CN112381288A - 一种高寒地区草地生态管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生态管理系统,具体涉及一种高寒地区草地生态管理系统,包括控制器和监测站,控制器与用于采集监测站发送检测数据的检测数据采集模块相连,控制器与遥感图像采集模块相连,控制器与用于根据采集遥感图像的规格生成检测表格的检测表格生成模块相连,控制器与用于结合检测表格识别遥感图像上土地类型的土地类型识别模块相连,控制器与用于根据土地类型识别结果标记土地类型的土地类型标记模块,控制器与用于对标记结果进行数据统计并与检测数据进行对比的数据对比判断模块相连;本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法保证检测数据的准确性、检测数据处理复杂的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及生态管理系统,具体涉及一种高寒地区草地生态管理系统。
背景技术
天然草地生态系统是畜牧业发展的重要基础,对保护生物多样性和维护区域生态平衡具有重要意义。草地资源利用状况及变化趋势可反映出人们对草地利用的合理性,更是生态保护与畜牧业发展关注的焦点。近年来,青藏高原草地退化严重,影响广大牧区、半牧区社会经济的可持续发展,危及青藏高原及下游地区的生态安全和国民经济发展,因此对草地进行有效监测是保护草原生态的重要工作内容。
通过草地资源监测和草地健康评价,可以准确了解草地资源的时空配置状况,实现科学管理和合理利用,对畜牧业的发展及生态保护具有指导意义。草地生态系统健康涉及范围广,生态系统健康评价需要综合考虑各种因素,从不同角度、不同层次进行评价,同时具有很强的针对性。
国内外学者对草地生态的评价体系进行了大量研究,但已有的评价体系理论性较强,指标层次复杂、专业性强,很难应用到实际生产中,因此亟需在以往理论研究的基础上,结合生产实践构建适合该地区简单、科学的草地生态管理系统。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了一种高寒地区草地生态管理系统,能够有效克服现有技术所存在的无法保证检测数据的准确性、检测数据处理复杂的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种高寒地区草地生态管理系统,包括控制器和监测站,所述控制器与用于采集监测站发送检测数据的检测数据采集模块相连,所述控制器与遥感图像采集模块相连,所述控制器与用于根据采集遥感图像的规格生成检测表格的检测表格生成模块相连,所述控制器与用于结合检测表格识别遥感图像上土地类型的土地类型识别模块相连,所述控制器与用于根据土地类型识别结果标记土地类型的土地类型标记模块,所述控制器与用于对标记结果进行数据统计并与检测数据进行对比的数据对比判断模块相连,所述控制器与用于根据对比结果发送信息指令的信息发送模块相连;
所述控制器与用于处理检测数据的数据处理模块相连,所述控制器与用于对处理后检测数据进行归类的数据分类模块相连,所述控制器与用于对归类后检测数据进行关联度分析的数据关联度分析模块相连,所述控制器与数据分类表建立模块相连,所述控制器与用于将经过关联度分析后的检测数据填入数据分类表中的数据填写模块相连;
所述控制器与用于存储数据分类表的数据存储模块相连,所述控制器与用于根据存储的数据分类表对草地生态进行进行退化评估、未来预测的分析预测模块相连,所述数据存储模块、分析预测模块之间连接有用于导入历史数据分类表的历史数据导入模块,所述控制器与用于根据当前数据分类表评估草地健康的草地健康评估模块相连。
优选地,所述监测站通过检测数据发送模块将检测数据发送至检测数据采集模块,所述检测数据发送模块、检测数据采集模块均为无线通信模块。
优选地,所述检测数据包括草地植物种类、草地植物高度、草地覆盖度、草层高度、土壤湿度、土壤硬度和降水量。
优选地,所述检测表格生成模块适配采集遥感图像的规格生成一张行数为T1、列数为T2,并具有N个检测框的检测表格,所述土地类型识别模块将检测表格覆于遥感图像上,并识别每个检测框中对应的土地类型,所述土地类型标记模块根据土地类型识别结果对每个检测框进行标记。
优选地,所述土地类型识别模块识别检测框中对应的土地类型为草地时,所述土地类型标记模块对该检测框标记1;否则,所述土地类型标记模块对该检测框标记0。
优选地,所述数据对比判断模块统计标记1的检测框与检测表格之间的面积占比,并与检测数据中的草地覆盖度计算差值;
当数据对比判断模块得到的差值大于阈值时,所述信息发送模块向监测站发送重新检测草地覆盖度的信息;否则,所述信息发送模块向控制器发送后续进程的许可指令。
优选地,所述控制器接收到许可指令后,所述控制器控制数据处理模块进行工作。
优选地,所述数据处理模块处理检测数据包括:
对检测数据进行文本化处理,每条实时检测数据中不同字段的信息采用制表符分隔,不同检测数据之间采用换行符分隔;
对一段时间内连续接收到的检测数据中同类型的检测数据进行离散度分析,将明显偏离的检测数据剔除。
优选地,所述数据分类模块将检测数据中同类型的检测数据归为一类,所述数据关联度分析模块根据草地生态退化评估、草地生态未来预测所需的数据指标进行关联度分析。
优选地,所述数据分类表建立模块按照草地生态退化评估、草地生态未来预测所需的数据指标建立数据分类表。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明所提供的一种高寒地区草地生态管理系统,通过对遥感图像进行土地类型识别及统计分析,并与检测数据中的草地覆盖度进行对比,能够对检测数据中最重要的草地覆盖度数据进行有效核对,确保采集草地覆盖度数据的准确性;通过对检测数据的滤除、分类和关联度分析,能够对检测数据进行快速准确地处理分析,将检测数据填入数据分类表中,为后续数据分析提供便利,利于提高系统整体响应速度。
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简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅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为本发明系统示意图。
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一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种高寒地区草地生态管理系统,如图1所示,包括控制器和监测站,控制器与用于采集监测站发送检测数据的检测数据采集模块相连,控制器与遥感图像采集模块相连,控制器与用于根据采集遥感图像的规格生成检测表格的检测表格生成模块相连,控制器与用于结合检测表格识别遥感图像上土地类型的土地类型识别模块相连,控制器与用于根据土地类型识别结果标记土地类型的土地类型标记模块,控制器与用于对标记结果进行数据统计并与检测数据进行对比的数据对比判断模块相连,控制器与用于根据对比结果发送信息指令的信息发送模块相连。
监测站通过检测数据发送模块将检测数据发送至检测数据采集模块,检测数据发送模块、检测数据采集模块均为无线通信模块。
检测数据包括草地植物种类、草地植物高度、草地覆盖度、草层高度、土壤湿度、土壤硬度和降水量。
检测表格生成模块适配采集遥感图像的规格生成一张行数为T1、列数为T2,并具有N个检测框的检测表格,土地类型识别模块将检测表格覆于遥感图像上,并识别每个检测框中对应的土地类型,土地类型标记模块根据土地类型识别结果对每个检测框进行标记。
土地类型识别模块识别检测框中对应的土地类型为草地时,土地类型标记模块对该检测框标记1;否则,土地类型标记模块对该检测框标记0。
数据对比判断模块统计标记1的检测框与检测表格之间的面积占比,并与检测数据中的草地覆盖度计算差值。当数据对比判断模块得到的差值大于阈值时,信息发送模块向监测站发送重新检测草地覆盖度的信息;否则,信息发送模块向控制器发送后续进程的许可指令。
当信息发送模块向监测站发送重新检测草地覆盖度的信息时,数据采集模块将包含有异常草地覆盖度数据的检测数据组删除,并等待数据发送模块发送来的下一组检测数据。
当控制器接收到许可指令后,控制器控制数据处理模块进行工作,使得整个系统开始进行分析工作,这样能够对检测数据中最重要的草地覆盖度数据进行有效核对,确保采集草地覆盖度数据的准确性,也有益于提升后续分析结果的可靠性。
控制器与用于处理检测数据的数据处理模块相连,控制器与用于对处理后检测数据进行归类的数据分类模块相连,控制器与用于对归类后检测数据进行关联度分析的数据关联度分析模块相连,控制器与数据分类表建立模块相连,控制器与用于将经过关联度分析后的检测数据填入数据分类表中的数据填写模块相连。
数据处理模块处理检测数据包括:
对检测数据进行文本化处理,每条实时检测数据中不同字段的信息采用制表符分隔,不同检测数据之间采用换行符分隔;
对一段时间内连续接收到的检测数据中同类型的检测数据进行离散度分析,将明显偏离的检测数据剔除。
通过数据处理模块能够滤除检测数据中除去草地覆盖度数据的其他数据中的异常数据,确保其他检测数据的准确性,并且便于数据分类模块准确识别检测数据中不同字段的信息。
数据分类模块将检测数据中同类型的检测数据归为一类,数据关联度分析模块根据草地生态退化评估、草地生态未来预测所需的数据指标进行关联度分析。
数据分类表建立模块按照草地生态退化评估、草地生态未来预测所需的数据指标建立数据分类表,数据填写模块将经过关联度分析后的检测数据填入数据分类表中,为后续数据分析提供便利,利于提高系统整体响应速度。
控制器与用于存储数据分类表的数据存储模块相连,控制器与用于根据存储的数据分类表对草地生态进行进行退化评估、未来预测的分析预测模块相连,数据存储模块、分析预测模块之间连接有用于导入历史数据分类表的历史数据导入模块,控制器与用于根据当前数据分类表评估草地健康的草地健康评估模块相连。
本申请技术方案中,分析预测模块通过结合数据存储模块中存储的历史数据分类表与当前数据分类对草地生态进行进行退化评估、未来预测,而草地健康评估模块则单纯借助当前数据分类表评估草地健康,便于管理人员能够更加直观地查看草地生态环境的历史变化趋势。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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,并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:包括控制器和监测站,所述控制器与用于采集监测站发送检测数据的检测数据采集模块相连,所述控制器与遥感图像采集模块相连,所述控制器与用于根据采集遥感图像的规格生成检测表格的检测表格生成模块相连,所述控制器与用于结合检测表格识别遥感图像上土地类型的土地类型识别模块相连,所述控制器与用于根据土地类型识别结果标记土地类型的土地类型标记模块,所述控制器与用于对标记结果进行数据统计并与检测数据进行对比的数据对比判断模块相连,所述控制器与用于根据对比结果发送信息指令的信息发送模块相连;
所述控制器与用于处理检测数据的数据处理模块相连,所述控制器与用于对处理后检测数据进行归类的数据分类模块相连,所述控制器与用于对归类后检测数据进行关联度分析的数据关联度分析模块相连,所述控制器与数据分类表建立模块相连,所述控制器与用于将经过关联度分析后的检测数据填入数据分类表中的数据填写模块相连;
所述控制器与用于存储数据分类表的数据存储模块相连,所述控制器与用于根据存储的数据分类表对草地生态进行进行退化评估、未来预测的分析预测模块相连,所述数据存储模块、分析预测模块之间连接有用于导入历史数据分类表的历史数据导入模块,所述控制器与用于根据当前数据分类表评估草地健康的草地健康评估模块相连。
2.根据权利要求1所述的高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:所述监测站通过检测数据发送模块将检测数据发送至检测数据采集模块,所述检测数据发送模块、检测数据采集模块均为无线通信模块。
3.根据权利要求1或2所述的高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:所述检测数据包括草地植物种类、草地植物高度、草地覆盖度、草层高度、土壤湿度、土壤硬度和降水量。
4.根据权利要求1所述的高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:所述检测表格生成模块适配采集遥感图像的规格生成一张行数为T1、列数为T2,并具有N个检测框的检测表格,所述土地类型识别模块将检测表格覆于遥感图像上,并识别每个检测框中对应的土地类型,所述土地类型标记模块根据土地类型识别结果对每个检测框进行标记。
5.根据权利要求4所述的高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:所述土地类型识别模块识别检测框中对应的土地类型为草地时,所述土地类型标记模块对该检测框标记1;否则,所述土地类型标记模块对该检测框标记0。
6.根据权利要求5所述的高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:所述数据对比判断模块统计标记1的检测框与检测表格之间的面积占比,并与检测数据中的草地覆盖度计算差值;
当数据对比判断模块得到的差值大于阈值时,所述信息发送模块向监测站发送重新检测草地覆盖度的信息;否则,所述信息发送模块向控制器发送后续进程的许可指令。
7.根据权利要求6所述的高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:所述控制器接收到许可指令后,所述控制器控制数据处理模块进行工作。
8.根据权利要求1或7所述的高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:所述数据处理模块处理检测数据包括:
对检测数据进行文本化处理,每条实时检测数据中不同字段的信息采用制表符分隔,不同检测数据之间采用换行符分隔;
对一段时间内连续接收到的检测数据中同类型的检测数据进行离散度分析,将明显偏离的检测数据剔除。
9.根据权利要求1所述的高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:所述数据分类模块将检测数据中同类型的检测数据归为一类,所述数据关联度分析模块根据草地生态退化评估、草地生态未来预测所需的数据指标进行关联度分析。
10.根据权利要求9所述的高寒地区草地生态管理系统,其特征在于:所述数据分类表建立模块按照草地生态退化评估、草地生态未来预测所需的数据指标建立数据分类表。
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