射器和无线信号接收器将数据输送给数据库，所述环境监测点每隔15s采集一次数据并每隔3分钟发送一次数据给数据库。
5.根据权利要求1所述的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，其特征在于：所述步骤S400中，分析的具体过程为将过去一段时间内的环境数据进行分析，没个3分钟计算一次平均值B，设置森林康养环境康养最优值为C，B除以C等于D，当D＜0.7时，森林康养环境为较差；当0.7≤D＜0.8时，森林康养环境为差；当0.8≤D＜0.9时，森林康养环境为良；当D≥.9时，森林康养环境为优。
6.根据权利要求1所述的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，其特征在于：所述步骤S600中，将步骤S500中的云端数据库与移动手持设备进行关联可以为通过APP或者小程序或者网页或者短信或者其它。
7.根据权利要求1所述的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，其特征在于：所述3D地图模型为根据地图数据生成3D模型，并将模型上显示每个环境检测点和显示环境检测点的检测数据。
8.根据权利要求3所述的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，其特征在于，所述环境检测点采用以下检测设备，所述检测设备包括：设备本体(1)、第一卡板(2)、螺母套(3)、连接板(4)、底板(5)、固定板(6)、加强板(7)、转动板(8)、转动杆(9)、固定齿轮(10)、顶板(11)、挡板(12)、弹簧套(13)、压缩弹簧(14)、拉杆(15)、滑动孔(16)、隔板(17)、拉盘(18)、进风孔(19)、转动孔(20)、挡盘(21)、螺纹孔(22)、螺纹柱(23)、橡胶垫(24)、第二卡板(25)、监测系统控制板(26)、电源模块(27)、环境接收模块(28)、环境测量模块(29)、环境评估模块(30)、WIFI模块(31)、信息传输模块(32)、大气环境监测器本体(33)、水质监测器本体(34)和声环境监测器本体(35)，其特征在于：所述设备本体(1)内部设置有监测系统控制板(26)，所述监测系统控制板(26)底部一侧设置有电源模块(27)，且电源模块(27)一端与设备本体(1)通过导线连接，所述监测系统控制板(26)顶部一侧设置有环境接收模块(28)，且环境接收模块(28)与电源模块(27)相互连接，所述监测系统控制板(26)底部中心处设置有环境测量模块(29)，所述监测系统控制板(26)顶部中心处设置有环境评估模块(30)，且环境接收模块(28)、环境测量模块(29)与环境评估模块(30)均通过信号线连接，所述监测系统控制板(26)底部另一侧设置有WIFI模块(31)，所述监测系统控制板(26)顶部另一侧设置有信息传输模块(32)，且环境评估模块(30)、WIFI模块(31)与信息传输模块(32)均通过信号线连接，所述设备本体(1)内部设置有大气环境监测器本体(33)、水质监测器本体(34)和声环境监测器本体(35)，且大气环境监测器本体(33)、水质监测器本体(34)和声环境监测器本体(35)通过信号线与环境测量模块(29)连接，所述设备本体(1)底部中心处焊接有加强板(7)，所述加强板(7)底部位于中心处两侧均焊接有转动板(8)，所述转动板(8)内部焊接有转动杆(9)，所述转动杆(9)中心处外侧套接有固定板(6)，所述固定板(6)顶部中心处开设有转动孔(20)，且转动孔(20)套接在转动杆(9)外侧，所述固定板(6)底部焊接有底板(5)，所述固定板(6)一端中心处焊接有隔板(17)，所述隔板(17)中心处开设有滑动孔(16)，所述滑动孔(16)内部套接有拉杆(15)，所述拉杆(15)顶部焊接有挡板(12)，所述挡板(12)顶部焊接有顶板(11)，所述转动板(8)底部焊接有固定齿轮(10)，且固定齿轮(10)位于顶板(11)顶部，所述挡板(12)底部与隔板(17)顶部均通过螺丝固定有弹簧套(13)，所述弹簧套(13)内部套接有压缩弹簧(14)，且压缩弹簧(14)位于拉杆(15)两侧，所述拉杆(15)底部焊接有拉盘(18)，且拉盘(18)位于隔板(17)底部，所述底板(5)一端焊接有连接板(4)，所述连接板(4)一端焊接有第二卡板(25)，所述连接板(4)一侧焊接有螺纹柱(23)，所述螺纹柱(23)一端套接有第一卡板(2)，所述第一卡板(2)与第二卡板(25)内壁均粘接有橡胶垫(24)，所述第一卡板(2)底部开设有螺纹孔(22)，且螺纹孔(22)套接在螺纹柱(23)外侧，所述螺纹柱(23)一端套接有螺母套(3)，且螺母套(3)位于第一卡板(2)一侧。
9.根据权利要求8所述的一种基于3D地图模型查询的森林环境监测方法，其特征在于：所述大气环境监测器本体(33)测量空气温度、湿度、风向、风速、大气幅射、大气压力、负氧离子、PM2.5、PM10、TSP、O3、CO、SO2、NO2等数据，水质监测器本体(34)溶解测量氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、铬(六价)、铅、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、硫化物、粪大肠菌群等数据。
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