CN113229124B - 一种智慧园林监测管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智慧园林监测管理方法及系统，通过在园林内设置的多个不同位置的温度传感器和湿度传感器，每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度和土壤的湿度，计算园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性计算出土壤的湿度总体矩阵求出园林内的风土关系向量，进而根据风土关系向量来动态调节滴灌系统的水分输出，以此实现根据园林的空气的温度对园林的土壤的湿度的智能调控，实现数据的传输与存储的节能并且达到节水的效果。

Description

一种智慧园林监测管理方法及系统
技术领域
本公开属于园林管理技术领域，具体涉及一种智慧园林监测管理方法及系统。
背景技术
园林的植被面积大，各分区域设计较复杂，且植物对土壤的湿度依赖度高，但由于园林的面积较大且各分区域的温度变化各不相同，各分区域的土壤的湿度对温度的变化的反应各不相同。如何根据各分区域的温度变化实时维护园林中各分区域的土壤的湿度是个复杂的难题。同时，普通园林的灌溉系统多为大水漫灌或者喷灌，不能实现对园林各分区域的土壤的湿度的智能化的精准调控，还容易产生水资源的浪费，更不利于节能减排。
发明内容
本发明的目的在于提出一种智慧园林监测管理方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
在园林的各分区域的区域中，土壤的湿度随着温度变化而变化的趋势是各不相同的，需要一种智能的计算方法来获取园林中各个分区域的空气温度和土壤的湿度的相关变化趋势，由此智能调控各个分区域的滴灌系统。
本发明提供了一种智慧园林监测管理方法及系统，通过在园林内设置的多个不同位置的温度传感器和湿度传感器，每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度和土壤的湿度，计算园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性计算出土壤的湿度总体矩阵求出园林内的风土关系向量，进而根据风土关系向量来动态调节滴灌系统的水分输出，以此实现根据园林的空气的温度对园林的土壤的湿度的智能调控。
为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种智慧园林监测管理方法，所述方法包括以下步骤：
S100，在园林内设置多个不同位置的温度传感器和湿度传感器，所述的温度传感器和湿度传感器与后端的服务器通过有线或无线信号传输的方式相连接；
S200，通过温度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度，通过湿度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的土壤的湿度，服务器接收并存储采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据；
S300，在园林的不同位置所设置的多组的管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀作为滴灌系统，所述滴灌系统与服务器通过有线或无线信号传输的方式相连接；
S400，服务器根据采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据，分析园林中各区域的空气的温度的总体的关联性计算出气温总体矩阵，并分析园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性计算出土壤的湿度总体矩阵；
S500，以气温总体矩阵和土壤的湿度总体矩阵，来计量园林中各区域的空气的温度和土壤的湿度的总体的变化趋势，计算出园林内的风土关系向量；
S600，根据风土关系向量，动态调节滴灌系统的水分输出，以此实现根据园林的空气的温度对园林的土壤的湿度的智能调控。
进一步地，在S100中，在园林内设置多个不同位置的温度传感器和湿度传感器的方法为：在园林内的多个采集地点成对地设置一个温度传感器及一个湿度传感器，所述温度传感器为安装在园林的不同位置的距地面上方0.5米到1米高处的气体温度传感器，所述湿度传感器为安装在园林的不同位置的在地面以下0.2米到0.5米深处的土壤含水量传感器。
进一步地，在S200中，通过温度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度，通过湿度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的土壤的湿度，服务器接收并存储采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据，方法为：在园林内，各小时采集记录一次园林内各不同位置的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据。
进一步地，在S300中，在园林的不同位置所设置的多组的管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀作为滴灌系统的方法为：在园林的不同位置的在地面以下0.2米到0.5米深处安装多组不同的管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀以实现地下固定式的滴灌，通过直径约10mm的滴灌管的滴头送到园林中植物的根部附近进行局部灌溉。
进一步地，在S400中，服务器根据采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据，分析园林中各区域的空气的温度的总体的关联性计算出气温总体矩阵，并分析园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性计算出土壤的湿度总体矩阵，方法为：以每小时在园林的各处收集到的温度的数据作为矩阵的一列或一行由此构成矩阵Y，以每小时在园林的各处收集到的土壤的湿度的数据作为矩阵的一列或一行由此构成矩阵H， 各个采集地点作为园林的一个分区域，令园林内的分区域的数量为k，各分区域的序号为变量i（i∈[1，k]且i为正整数），y为矩阵Y中各采集地点的温度值（单位为摄氏度），yi表示序号i的采集地点的温度值，h为矩阵H中各采集地点的土壤的湿度值（即土壤含水率，为百分数比值），hi表示序号i的采集地点的土壤的湿度值，则有矩阵Y中各元素可表示为集合Y={yi}，矩阵H中各元素可表示为集合H={hi}，设函数Rel()为计算两个数值之间的关系度:
Figure 380070DEST_PATH_IMAGE001
，
则有园林温值分布向量为Yi，Yi表示序号i的采集地点的温度值与所有序号的采集地点的温度值的偏移关系值:
Figure 114807DEST_PATH_IMAGE002
，其中yt的下标t表示积分的变量，即t取值[1，k]；
园林土壤湿值分布向量为Hi，Hi表示序号i的采集地点的土壤的湿度值与所有序号的采集地点的土壤的湿度值的偏移关系值:
Figure 910594DEST_PATH_IMAGE003
，其中ht的下标t表示积分的变量，即t取值[1，k]；
由此得到所有的序号的分区域的与其他分区域的温度值的总体偏移关系度作为矩阵Ya：
Figure 287349DEST_PATH_IMAGE004
，
以及得到所有的序号的分区域的与其他分区域的土壤的湿度值的总体偏移关系度作为矩阵Ha：
Figure 455287DEST_PATH_IMAGE005
，
进而，对Ya进行去除该序号的分区域的温度值的偏移关系值的计算得到气温总体矩阵Yr，其计算过程如下：
Figure 954402DEST_PATH_IMAGE006
，
以Yr作为园林中各区域的空气的温度的总体的关联性的数值依据，
并对Ha进行去除该序号的分区域的土壤的湿度值的偏移关系值的计算得到土壤的湿度总体矩阵Hr，其计算过程如下：
Figure 457058DEST_PATH_IMAGE007
以Hr作为园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性的数值依据。
进一步地，在S500中，以气温总体矩阵和土壤的湿度总体矩阵，来计量园林中各区域的空气的温度和土壤的湿度的总体的变化趋势，计算出园林内的风土关系向量，方法为：将气温总体矩阵Yr进行提取引导矩阵计算得园林温度关系量ρi，ρi即Yr在第i维的元素，表示序号为i的采集地点的温度关系量：
Figure 434242DEST_PATH_IMAGE008
将土壤的湿度总体矩阵Hr进行提取引导矩阵计算得园林湿度关系量βi，βi即Hr在第i维的元素，表示序号为i的采集地点的湿度关系量：
Figure 955222DEST_PATH_IMAGE009
根据园林温度关系量和园林湿度关系量求出风土关系向量P：
Figure 625237DEST_PATH_IMAGE010
风土关系向量P表示k个采集地点的温度的数值与土壤的湿度的数值的变化量的变化趋势，P由k个元素pi组成，pi表示P的第i维的元素，P中各个维度的元素表示的是各个采集地点的温度的数值和土壤的湿度的数值的变化趋势的比例。
进一步地，在S600中，根据风土关系向量，动态调节滴灌系统的水分输出，以此实现根据园林的空气温度对园林的土壤的湿度的智能调控的方法为：根据园林内的风土关系向量P中各个维度的各个数值表示的是各个采集地点的温度的数值和土壤的湿度的数值的变化趋势的比例，由于P=[p1，p2， …， pi，…，pk]， P=[pi]，i∈[1，k]，且每个小时都将采集计算得到分别对应的P，根据各个地点的变化趋势动态地通过调整各个地点的滴灌系统的输水，即当风土关系向量P中各个维度的pi数值比上一个小时得到的pi数值递增时，开始对pi对应的分区域输水，当pi数值比上一个小时得到的pi数值不增长或者递减时，停止对pi对应的分区域输水，可以通过风土关系向量P的各个比例数值来调整土壤的湿度，pi对应的分区域为pi对应的温度或者湿度的采集地点。
本发明的有益效果为：本发明提供一种智慧园林监测管理方法及系统，通过在园林内设置的多个不同位置的温度传感器和湿度传感器，每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度和土壤的湿度，能够智能地计算得园林中各个分区域的空气的温度和土壤的湿度的相关变化趋势，由此智能调控各个分区域的滴灌系统，实现数据的传输与存储的节能，并且达到节水的效果。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本公开的上述以及其他特征将更加明显，本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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，在附图中：
图1所示为一种智慧园林监测管理方法的流程图；
图2所示为一种智慧园林监测管理系统的系统结构图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
如图1所示为根据本发明的一种智慧园林监测管理方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种智慧园林监测管理方法及系统。
本发明提出一种智慧园林监测管理方法，所述方法具体包括以下步骤：
S100，在园林内设置多个不同位置的温度传感器和湿度传感器，所述的温度传感器和湿度传感器与后端的服务器通过有线或无线信号传输的方式相连接；
S200，通过温度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度，通过湿度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的土壤的湿度，服务器接收并存储采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据；
S300，在园林的不同位置所设置的多组的管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀作为滴灌系统，所述滴灌系统与服务器通过有线或无线信号传输的方式相连接；
S400，服务器根据采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据，分析园林中各区域的空气的温度的总体的关联性计算出气温总体矩阵，并分析园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性计算出土壤的湿度总体矩阵；
S500，以气温总体矩阵和土壤的湿度总体矩阵，来计量园林中各区域的空气的温度和土壤的湿度的总体的变化趋势，计算出园林内的风土关系向量；
S600，根据风土关系向量，动态调节滴灌系统的水分输出，以此实现根据园林的空气的温度对园林的土壤的湿度的智能调控。
进一步地，在S100中，在园林内设置多个不同位置的温度传感器和湿度传感器的方法为：在园林内的多个采集地点成对地设置一个温度传感器及一个湿度传感器，所述温度传感器为安装在园林的不同位置的距地面上方0.5米到1米高处的气体温度传感器，所述湿度传感器为安装在园林的不同位置的在地面以下0.2米到0.5米深处的土壤含水量传感器。
进一步地，在S200中，通过温度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度，通过湿度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的土壤的湿度，服务器接收并存储采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据的方法为：在园林内，各小时采集记录一次园林内各不同位置的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据。
进一步地，在S300中，在园林的不同位置所设置的多组的管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀作为滴灌系统的方法为：在园林的不同位置的在地面以下0.2米到0.5米深处安装多组不同的管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀以实现地下固定式的滴灌，通过直径约10mm的滴灌管的滴头送到园林中植物的根部附近进行局部灌溉。
进一步地，在S400中，服务器根据采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数 据，分析园林中各区域的空气的温度的总体的关联性计算出气温总体矩阵，并分析园林中 相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性计算出土壤的湿度总体矩阵的方法为：以每 小时在园林的各处收集到的温度的数据作为矩阵的一列或一行由此构成矩阵Y，以每小时 在园林的各处收集到的土壤的湿度的数据作为矩阵的一列或一行由此构成矩阵H，各个采 集地点作为园林的一个分区域，令园林内的分区域的数量为
Figure 474245DEST_PATH_IMAGE011
，各分区域的序号为变量i（i ∈[1，k]且i为正整数），y为矩阵Y中各采集地点的温度值（单位为摄氏度），yi表示序号i的 采集地点的温度值，h为矩阵H中各采集地点的土壤的湿度值（即土壤含水率，为百分数比 值），hi表示序号i的采集地点的土壤的湿度值，则有矩阵Y中各元素可表示为集合Y={yi}，矩 阵H中各元素可表示为集合H={hi}，设函数Rel()为计算两个数值之间的关系度:
Figure 130485DEST_PATH_IMAGE001
，
则有园林温值分布向量为Yi，Yi表示序号i的采集地点的温度值与所有序号的采集地点的温度值的偏移关系值:
Figure 381338DEST_PATH_IMAGE002
，其中
Figure 113933DEST_PATH_IMAGE012
表示第t个
Figure 450236DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 910167DEST_PATH_IMAGE012
的下标t表示积分的变量；
园林土壤湿值分布向量为Hi，Hi表示序号i的采集地点的土壤的湿度值与所有序号的采集地点的土壤的湿度值的偏移关系值:
Figure 15527DEST_PATH_IMAGE014
，其中ht表示第t个hi，ht的下标t表示积分的变量；
由此得到所有的序号的分区域的与其他分区域的温度值的总体偏移关系度作为矩阵Ya：
Figure 27345DEST_PATH_IMAGE015
以及得到所有的序号的分区域的与其他分区域的土壤的湿度值的总体偏移关系度作为矩阵Ha：
Figure 975578DEST_PATH_IMAGE016
进而，对Ya进行去除该序号的分区域的温度值的偏移关系值的计算得到气温总体矩阵Yr，其计算过程如下：
Figure 98255DEST_PATH_IMAGE017
以Yr作为园林中各区域的空气的温度的总体的关联性的数值依据，
并对Ha进行去除该序号的分区域的土壤的湿度值的偏移关系值的计算得到土壤的湿度总体矩阵Hr，其计算过程如下：
Figure 199066DEST_PATH_IMAGE007
以Hr作为园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性的数值依据。
进一步地，在S500中，以气温总体矩阵和土壤的湿度总体矩阵，来计量园林中各区域的空气的温度和土壤的湿度的总体的变化趋势，计算出园林内的风土关系向量的方法为：将气温总体矩阵Yr进行提取引导矩阵计算得园林温度关系量ρi，ρi即为Yr在第i维的元素，表示序号为i的采集地点的温度关系量：
Figure 116207DEST_PATH_IMAGE008
将土壤的湿度总体矩阵Hr进行提取引导矩阵计算得园林湿度关系量βi，βi即为Hr在第i维的元素，表示序号为i的采集地点的湿度关系量：
Figure 692682DEST_PATH_IMAGE009
根据园林温度关系量和园林湿度关系量求出风土关系向量P：
Figure 245148DEST_PATH_IMAGE010
风土关系向量P表示k个采集地点的温度的数值与土壤的湿度的数值的变化量的变化趋势，P由k个元素pi组成，pi表示P的第i维的元素，P中各个维度的元素表示的是各个采集地点的温度的数值和土壤的湿度的数值的变化趋势的比例。
进一步地，在S600中，根据风土关系向量，动态调节滴灌系统的水分输出，以此实现根据园林的空气温度对园林的土壤的湿度的智能调控的方法为：根据园林内的风土关系向量P中各个维度的各个数值表示的是各个采集地点的温度的数值和土壤的湿度的数值的变化趋势的比例，由于P=[p1，p2， …， pi，…，pk]， P=[pi]，i∈[1，k]，且每个小时都将采集计算得到分别对应的P，根据各个地点的变化趋势动态地通过调整各个地点的滴灌系统的输水，即当风土关系向量P中各个维度的pi数值比上一个小时得到的pi数值递增时，开始对pi对应的分区域输水，当pi数值比上一个小时得到的pi数值不增长或者递减时，停止对pi对应的分区域输水，可以通过风土关系向量P的各个比例数值来调整土壤的湿度，pi对应的分区域为pi对应的温度或者湿度的采集地点。
本公开的实施例提供的一种智慧园林监测管理系统，如图2所示，该实施例的一种智慧园林监测管理系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中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上述一种智慧园林监测管理方法实施例中的步骤用于控制气体温度传感器、土壤含水量传感器、管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀。
所述一种智慧园林监测管理系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中。所述一种智慧园林监测管理系统包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种智慧园林监测管理方法及系统的示例，并不构成对一种智慧园林监测管理方法及系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种智慧园林监测管理系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立元器件门电路或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种智慧园林监测管理系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种智慧园林监测管理系统的各个分区域。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种智慧园林监测管理方法及系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card， SMC），安全数字（SecureDigital， SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明提供一种智慧园林监测管理方法及系统，通过在园林内设置的多个不同位置的温度传感器和湿度传感器，每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度和土壤的湿度，能够智能地计算得园林中各个分区域的空气的温度和土壤的湿度的相关变化趋势，由此智能调控各个分区域的滴灌系统，实现数据的传输与存储的节能，并且达到节水的效果。
尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。

Claims (5)

1.一种智慧园林监测管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100，在园林内的多个不同位置设置温度传感器和湿度传感器，所述的温度传感器和湿度传感器与后端的服务器通过有线或无线信号传输的方式相连接；
S200，通过温度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度，通过湿度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的土壤的湿度，服务器接收并存储采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据；
S300，在园林的不同位置所设置的多组的管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀作为滴灌系统，所述滴灌系统与服务器通过有线或无线信号传输的方式相连接；
S400，服务器根据采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据，分析园林中各区域的空气的温度的总体的关联性计算出气温总体矩阵，并分析园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性计算出土壤的湿度总体矩阵；
S500，以气温总体矩阵和土壤的湿度总体矩阵，来计量园林中各区域的空气温度和土壤的湿度的总体的变化趋势，计算出园林内的风土关系向量；
S600，根据风土关系向量，动态调节滴灌系统的水分输出，以此实现根据园林的空气温度对园林的土壤的湿度的智能调控；
其中，在S400中，服务器根据采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据，分析园林中各区域的空气的温度的总体的关联性计算出气温总体矩阵，并分析园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性计算出土壤的湿度总体矩阵的方法为：以每小时在园林的各处收集到的温度的数据作为矩阵的一列或一行由此构成矩阵Y，以每小时在园林的各处收集到的土壤的湿度的数据作为矩阵的一列或一行由此构成矩阵H，各个采集地点作为园林的一个分区域，令园林内的分区域的数量为k，各分区域的序号为变量i，i∈[1，k]且i为正整数，y为矩阵Y中各采集地点的温度值，yi表示序号i的采集地点的温度值，h为矩阵H中各采集地点的土壤的湿度值，hi表示序号i的采集地点的土壤的湿度值，则有矩阵Y中各元素可表示为集合Y={yi}，矩阵H中各元素可表示为集合H={hi}，设函数Rel()为计算两个数值之间的关系度:
Figure 616140DEST_PATH_IMAGE001
则有园林温值分布向量为Yi，Yi表示序号i的采集地点的温度值与所有序号的采集地点的温度值的偏移关系值:
Figure 538966DEST_PATH_IMAGE002
，其中yt的下标t表示积分的变量；
园林土壤湿值分布向量为Hi，Hi表示序号i的采集地点的土壤的湿度值与所有序号的采集地点的土壤的湿度值的偏移关系值:
Figure 269024DEST_PATH_IMAGE003
，其中ht的下标t表示积分的变量；
由此得到所有的序号的分区域的与其他分区域的温度值的总体偏移关系度作为矩阵Ya：
Figure 610007DEST_PATH_IMAGE004
以及得到所有的序号的分区域的与其他分区域的土壤的湿度值的总体偏移关系度作为矩阵Ha：
Figure 134529DEST_PATH_IMAGE005
进而，对Ya进行去除该序号的分区域的温度值的偏移关系值的计算得到气温总体矩阵Yr，其计算过程如下：
Figure 544651DEST_PATH_IMAGE006
以Yr作为园林中各区域的空气的温度的总体的关联性的数值依据，
并对Ha进行去除该序号的分区域的土壤的湿度值的偏移关系值的计算得到土壤的湿度总体矩阵Hr，其计算过程如下：
Figure 16083DEST_PATH_IMAGE007
以Hr作为园林中相对应的各区域的土壤的湿度的总体的关联性的数值依据；
其中，在S500中，以气温总体矩阵和土壤的湿度总体矩阵，来计量园林中各区域的空气温度和土壤的湿度的总体的变化趋势，计算出园林内的风土关系向量的方法为：将气温总体矩阵Yr进行提取引导矩阵计算得园林温度关系量ρi，ρi即为Yr在第i维的元素，表示序号为i的采集地点的温度关系量：
Figure 70627DEST_PATH_IMAGE008
将土壤的湿度总体矩阵Hr进行提取引导矩阵计算得园林湿度关系量βi，βi即为Hr在第i维的元素，表示序号为i的采集地点的湿度关系量：
Figure 172575DEST_PATH_IMAGE009
，
根据园林温度关系量和园林湿度关系量求出风土关系向量P：
Figure 945359DEST_PATH_IMAGE010
，
风土关系向量P表示k个采集地点的温度的数值与土壤的湿度的数值的变化量的变化趋势；
其中，在S600中，根据风土关系向量，动态调节滴灌系统的水分输出，以此实现根据园林的空气温度对园林的土壤的湿度的智能调控的方法为：根据园林内的风土关系向量P中各个维度的各个数值表示的是各个采集地点的温度的数值和土壤的湿度的数值的变化趋势的比例，由于P=[p1，p2， …， pi，…，pk]， P=[pi]，i∈[1，k]，且每个小时都将采集计算得到分别对应的P，根据各个地点的变化趋势动态地通过调整各个地点的滴灌系统的输水，即当风土关系向量P中各个维度的pi数值比上一个小时得到的pi数值递增时，开始对pi对应的分区域输水，当pi数值比上一个小时得到的pi数值不增长或者递减时，停止对pi对应的分区域输水，可以通过风土关系向量P的各个比例数值来调整土壤的湿度，pi对应的分区域为pi对应的温度或者湿度的采集地点。
2.根据权利要求1所述的一种智慧园林监测管理方法，其特征在于，在S100中，在园林内设置多个不同位置的温度传感器和湿度传感器的方法为：在园林内的多个采集地点成对地设置一个温度传感器及一个湿度传感器，所述温度传感器为安装在园林的不同位置的距地面上方0.5米到1米高处的气体温度传感器，所述湿度传感器为安装在园林的不同位置的在地面以下0.2米到0.5米深处的土壤含水量传感器。
3.根据权利要求1所述的一种智慧园林监测管理方法，其特征在于，在S200中，通过温度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的空气的温度，通过湿度传感器每小时各采集一次园林内不同位置的土壤的湿度，服务器接收并存储采集到的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据的方法为：在园林内，各小时采集记录一次园林内各不同位置的空气的温度的数据和土壤的湿度的数据，所述空气的温度为园林的不同位置的距地面上方0.5米到1米高处的由所述温度传感器采集到的空气温度，所述土壤的湿度为在园林的不同位置的在地面以下0.2米到0.5米深处的由所述湿度传感器采集到的土壤含水率。
4.根据权利要求1所述的一种智慧园林监测管理方法，其特征在于，在S300中，在园林的不同位置所设置的多组的管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀作为滴灌系统的方法为：在园林的不同位置的在地面以下0.2米到0.5米深处安装多组不同的管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀以实现地下固定式的滴灌，通过直径约10mm的滴灌管的滴头送到园林中植物的根部附近进行局部地灌溉。
5.一种智慧园林监测管理系统，其特征在于，所述一种智慧园林监测管理系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中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权利要求1中的一种智慧园林监测管理方法的步骤以此控制气体温度传感器、土壤含水量传感器、管路、增压泵、滴灌管、滴头及电磁阀，所述一种智慧园林监测管理系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114568265B (zh) * 2022-03-22 2023-07-18 武汉鸿榛园林绿化工程有限公司 一种基于人工智能的园林绿化维护智能监测管理系统
CN115316229B (zh) * 2022-09-14 2023-06-23 北京四良科技有限公司 一种微滴灌管理方法及系统
CN116098042B (zh) * 2023-02-09 2023-08-25 广东筑奥生态环境股份有限公司 一种园林土壤养护节水滴灌系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108029534A (zh) * 2017-12-19 2018-05-15 合肥草木蕃景生态科技有限公司 一种分区园林养护系统
CN108633697A (zh) * 2018-05-15 2018-10-12 重庆科技学院 一种基于植物日常数据分析与云技术的智能植物养培方法
CN110579961A (zh) * 2019-04-10 2019-12-17 深圳市绿粤生态科技有限公司 一种面向立体种植的园林智慧给水方法及系统
CN110934061A (zh) * 2019-12-26 2020-03-31 裕华生态环境股份有限公司 园林灌溉节水系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108184626A (zh) * 2017-12-21 2018-06-22 合肥草木皆兵环境科技有限公司 基于物联网大数据的园林灌溉系统
US10743483B1 (en) * 2019-03-22 2020-08-18 Hoover Pumping Systems Corporation Wireless remote updates to schedules in irrigation controllers
CN111011180A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 江苏苏美仑智能科技有限公司 一种智慧园林管理系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108029534A (zh) * 2017-12-19 2018-05-15 合肥草木蕃景生态科技有限公司 一种分区园林养护系统
CN108633697A (zh) * 2018-05-15 2018-10-12 重庆科技学院 一种基于植物日常数据分析与云技术的智能植物养培方法
CN110579961A (zh) * 2019-04-10 2019-12-17 深圳市绿粤生态科技有限公司 一种面向立体种植的园林智慧给水方法及系统
CN110934061A (zh) * 2019-12-26 2020-03-31 裕华生态环境股份有限公司 园林灌溉节水系统

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