CN112668948A - 基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统及方法 - Google Patents

基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统及方法 Download PDF

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CN112668948A CN202110170290.4A CN202110170290A CN112668948A CN 112668948 A CN112668948 A CN 112668948A CN 202110170290 A CN202110170290 A CN 202110170290A CN 112668948 A CN112668948 A CN 112668948A
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Abstract

本发明公开了基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统及方法,本发明涉及林业生态环境人机交互技术领域,解决了现有技术中不能够对树木进行分析调度,导致树木的存活率降低的技术问题,获取到树木生长数据,通过公式获取到林班的调度系数DDi,随后将发送林班发送至人机交互平台;人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,对树木生长进行分析,通过树木之间的调度,提高了树木的存活率,也提高了人机交互系统的工作效率。

Description

基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统及方法
技术领域
本发明涉及林业生态环境人机交互技术领域,具体为基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统及方法。
背景技术
林班是一种长期性的林业地域区划单位。为了便于经营管理工作和合理组织林业生产,把林区划分为许多林班。因森林经营强度不同,林班的平均面积不一,一般为50一200公顷。林班之间有林班线,林班线或以山脊、河流、沟谷、道路等自然地形为界或伐开。在林班内的树木种类有很多种,但林班内土壤等环境不一定能够适宜所有种类树木生长,导致树木生长情况参差不齐甚至个别树木会导致死亡,在现有技术种不能够对树木进行分析调度,导致树木的存活率降低,也降低了人机交互的工作效率。
发明内容
本发明的目的就在于提出通过树木调度单元分析林班内树木生长数据,从而对林班内的树木进行调度,获取到树木生长数据,通过公式获取到林班的调度系数DDi,将林班的调度系数DDi与林班的调度系数阈值进行比较:若林班的调度系数DDi<林班的调度系数阈值,则判定对应林班需要进行树木调度,并将对应林班标记为发送林班,随后将发送林班发送至人机交互平台;人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式
Figure 383724DEST_PATH_IMAGE002
获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,随后获取接收林班内对应发送树木的存活率,将发送树木存活率高于存活率阈值的林班标记为确定匹配林班;对树木生长进行分析,通过树木之间的调度,提高了树木的存活率,也提高了人机交互系统的工作效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统,包括人机交互平台、区域划分单元、树木调度单元、资源清查单元、水质检测单元、注册登录单元以及数据库;
所述树木调度单元用于分析林班内树木生长数据,从而对林班内的树木进行调度,树木生长数据包括光照数据、枝干数据以及土壤数据,光照数据为林班内树木全天平均光照时间,枝干数据为林班内树木的枝干平均垂直度,土壤数据为林班内土壤的酸碱度,具体分析调度过程如下:
步骤S1:获取到林班内树木全天平均光照时间,并将林班内树木全天平均光照时间标记为GZi;
步骤S2:获取到林班内树木的枝干平均垂直度,并将林班内树木的枝干平均垂直度标记为CZi;
步骤S3:获取到林班内土壤的酸碱度,并将林班内土壤的酸碱度标记为PHi;
步骤S4:通过公式
Figure 894340DEST_PATH_IMAGE004
获取到林班的调度系数DDi,其中,b1、b2以及b3均为比例系数,且b1>b2>b3>0,β为误差修正因子,取值为2.3201365;
步骤S5:将林班的调度系数DDi与林班的调度系数阈值进行比较:
若林班的调度系数DDi≥林班的调度系数阈值,则判定对应林班不需要进行树木调度,并将对应林班标记为接收林班,随后将接收林班发送至人机交互平台;
若林班的调度系数DDi<林班的调度系数阈值,则判定对应林班需要进行树木调度,并将对应林班标记为发送林班,随后将发送林班发送至人机交互平台;
步骤S6:人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式
Figure DEST_PATH_IMAGE005
获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,随后获取接收林班内对应发送树木的存活率,将发送树木存活率高于存活率阈值的林班标记为确定匹配林班,随后将确定匹配林班和发送树木发送至管理人员的手机终端。
进一步地,所述区域划分单元用于对林场进行林班分划,具体分划过程如下:
步骤一、通过航拍获取到林场的俯瞰图,并将林场俯瞰图发送至人机交互平台,人机交互平台接收到林场俯瞰图后,将林场俯瞰图转化为3D模型,获取3D模型中的河流、分水岭以及道路,并将河流、分水岭以及道路设置为林班线,将林班线围绕的林场区域标记为林班,将林班设置为i,i=1,2,……,n,n为正整数;
步骤二、获取到林班的占地面积和森林覆盖率,并将林班的占地面积和森林覆盖率标记为Mi和Fi,通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE007
获取林班的区域划分系数Xi,其中,a1和a2均为比例系数,且a1>a2>0;
步骤三、将林班的区域划分系数Xi与L1和L2进行比较,L1和L2均为林班的区域划分系数阈值,且L1>L2:
若林班的区域划分系数Xi≥L1,则将对应林班标记为一级林班,随后将一级林班发送至人机交互平台,人机交互平台将一级林班按照数值从高到低的顺序进行排序标号;
若L2<林班的区域划分系数Xi<L1,则将对应林班标记为二级林班,随后将二级林班发送至人机交互平台,人机交互平台将二级林班按照数值从高到低的顺序进行排序标号;
若林班的区域划分系数Xi≤L2,则将对应林班标记为三级林班,随后将三级林班发送至人机交互平台,人机交互平台将三级林班按照数值从高到低的顺序进行排序标号。
进一步地,所述注册登录单元用于管理人员和检测人员通过手机终端提交管理人员信息和检测人员信息进行注册,并将注册成功的管理人员信息和检测人员信息发送至数据库进行储存,管理人员信息为管理人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码,检测人员信息包括检测人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码。
进一步地,所述资源清查单元用于分析林班资源数据,从而对林班进行管理,林班资源数据包括种类数据、增长数据以及树龄数据,种类数据为林班内的名贵树木与普通树木的种类数量之和,增长数据为林班内的树木增长速度,树龄数据为林班内树木的平均树龄,具体分析管理过程如下:
步骤SS1:获取到林班内的名贵树木与普通树木的种类数量之和,并将林班内的名贵树木与普通树木的种类数量之和标记为SLi;
步骤SS2:获取到林班内的树木增长速度,并将林班内的树木增长速度标记为ZVi;
步骤SS3:获取到林班内树木的平均树龄,并将林班内树木的平均树龄标记为PLi;
步骤SS4:通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE009
获取到林班的资源清查系数GLi,其中,c1、c2以及c3均为比例系数,且c1>c2>c3>0,e为自然常数;
步骤SS5:将林班的资源清查系数GLi与林班的资源清查系数阈值进行比较:
若林班的资源清查系数GLi≥林班的资源清查系数阈值,则将对应林班标记为资源丰富林班,并将资源丰富林班发送至人机交互平台;
若林班的资源清查系数GLi<林班的资源清查系数阈值,则将对应林班标记为资源一般林班,并将资源一般林班发送至人机交互平台。
进一步地,所述水质检测单元用于分析林场的降水水质数据,从而对林场降水进行检测,降水水质数据为林场降雨的雨水酸碱度、雨水中水溶性无机离子浓度以及林场周边的工厂废气每天平均排放量,具体分析检测过程如下:
步骤L1:获取到林场降雨的雨水酸碱度,并将林场降雨的雨水酸碱度标记为SJD;
步骤L2:获取到林场降雨的雨水中水溶性无机离子浓度,并将林场降雨的雨水中水溶性无机离子浓度标记为ZND;
步骤L3:获取到林场周边的工厂废气每天平均排放量,并将林场周边的工厂废气每天平均排放量标记为PFL;
步骤L4:通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE011
获取到水质检测系数SZ,其中,v1、v2以及v3均为比例系数,且v1>v2>v3>0,α为误差修正因子,取值为2.30123652;
步骤L5:将水质检测系数SZ与水质检测系数阈值进行比较:
若水质检测系数SZ≥水质检测系数阈值,则判定降雨水质异常,生成雨水异常信号并将雨水异常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水异常信号后生成环境治理信号并将环境治理信号发送至检测人员的手机终端;
若水质检测系数SZ<水质检测系数阈值,则判定降雨水质正常,生成雨水正常信号并将雨水正常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水正常信号后生成环境正常信号并将环境正常信号发送至检测人员的手机终端。
基于多源信息融合的林业生态环境人机交互方法,具体交互方法步骤如下:
步骤T1:管理人员和检测人员通过手机终端登录人机交互平台,并通过网络连接与人机交互平台进行通讯联系,通过区域划分单元对林场进行林班分划,根据林班的区域划分系数Xi与林班的区域划分系数阈值进行比较,将林班分为一级、二级以及三级,并根据系数数值进行排序编号;
步骤T2:通过树木调度单元分析林班内树木生长数据,从而对林班内的树木进行调度,人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式
Figure 901174DEST_PATH_IMAGE002
获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,随后获取接收林班内对应发送树木的存活率,将发送树木存活率高于存活率阈值的林班标记为确定匹配林班;
步骤T3:通过资源清查单元于分析林班资源数据,从而对林班进行管理,将林班标记为资源丰富林班和资源一般林班并将资源丰富林班和资源一般林班发送至人机交互平台;
步骤T4:通过水质检测单元分析林场的降水水质数据,从而对林场降水进行检测,若水质检测系数SZ≥水质检测系数阈值,则判定降雨水质异常,生成雨水异常信号并将雨水异常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水异常信号后生成环境治理信号并将环境治理信号发送至检测人员的手机终端。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中,通过树木调度单元分析林班内树木生长数据,从而对林班内的树木进行调度,获取到树木生长数据,通过公式获取到林班的调度系数DDi,将林班的调度系数DDi与林班的调度系数阈值进行比较:若林班的调度系数DDi<林班的调度系数阈值,则判定对应林班需要进行树木调度,并将对应林班标记为发送林班,随后将发送林班发送至人机交互平台;人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式
Figure 873547DEST_PATH_IMAGE005
获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,随后获取接收林班内对应发送树木的存活率,将发送树木存活率高于存活率阈值的林班标记为确定匹配林班;对树木生长进行分析,通过树木之间的调度,提高了树木的存活率,也提高了人机交互系统的工作效率;
2、本发明中,通过水质检测单元分析林场的降水水质数据,从而对林场降水进行检测,获取到降水水质数据,通过公式获取到水质检测系数SZ,若水质检测系数SZ≥水质检测系数阈值,则判定降雨水质异常,生成雨水异常信号并将雨水异常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水异常信号后生成环境治理信号并将环境治理信号发送至检测人员的手机终端;通过对降雨水质的检测,从而对林班环境进行检测,提高了林班环境的检测准确性,通过人机交互系统对管理人员进行提醒,管理人员对环境进行整改,提高了树木的成活率,提高了人机交互的工作效率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统,包括人机交互平台、区域划分单元、树木调度单元、资源清查单元、水质检测单元、注册登录单元以及数据库;
注册登录单元用于管理人员和检测人员通过手机终端提交管理人员信息和检测人员信息进行注册,并将注册成功的管理人员信息和检测人员信息发送至数据库进行储存,管理人员信息为管理人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码,检测人员信息包括检测人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码;
区域划分单元用于对林场进行林班分划,具体分划过程如下:
步骤一、通过航拍获取到林场的俯瞰图,并将林场俯瞰图发送至人机交互平台,人机交互平台接收到林场俯瞰图后,将林场俯瞰图转化为3D模型,获取3D模型中的河流、分水岭以及道路,并将河流、分水岭以及道路设置为林班线,将林班线围绕的林场区域标记为林班,将林班设置为i,i=1,2,……,n,n为正整数;
步骤二、获取到林班的占地面积和森林覆盖率,并将林班的占地面积和森林覆盖率标记为Mi和Fi,通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE013
获取林班的区域划分系数Xi,其中,a1和a2均为比例系数,且a1>a2>0;
步骤三、将林班的区域划分系数Xi与L1和L2进行比较,L1和L2均为林班的区域划分系数阈值,且L1>L2:
若林班的区域划分系数Xi≥L1,则将对应林班标记为一级林班,随后将一级林班发送至人机交互平台,人机交互平台将一级林班按照数值从高到低的顺序进行排序标号;
若L2<林班的区域划分系数Xi<L1,则将对应林班标记为二级林班,随后将二级林班发送至人机交互平台,人机交互平台将二级林班按照数值从高到低的顺序进行排序标号;
若林班的区域划分系数Xi≤L2,则将对应林班标记为三级林班,随后将三级林班发送至人机交互平台,人机交互平台将三级林班按照数值从高到低的顺序进行排序标号;
树木调度单元用于分析林班内树木生长数据,从而对林班内的树木进行调度,树木生长数据包括光照数据、枝干数据以及土壤数据,光照数据为林班内树木全天平均光照时间,枝干数据为林班内树木的枝干平均垂直度,土壤数据为林班内土壤的酸碱度,具体分析调度过程如下:
步骤S1:获取到林班内树木全天平均光照时间,并将林班内树木全天平均光照时间标记为GZi;
步骤S2:获取到林班内树木的枝干平均垂直度,并将林班内树木的枝干平均垂直度标记为CZi;
步骤S3:获取到林班内土壤的酸碱度,并将林班内土壤的酸碱度标记为PHi;
步骤S4:通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE015
获取到林班的调度系数DDi,其中,b1、b2以及b3均为比例系数,且b1>b2>b3>0,β为误差修正因子,取值为2.3201365;
步骤S5:将林班的调度系数DDi与林班的调度系数阈值进行比较:
若林班的调度系数DDi≥林班的调度系数阈值,则判定对应林班不需要进行树木调度,并将对应林班标记为接收林班,随后将接收林班发送至人机交互平台;
若林班的调度系数DDi<林班的调度系数阈值,则判定对应林班需要进行树木调度,并将对应林班标记为发送林班,随后将发送林班发送至人机交互平台;
步骤S6:人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式
Figure DEST_PATH_IMAGE016
获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,随后获取接收林班内对应发送树木的存活率,将发送树木存活率高于存活率阈值的林班标记为确定匹配林班,随后将确定匹配林班和发送树木发送至管理人员的手机终端;
资源清查单元用于分析林班资源数据,从而对林班进行管理,林班资源数据包括种类数据、增长数据以及树龄数据,种类数据为林班内的名贵树木与普通树木的种类数量之和,增长数据为林班内的树木增长速度,树龄数据为林班内树木的平均树龄,具体分析管理过程如下:
步骤SS1:获取到林班内的名贵树木与普通树木的种类数量之和,并将林班内的名贵树木与普通树木的种类数量之和标记为SLi;
步骤SS2:获取到林班内的树木增长速度,并将林班内的树木增长速度标记为ZVi;
步骤SS3:获取到林班内树木的平均树龄,并将林班内树木的平均树龄标记为PLi;
步骤SS4:通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE018
获取到林班的资源清查系数GLi,其中,c1、c2以及c3均为比例系数,且c1>c2>c3>0,e为自然常数;
步骤SS5:将林班的资源清查系数GLi与林班的资源清查系数阈值进行比较:
若林班的资源清查系数GLi≥林班的资源清查系数阈值,则将对应林班标记为资源丰富林班,并将资源丰富林班发送至人机交互平台;
若林班的资源清查系数GLi<林班的资源清查系数阈值,则将对应林班标记为资源一般林班,并将资源一般林班发送至人机交互平台;
水质检测单元用于分析林场的降水水质数据,从而对林场降水进行检测,降水水质数据为林场降雨的雨水酸碱度、雨水中水溶性无机离子浓度以及林场周边的工厂废气每天平均排放量,具体分析检测过程如下:
步骤L1:获取到林场降雨的雨水酸碱度,并将林场降雨的雨水酸碱度标记为SJD;
步骤L2:获取到林场降雨的雨水中水溶性无机离子浓度,并将林场降雨的雨水中水溶性无机离子浓度标记为ZND;
步骤L3:获取到林场周边的工厂废气每天平均排放量,并将林场周边的工厂废气每天平均排放量标记为PFL;
步骤L4:通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE020
获取到水质检测系数SZ,其中,v1、v2以及v3均为比例系数,且v1>v2>v3>0,α为误差修正因子,取值为2.30123652;
步骤L5:将水质检测系数SZ与水质检测系数阈值进行比较:
若水质检测系数SZ≥水质检测系数阈值,则判定降雨水质异常,生成雨水异常信号并将雨水异常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水异常信号后生成环境治理信号并将环境治理信号发送至检测人员的手机终端;
若水质检测系数SZ<水质检测系数阈值,则判定降雨水质正常,生成雨水正常信号并将雨水正常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水正常信号后生成环境正常信号并将环境正常信号发送至检测人员的手机终端;
基于多源信息融合的林业生态环境人机交互方法,具体交互方法步骤如下:
步骤T1:管理人员和检测人员通过手机终端登录人机交互平台,并通过网络连接与人机交互平台进行通讯联系,通过区域划分单元对林场进行林班分划,根据林班的区域划分系数Xi与林班的区域划分系数阈值进行比较,将林班分为一级、二级以及三级,并根据系数数值进行排序编号;
步骤T2:通过树木调度单元分析林班内树木生长数据,从而对林班内的树木进行调度,人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式
Figure 920875DEST_PATH_IMAGE002
获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,随后获取接收林班内对应发送树木的存活率,将发送树木存活率高于存活率阈值的林班标记为确定匹配林班;
步骤T3:通过资源清查单元于分析林班资源数据,从而对林班进行管理,将林班标记为资源丰富林班和资源一般林班并将资源丰富林班和资源一般林班发送至人机交互平台;
步骤T4:通过水质检测单元分析林场的降水水质数据,从而对林场降水进行检测,若水质检测系数SZ≥水质检测系数阈值,则判定降雨水质异常,生成雨水异常信号并将雨水异常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水异常信号后生成环境治理信号并将环境治理信号发送至检测人员的手机终端。
偷盗防护单元用于监测林班内的树木,从而对林班内的树木进行保护,具体监测保护过程如下:实时获取到进入林班的车辆数量和车载人员,并将车辆的车牌和车载人员的身份信息发送至数据库,车载人员的身份信息包括车载人员的姓名、年龄、职位以及本人实名认证的手机号码;
若车辆的车牌和车载人员的身份信息与数据库内历史进入车辆的车牌和车载人员的身份信息不一致,则将实时进入车辆标记为陌生车辆,获取到车辆开往的林班编号,并标记为目的林班,随后将目的林班发送至人机交互平台,人机交互平台接收到目的林班后设置行驶路线并将行驶路线发送至陌生车辆车载人员的手机终端,通过路程与林班最低限速获取到陌生车辆的预计行驶时间,若陌生车辆在预计行驶时间内未行驶到目的林班,人机交互平台生成报警信号并将报警信号发送至管理人员的手机终端;
若车辆的车牌和车载人员的身份信息与数据库内历史进入车辆的车牌和车载人员的身份信息一致,则将实时进入车辆标记为熟悉车辆,并将熟悉车辆历史进入林班的停留时间标记为车辆停留时间,若熟悉车辆在车辆停留时间内未驶出,则生成提醒信号并将提醒信号发送至车载人员的手机终端,若车载人员接收到提醒信号后仍未驶出林班,则人机交互平台生成报警信号并将报警信号发送至管理人员的手机终端。
本发明工作原理:
基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统及方法,管理人员和检测人员通过手机终端登录人机交互平台,并通过网络连接与人机交互平台进行通讯联系,通过区域划分单元对林场进行林班分划,根据林班的区域划分系数Xi与林班的区域划分系数阈值进行比较,将林班分为一级、二级以及三级,并根据系数数值进行排序编号;通过树木调度单元分析林班内树木生长数据,从而对林班内的树木进行调度,人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式
Figure 87545DEST_PATH_IMAGE002
获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,随后获取接收林班内对应发送树木的存活率,将发送树木存活率高于存活率阈值的林班标记为确定匹配林班;通过资源清查单元于分析林班资源数据,从而对林班进行管理,将林班标记为资源丰富林班和资源一般林班并将资源丰富林班和资源一般林班发送至人机交互平台;通过水质检测单元分析林场的降水水质数据,从而对林场降水进行检测,若水质检测系数SZ≥水质检测系数阈值,则判定降雨水质异常,生成雨水异常信号并将雨水异常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水异常信号后生成环境治理信号并将环境治理信号发送至检测人员的手机终端。
上述公式均是去量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统,其特征在于,包括人机交互平台、区域划分单元、树木调度单元、资源清查单元、水质检测单元、注册登录单元以及数据库;
所述树木调度单元用于分析林班内树木生长数据,从而对林班内的树木进行调度,树木生长数据包括光照数据、枝干数据以及土壤数据,光照数据为林班内树木全天平均光照时间,枝干数据为林班内树木的枝干平均垂直度,土壤数据为林班内土壤的酸碱度,具体分析调度过程如下:
步骤S1:获取到林班内树木全天平均光照时间,并将林班内树木全天平均光照时间标记为GZi;
步骤S2:获取到林班内树木的枝干平均垂直度,并将林班内树木的枝干平均垂直度标记为CZi;
步骤S3:获取到林班内土壤的酸碱度,并将林班内土壤的酸碱度标记为PHi;
步骤S4:通过公式
Figure 993799DEST_PATH_IMAGE001
获取到林班的调度系数DDi,其中,b1、b2以及b3均为比例系数,且b1>b2>b3>0,β为误差修正因子,取值为2.3201365;
步骤S5:将林班的调度系数DDi与林班的调度系数阈值进行比较:
若林班的调度系数DDi≥林班的调度系数阈值,则判定对应林班不需要进行树木调度,并将对应林班标记为接收林班,随后将接收林班发送至人机交互平台;
若林班的调度系数DDi<林班的调度系数阈值,则判定对应林班需要进行树木调度,并将对应林班标记为发送林班,随后将发送林班发送至人机交互平台;
步骤S6:人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式
Figure 475508DEST_PATH_IMAGE002
获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,随后获取接收林班内对应发送树木的存活率,将发送树木存活率高于存活率阈值的林班标记为确定匹配林班,随后将确定匹配林班和发送树木发送至管理人员的手机终端;
所述区域划分单元用于对林场进行林班分划,具体分划过程如下:
步骤一、通过航拍获取到林场的俯瞰图,并将林场俯瞰图发送至人机交互平台,人机交互平台接收到林场俯瞰图后,将林场俯瞰图转化为3D模型,获取3D模型中的河流、分水岭以及道路,并将河流、分水岭以及道路设置为林班线,将林班线围绕的林场区域标记为林班,将林班设置为i,i=1,2,……,n,n为正整数;
步骤二、获取到林班的占地面积和森林覆盖率,并将林班的占地面积和森林覆盖率标记为Mi和Fi,通过公式
Figure 326921DEST_PATH_IMAGE003
获取林班的区域划分系数Xi,其中,a1和a2均为比例系数,且a1>a2>0;
步骤三、将林班的区域划分系数Xi与L1和L2进行比较,L1和L2均为林班的区域划分系数阈值,且L1>L2:
若林班的区域划分系数Xi≥L1,则将对应林班标记为一级林班,随后将一级林班发送至人机交互平台,人机交互平台将一级林班按照数值从高到低的顺序进行排序标号;
若L2<林班的区域划分系数Xi<L1,则将对应林班标记为二级林班,随后将二级林班发送至人机交互平台,人机交互平台将二级林班按照数值从高到低的顺序进行排序标号;
若林班的区域划分系数Xi≤L2,则将对应林班标记为三级林班,随后将三级林班发送至人机交互平台,人机交互平台将三级林班按照数值从高到低的顺序进行排序标号。
2.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统,其特征在于,所述注册登录单元用于管理人员和检测人员通过手机终端提交管理人员信息和检测人员信息进行注册,并将注册成功的管理人员信息和检测人员信息发送至数据库进行储存,管理人员信息为管理人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码,检测人员信息包括检测人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码。
3.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统,其特征在于,所述资源清查单元用于分析林班资源数据,从而对林班进行管理,林班资源数据包括种类数据、增长数据以及树龄数据,种类数据为林班内的名贵树木与普通树木的种类数量之和,增长数据为林班内的树木增长速度,树龄数据为林班内树木的平均树龄,具体分析管理过程如下:
步骤SS1:获取到林班内的名贵树木与普通树木的种类数量之和,并将林班内的名贵树木与普通树木的种类数量之和标记为SLi;
步骤SS2:获取到林班内的树木增长速度,并将林班内的树木增长速度标记为ZVi;
步骤SS3:获取到林班内树木的平均树龄,并将林班内树木的平均树龄标记为PLi;
步骤SS4:通过公式
Figure 398782DEST_PATH_IMAGE004
获取到林班的资源清查系数GLi,其中,c1、c2以及c3均为比例系数,且c1>c2>c3>0,e为自然常数;
步骤SS5:将林班的资源清查系数GLi与林班的资源清查系数阈值进行比较:
若林班的资源清查系数GLi≥林班的资源清查系数阈值,则将对应林班标记为资源丰富林班,并将资源丰富林班发送至人机交互平台;
若林班的资源清查系数GLi<林班的资源清查系数阈值,则将对应林班标记为资源一般林班,并将资源一般林班发送至人机交互平台。
4.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的林业生态环境人机交互系统,其特征在于,所述水质检测单元用于分析林场的降水水质数据,从而对林场降水进行检测,降水水质数据为林场降雨的雨水酸碱度、雨水中水溶性无机离子浓度以及林场周边的工厂废气每天平均排放量,具体分析检测过程如下:
步骤L1:获取到林场降雨的雨水酸碱度,并将林场降雨的雨水酸碱度标记为SJD;
步骤L2:获取到林场降雨的雨水中水溶性无机离子浓度,并将林场降雨的雨水中水溶性无机离子浓度标记为ZND;
步骤L3:获取到林场周边的工厂废气每天平均排放量,并将林场周边的工厂废气每天平均排放量标记为PFL;
步骤L4:通过公式
Figure 884996DEST_PATH_IMAGE005
获取到水质检测系数SZ,其中,v1、v2以及v3均为比例系数,且v1>v2>v3>0,α为误差修正因子,取值为2.30123652;
步骤L5:将水质检测系数SZ与水质检测系数阈值进行比较:
若水质检测系数SZ≥水质检测系数阈值,则判定降雨水质异常,生成雨水异常信号并将雨水异常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水异常信号后生成环境治理信号并将环境治理信号发送至检测人员的手机终端;
若水质检测系数SZ<水质检测系数阈值,则判定降雨水质正常,生成雨水正常信号并将雨水正常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水正常信号后生成环境正常信号并将环境正常信号发送至检测人员的手机终端。
5.基于多源信息融合的林业生态环境人机交互方法,其特征在于,具体交互方法步骤如下:
步骤T1:管理人员和检测人员通过手机终端登录人机交互平台,并通过网络连接与人机交互平台进行通讯联系,通过区域划分单元对林场进行林班分划,根据林班的区域划分系数Xi与林班的区域划分系数阈值进行比较,将林班分为一级、二级以及三级,并根据系数数值进行排序编号;
步骤T2:通过树木调度单元分析林班内树木生长数据,从而对林班内的树木进行调度,人机交互平台接收到接收林班和发送林班后,获取发送林班内各种树木的栽种数量和各种树木现存活的数量,通过计算式
Figure 564370DEST_PATH_IMAGE006
获取到各种树木的存活率,将存活率低于存活率阈值的树木标记为发送树木,随后获取接收林班内对应发送树木的存活率,将发送树木存活率高于存活率阈值的林班标记为确定匹配林班;
步骤T3:通过资源清查单元于分析林班资源数据,从而对林班进行管理,将林班标记为资源丰富林班和资源一般林班并将资源丰富林班和资源一般林班发送至人机交互平台;
步骤T4:通过水质检测单元分析林场的降水水质数据,从而对林场降水进行检测,若水质检测系数SZ≥水质检测系数阈值,则判定降雨水质异常,生成雨水异常信号并将雨水异常信号发送至人机交互平台,人机交互平台接收到雨水异常信号后生成环境治理信号并将环境治理信号发送至检测人员的手机终端。
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