CN116363513A - 一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于森林修复技术领域，具体是一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，包括服务器、森林修复区域分割模块、区域全景监测模块、区域大气环境诊断模块、区域土壤环境诊断模块和综合诊断评估分析模块；本发明通过区域全景监测模块实现对所需监测的森林灾后修复区域的整体修复评估和分区域监测评判，提升修复监测分析效果，通过区域大气环境监测模块和区域土壤环境诊断模块将修复不合格区域进行大气环境分析和土壤环境分析，综合诊断评估分析模块基于大气环境分析信息和土壤环境分析信息并通过综合诊断分析以生成对应的环境预警信号，有助于对应管理人员后续作出对应针对性的应对措施，以便于进行后续相应区域修复过程的规划。

Description

一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统

技术领域

本发明涉及森林修复技术领域，具体是一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统。

背景技术

森林是地球之肺，主要作用有社会价值和自然价值两大类，社会价值主要体现在改善人类居住环境和提供资源，自然价值主要体现在调节自然界中空气和水的循环并影响气候变化，以及保护土壤并减轻环境污染给人们带来的危害，森林灾后修复主要指因森林火灾而导致森林受到部分或完全损坏而需要进行自然修复或人工修复；目前在进行热带森林灾后修复时，对应森林修复管理人员无法及时准确了解到灾后修复区域整体以及各个位置的修复效率以及修复效果，无法针对性的进行对应区域的修复规划及调整，并且在对应位置出现修复异常时难以进行相应的异常原因综合分析判断，不利于保证后续森林修复过程的顺利高效进行；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，解决了目前对应森林修复管理人员无法及时准确了解到灾后修复区域整体以及各个位置的修复效率以及修复效果，无法针对性的进行对应区域的修复规划及调整，且在对应位置出现修复异常时难以进行相应的异常原因综合分析判断，不利于保证后续森林修复过程顺利高效进行的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，包括服务器、森林修复区域分割模块、区域全景监测模块、区域大气环境诊断模块、区域土壤环境诊断模块和综合诊断评估分析模块；森林修复区域分割模块，用于获取到所需监测的森林灾后修复区域，将所需监测的森林灾后修复区域等面积划分为若干组子修复区域并标记为修复监测对象i，i＝1,2，…，n，n表示对应森林灾后修复区域中子修复区域数量且n为大于1的正整数，将修复监测对象i发送至服务器；

区域全景监测模块，用于将修复监测对象i进行修复监测分析并生成对应修复监测对象i的修复合格信号或修复不合格信号，且基于所有修复监测对象i的修复监测分析信息并通过全域评估分析生成全域修复预警信号或全域修复优秀信号，将全域修复预警信号或全域修复优秀信号以及对应修复监测对象i的修复合格信号或修复不合格信号经服务器发送至森林修复监管终端；

服务器将修复不合格信号以及对应修复监测对象i发送至区域大气环境诊断模块和区域土壤环境诊断模块，区域大气环境监测模块用于将修复不合格的对应修复监测对象i进行大气环境分析并生成对应修复监测对象i的大气环境正常信号或大气环境异常信号，且将大气环境正常信号或大气环境异常信号以及对应修复监测对象i经服务器发送至综合诊断评估分析模块；

区域土壤环境诊断模块用于将修复不合格的对应修复监测对象i进行土壤环境分析并生成对应修复监测对象i的土壤环境正常信号或土壤环境异常信号，且将土壤环境正常信号或土壤环境异常信号以及对应修复监测对象i经服务器发送至综合诊断评估分析模块；综合诊断评估分析模块基于大气环境分析信息和土壤环境分析信息并通过综合诊断分析生成对应修复监测对象i的环境高级预警信号、环境低级预警信号或环境中级预警信号，且将对应修复监测对象i的环境高级预警信号、环境低级预警信号或环境中级预警信号经服务器发送至森林修复监管终端。

进一步的，区域全景监测模块的具体运行过程包括：

获取到当前时刻以及灾后修复开始时刻，将当前时刻与灾后修复开始时刻进行差值计算获取到修复时长系数，以及获取到灾后修复开始时刻对应修复监测对象i的森林覆盖率和当前时刻的森林覆盖率，将修复监测对象i当前时刻的森林覆盖率与灾后修复开始时刻的森林覆盖率进行差值计算获取到森林覆盖率增长值，将森林覆盖率增长值与修复时长系数进行比值计算获取到修复效率表现值；通过数据存储模块调取预设修复效率表现阈值，将修复效率表现值与预设修复效率表现阈值进行数值比较，若修复效率表现值超过预设修复效率表现阈值，则生成对应修复监测对象i的修复合格信号，若修复效率表现值未超过预设修复效率表现阈值，则生成对应修复监测对象i的修复不合格信号。

进一步的，区域大气环境诊断模块的具体运行过程包括：

获取到单位时间对应修复监测对象i的大气环境信息，大气环境信息包括氧气浓度、二氧化碳浓度、大气温度、大气湿度和光照强度，将氧气浓度与预设适宜氧气浓度范围的中值进行差值计算并取绝对值获取到氧气负影响数据，同理获取到二氧化碳负影响数据、大气温度负影响数据、大气湿度负影响数据和光照负影响数据，将氧气负影响数据、二氧化碳负影响数据、大气温度负影响数据、大气湿度负影响数据和光照负影响数据进行数值计算获取到气境负反馈系数；通过数据存储模块调取预设气境负反馈系数阈值，将气境负反馈系数与预设气境负反馈系数阈值进行数值比较，若气境负反馈系数超过预设气境负反馈系数阈值，则生成对应修复监测对象i的大气环境异常信号，若气境负反馈系数未超过预设气境负反馈系数阈值，则生成对应修复监测对象i的大气环境正常信号。

进一步的，区域土壤环境诊断模块的具体运行过程包括：

获取到单位时间对应修复监测对象i的土壤环境信息，土壤环境信息包括土壤湿度、土壤温度和土壤透气性量值，将土壤湿度与预设适宜土壤湿度范围的中值进行差值计算并取绝对值获取到土壤湿度负影响数据，同理获取到土壤温度负影响数据和透气性负影响数据，以及通过土壤营养分析获取到营养负影响数据，将土壤湿度负影响数据、土壤温度负影响数据、营养负影响数据和透气性负影响数据进行数值计算后获取到土境负影响系数；通过数据存储模块调取预设土境负影响系数阈值，将土境负影响系数与预设土境负影响系数阈值进行数值比较，若土境负影响系数超过预设土境负影响系数阈值，则生成对应修复监测对象i的土壤环境异常信号，若土境负影响系数未超过预设土境负影响系数阈值，则生成对应修复监测对象i的土壤环境正常信号。

进一步的，土壤营养分析的具体分析过程如下：

获取到单位时间对应修复监测对象i在对应检测时点的土壤氮含量、土壤磷含量和土壤钾含量，通过数据存储模块调取预设土壤氮含量适宜范围、预设土壤磷含量适宜范围和预设土壤钾含量适宜范围，将土壤氮含量与预设土壤氮含量适宜范围的中值进行差值计算获取到氮含量偏离值，同理获取到磷含量偏离值和钾含量偏离值，将氮含量偏离值、磷含量偏离值和钾含量偏离值进行数值计算获取到对应修复监测对象i对应检测时段的营养偏离值；

通过数据存储模块调取预设营养偏离阈值，将营养偏离值与预设营养偏离阈值进行数值比较，若营养偏离值未超过预设营养偏离阈值，则判断对应修复监测对象i对应检测时点的营养状况正常，否则判断对应修复监测对象i对应检测时点的营养状况异常，将单位时间对应修复监测对象i的营养状况异常时点数目与营养状况正常时点数目进行比值计算获取到营养负影响数据。

进一步的，综合诊断评估分析模块的具体运行过程包括：

获取到单位时间对应修复监测对象i的大气环境诊断信号和土壤环境诊断信号，若大气环境诊断信号为大气环境异常信号，则生成大气环境判定值Q1，若大气环境诊断信号为大气环境正常信号，则生成大气环境判定值Q2，若土壤环境诊断信号为土壤环境异常信号，则生成土壤环境判定值T1，若土壤环境诊断信号为土壤正常信号，则生成土壤环境判定值T2；若同时生成Q1∩T1，则生成对应修复监测对象i的环境高级预警信号，若同时生成Q2∩T2，则生成对应修复监测对象i的环境低级预警信号，其余情况则生成对应修复监测对象i的环境中级预警信号。

进一步的，区域全景监测模块在将对应修复监测对象i进行分析判定并生成修复合格信号或修复不合格信号后，通过全域修复综合分析生成全域修复评估值，通过数据存储模块调取预设全域修复评估阈值，将全域修复评估值与预设全域修复评估阈值进行数值比较，若全域修复评估值超过预设全域修复评估阈值，则生成全域修复预警信号，若全域修复评估值未超过预设全域修复评估阈值，则生成全域修复优秀信号。

进一步的，全域修复综合分析的具体分析过程如下：

获取到所需监测的森林灾后修复区域中修复合格的子修复区域数量以及修复不合格的子修复区域数量，将修复不合格的子修复区域数量与修复合格的子修复区域数量进行比值计算获取到修复不合格占比值，以及将预设修复效率表现阈值与修复不合格的对应修复监测对象i的修复效率表现值进行差值计算获取到对应的修复缺陷值，将所有修复缺陷值进行求和取平均值获取到修复缺陷表现值；将修复缺陷表现值、修复不合格占比值和修复不合格的子修复区域数量进行数值计算获取到全域修复评估值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过区域全景监测模块将修复监测对象i进行修复监测分析并生成对应修复监测对象i的修复合格信号或修复不合格信号，实现对所需监测的森林灾后修复区域的分区域监测评判，提升修复监测分析效果，以及实现森林灾后修复区域的整体修复评估，方便对应管理人员及时了解森林灾后修复区域整体以及各位置处的修复状况，以便于进行后续相应区域修复过程的规划；

2、本发明中，通过区域大气环境监测模块将修复不合格的对应修复监测对象i进行大气环境分析以实现大气环境对修复过程所带来的负面影响评估，通过区域土壤环境诊断模块将修复不合格的对应修复监测对象i进行土壤环境分析以实现土壤环境对修复过程所带来的负面影响评估，综合诊断评估分析模块基于大气环境分析信息和土壤环境分析信息并通过综合诊断分析以生成对应的环境预警信号，有助于对应管理人员后续作出对应针对性的应对措施。

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为本发明的整体系统框图；

图2为本发明中服务器与森林修复监管终端的通信框图。

具体实施方式

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做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。

实施例一：

如图1-2所示，本发明提出的一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，包括服务器、数据存储模块、森林修复区域分割模块、区域全景监测模块、区域大气环境诊断模块、区域土壤环境诊断模块和综合诊断评估分析模块，且服务器与森林修复区域分割模块、数据存储模块、区域全景监测模块、区域大气环境诊断模块、区域土壤环境诊断模块以及综合诊断评估分析模块均通信连接；其中，森林修复区域分割模块用于获取到所需监测的森林灾后修复区域，将所需监测的森林灾后修复区域等面积划分为若干组子修复区域并标记为修复监测对象i，i＝1,2，…，n，n表示对应森林灾后修复区域中子修复区域数量且n为大于1的正整数，将修复监测对象i发送至服务器；

区域全景监测模块将修复监测对象i进行修复监测分析，区域全景监测模块的修复监测分析过程如下：

获取到当前时刻以及灾后修复开始时刻，将当前时刻与灾后修复开始时刻进行差值计算获取到修复时长系数并标记为XSi，以及获取到灾后修复开始时刻对应修复监测对象i的森林覆盖率和当前时刻的森林覆盖率，将修复监测对象i当前时刻的森林覆盖率与灾后修复开始时刻的森林覆盖率进行差值计算获取到森林覆盖率增长值SZi，将森林覆盖率增长值SZi与修复时长系数XSi进行比值计算获取到修复效率表现值XBi，即XBi＝SZi/XSi；通过数据存储模块调取预先录入存储的预设修复效率表现阈值，将修复效率表现值XBi与预设修复效率表现阈值进行数值比较，若修复效率表现值XBi超过预设修复效率表现阈值，则生成对应修复监测对象i的修复合格信号，若修复效率表现值XBi未超过预设修复效率表现阈值，则生成对应修复监测对象i的修复不合格信号。

通过区域全景监测模块将修复监测对象i进行修复监测分析并生成对应修复监测对象i的修复合格信号或修复不合格信号，实现对所需监测的森林灾后修复区域的分区域监测评判，提升修复监测分析效果，将对应修复监测对象i的修复合格信号或修复不合格信号经服务器发送至森林修复监管终端，方便对应管理人员及时了解森林灾后修复区域多个子区域的修复状况，以便于进行后续相应区域修复过程的规划。

并且，服务器将修复不合格信号以及对应修复监测对象i发送至区域大气环境诊断模块和区域土壤环境诊断模块，区域大气环境监测模块用于将修复不合格的对应修复监测对象i进行大气环境分析，区域大气环境诊断模块的具体运行过程如下：

获取到单位时间对应修复监测对象i的大气环境信息，大气环境信息包括氧气浓度、二氧化碳浓度、大气温度、大气湿度和光照强度，相关大气检测数据通过分布于对应区域中的空气检测传感器采集得到并经服务器发送至区域大气环境监测模块；通过数据存储模块调取预设适宜氧气浓度范围，将氧气浓度与预设适宜氧气浓度范围的中值进行差值计算并取绝对值获取到氧气负影响数据YFi，同理获取到二氧化碳负影响数据EFi、大气温度负影响数据WFi、大气湿度负影响数据SFi和光照负影响数据GFi；

通过大气影响分析公式QFi＝a1*YFi+a2*EFi+a3*WFi+a4*SFi+a5*GFi并代入氧气负影响数据YFi、二氧化碳负影响数据EFi、大气温度负影响数据WFi、大气湿度负影响数据SFi和光照负影响数据GFi进行数值计算获取到气境负反馈系数QFi；其中，a1、a2、a3、a4、a5为预设权重系数，a1、a2、a3、a4、a5的数值均大于零且a5＞a3＞a4＞a2＞a1；进一步而言，气境负反馈系数QFi用于反映对应修复监测对象i的大气环境适宜程度状况，气境负反馈系数QFi的数值越小，表明对应修复监测对象i的大气环境对修复过程造成的负面影响越小，大气环境导致对应修复监测对象i修复不合格的可能性越小；

通过数据存储模块调取预先录入存储的预设气境负反馈系数阈值，将气境负反馈系数QFi与预设气境负反馈系数阈值进行数值比较，若气境负反馈系数QFi超过预设气境负反馈系数阈值，则生成对应修复监测对象i的大气环境异常信号，若气境负反馈系数QFi未超过预设气境负反馈系数阈值，则生成对应修复监测对象i的大气环境正常信号。

通过区域大气环境监测模块将修复不合格的对应修复监测对象i进行大气环境分析并生成对应修复监测对象i的大气环境正常信号或大气环境异常信号，且将大气环境正常信号或大气环境异常信号以及对应修复监测对象i经服务器发送至综合诊断评估分析模块，实现大气环境所带来的负面影响评估。

区域土壤环境诊断模块将修复不合格的对应修复监测对象i进行土壤环境分析，区域土壤环境诊断模块的具体运行过程如下：

获取到单位时间对应修复监测对象i的土壤环境信息，土壤环境信息包括土壤湿度、土壤温度和土壤透气性量值，其中，土壤透气性量值是表示对应区域土壤透气性好坏的数据量值，土壤透气性量值的数值越大，表明对应区域土壤的透气性越好；土壤湿度表示单位时间对应区域土壤中的平均湿度，土壤温度表示单位时间对应区域土壤中的平均温度；通过数据存储模块调取预先录入存储的预设适宜土壤湿度范围，将土壤湿度与预设适宜土壤湿度范围的中值进行差值计算并取绝对值获取到土壤湿度负影响数据TSi，同理获取到土壤温度负影响数据TWi和透气性负影响数据TQi；

在单位时间内设定若干组检测时点，获取到单位时间对应修复监测对象i在对应检测时点的土壤氮含量、土壤磷含量和土壤钾含量，通过数据存储模块调取预设土壤氮含量适宜范围、预设土壤磷含量适宜范围和预设土壤钾含量适宜范围，将土壤氮含量与预设土壤氮含量适宜范围的中值进行差值计算获取到氮含量偏离值DPi，同理获取到磷含量偏离值LPi和钾含量偏离值JPi；

通过赋权求和公式YPi＝eu1*DPi+eu2*LPi+eu3*JPi将氮含量偏离值DPi、磷含量偏离值LPi和钾含量偏离值JPi进行数值计算获取到对应修复监测对象i对应检测时点的营养偏离值YPi；其中，eu1、eu2、eu3为预设权重系数，eu1、eu2、eu3的取值均大于零；营养偏离值YPi是用于表示对应区域营养状况偏离程度大小的数据量值，且营养偏离值YPi的数值越小，表明对应区域对应检测时点的土壤营养状况越好，越有利于灾后修复；

通过数据存储模块调取预先录入存储的预设营养偏离阈值，将营养偏离值YPi与预设营养偏离阈值进行数值比较，若营养偏离值YPi未超过预设营养偏离阈值，则判断对应修复监测对象i对应检测时点的营养状况正常，否则判断对应修复监测对象i对应检测时点的营养状况异常；经过统计获取到对应修复监测对象i单位时间营养状况异常时点数目和营养状况正常时点数目，将单位时间对应修复监测对象i的营养状况异常时点数目与营养状况正常时点数目进行比值计算获取到营养负影响数据YFi；

通过土壤影响分析公式TFi＝bt1*TSi+bt2*TWi+bt3*YFi+bt4*TQi并代入土壤湿度负影响数据TSi、土壤温度负影响数据TWi、营养负影响数据YFi和透气性负影响数据TQi进行数值计算，通过数值计算后获取到对应修复监测对象i的土境负影响系数TFi；其中，bt1、bt2、bt3、bt4为预设权重系数，bt1、bt2、bt3、bt4的取值均大于零且bt3＞bt1＞bt2＞bt4；并且，土境负影响系数TFi的数值越小，表明对应修复监测对象i的土壤环境状况越好，对应修复监测对象i的土壤环境状况对灾后修复过程造成的不利影响越小；

通过数据存储模块调取预先录入存储的预设土境负影响系数阈值，将土境负影响系数TFi与预设土境负影响系数阈值进行数值比较，若土境负影响系数TFi超过预设土境负影响系数阈值，则生成对应修复监测对象i的土壤环境异常信号，若土境负影响系数TFi未超过预设土境负影响系数阈值，则生成对应修复监测对象i的土壤环境正常信号。

通过区域土壤环境诊断模块将修复不合格的对应修复监测对象i进行土壤环境分析并生成对应修复监测对象i的土壤环境正常信号或土壤环境异常信号，且将土壤环境正常信号或土壤环境异常信号以及对应修复监测对象i经服务器发送至综合诊断评估分析模块，实现土壤环境所带来的负面影响评估。

综合诊断评估分析模块基于大气环境分析信息和土壤环境分析信息进行综合诊断分析，综合诊断分析的具体分析过程如下：

获取到单位时间对应修复监测对象i的大气环境诊断信号和土壤环境诊断信号，若大气环境诊断信号为大气环境异常信号，则生成大气环境判定值Q1，若大气环境诊断信号为大气环境正常信号，则生成大气环境判定值Q2，若土壤环境诊断信号为土壤环境异常信号，则生成土壤环境判定值T1，若土壤环境诊断信号为土壤正常信号，则生成土壤环境判定值T2；若同时生成Q1∩T1，则生成对应修复监测对象i的环境高级预警信号，若同时生成Q2∩T2，则生成对应修复监测对象i的环境低级预警信号，其余情况则生成对应修复监测对象i的环境中级预警信号。

综合诊断评估分析模块基于大气环境分析信息和土壤环境分析信息并通过综合诊断分析生成对应修复监测对象i的环境高级预警信号、环境低级预警信号或环境中级预警信号，环境高级预警信号的预警等级高于环境中级预警信号的预警等级，环境中级预警信号的预警等级高于环境低级预警信号的预警等级，且将对应修复监测对象i的环境高级预警信号、环境低级预警信号或环境中级预警信号经服务器发送至森林修复监管终端，森林修复监管终端接收到对应环境预警信号时作出对应针对性的应对措施，如及时加大对应环境高预警信号所对应修复监测对象i的修复成本投入和人力投入，以及及时加强对应修复监测对象i的的监管和相应环境状况调控，有助于保证后续的森林修复速度和森林修复效果。

实施例二：

本实施例与实施例1的区别在于，区域全景监测模块在将对应修复监测对象i进行分析判定并生成修复合格信号或修复不合格信号后，获取到所需监测的森林灾后修复区域中修复合格的子修复区域数量HQ以及修复不合格的子修复区域数量BQ，将修复不合格的子修复区域数量与修复合格的子修复区域数量进行比值计算获取到修复不合格占比值ZB，以及将预设修复效率表现阈值与修复不合格的对应修复监测对象i的修复效率表现值进行差值计算获取到对应的修复缺陷值，将所有修复缺陷值进行求和取平均值获取到修复缺陷表现值QB；

通过公式PG＝th1*QB+th2*ZB+th3*BQ并代入修复缺陷表现值QB、修复不合格占比值ZB和修复不合格的子修复区域数量BQ进行数值计算，通过数值计算后获取到全域修复评估值PG；其中，th1、th2、th3为预设权重系数，th1、th2、th3的取值均大于零且th2＞th1＞th3；需要说明的是，全域修复评估值PG用于表示所需监测的森林灾后修复区域的整体修复效果状况，且全域修复评估值PG的数值越大，表明整体修复效果越差；

通过数据存储模块调取预先录入存储的预设全域修复评估阈值，将全域修复评估值PG与预设全域修复评估阈值进行数值比较，若全域修复评估值PG超过预设全域修复评估阈值，表明整体修复效果差，则生成全域修复预警信号，若全域修复评估值PG未超过预设全域修复评估阈值，表明整体修复效果好，则生成全域修复优秀信号。

区域全景监测模块在将对应修复监测对象i进行分析判定并生成修复合格信号或修复不合格信号后，基于所有修复监测对象i的修复监测分析信息并通过全域评估分析生成全域修复预警信号或全域修复优秀信号，将全域修复预警信号或全域修复优秀信号经服务器发送至森林修复监管终端，森林修复监管终端的对应管理人员接收到全域修复预警信号时应当及时进行对应规划调整以及加强森林修复过程的监管，保证后续森林灾后修复的顺利高效进行。

本发明的工作原理：使用时，通过区域全景监测模块将修复监测对象i进行修复监测分析并生成对应修复监测对象i的修复合格信号或修复不合格信号，实现对所需监测的森林灾后修复区域的分区域监测评判，提升修复监测分析效果，以及实现森林灾后修复区域的整体修复评估，方便对应管理人员及时了解森林灾后修复区域整体以及各位置处的修复状况，以便于进行后续相应区域修复过程的规划；通过区域大气环境监测模块将修复不合格的对应修复监测对象i进行大气环境分析以实现大气环境对修复过程所带来的负面影响评估，通过区域土壤环境诊断模块将修复不合格的对应修复监测对象i进行土壤环境分析以实现土壤环境对修复过程所带来的负面影响评估，综合诊断评估分析模块基于大气环境分析信息和土壤环境分析信息并通过综合诊断分析以生成对应的环境预警信号，有助于对应管理人员后续作出对应针对性的应对措施。

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。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，其特征在于，包括服务器、森林修复区域分割模块、区域全景监测模块、区域大气环境诊断模块、区域土壤环境诊断模块和综合诊断评估分析模块；森林修复区域分割模块，用于获取到所需监测的森林灾后修复区域，将所需监测的森林灾后修复区域等面积划分为若干组子修复区域并标记为修复监测对象i，i＝1,2，…，n，n表示对应森林灾后修复区域中子修复区域数量且n为大于1的正整数，将修复监测对象i发送至服务器；

区域全景监测模块，用于将修复监测对象i进行修复监测分析并生成对应修复监测对象i的修复合格信号或修复不合格信号，且基于所有修复监测对象i的修复监测分析信息并通过全域评估分析生成全域修复预警信号或全域修复优秀信号，将全域修复预警信号或全域修复优秀信号以及对应修复监测对象i的修复合格信号或修复不合格信号经服务器发送至森林修复监管终端；

服务器将修复不合格信号以及对应修复监测对象i发送至区域大气环境诊断模块和区域土壤环境诊断模块，区域大气环境监测模块用于将修复不合格的对应修复监测对象i进行大气环境分析并生成对应修复监测对象i的大气环境正常信号或大气环境异常信号，且将大气环境正常信号或大气环境异常信号以及对应修复监测对象i经服务器发送至综合诊断评估分析模块；

区域土壤环境诊断模块用于将修复不合格的对应修复监测对象i进行土壤环境分析并生成对应修复监测对象i的土壤环境正常信号或土壤环境异常信号，且将土壤环境正常信号或土壤环境异常信号以及对应修复监测对象i经服务器发送至综合诊断评估分析模块；综合诊断评估分析模块基于大气环境分析信息和土壤环境分析信息并通过综合诊断分析生成对应修复监测对象i的环境高级预警信号、环境低级预警信号或环境中级预警信号，且将对应修复监测对象i的环境高级预警信号、环境低级预警信号或环境中级预警信号经服务器发送至森林修复监管终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，其特征在于，区域全景监测模块的具体运行过程包括：

获取到当前时刻以及灾后修复开始时刻，将当前时刻与灾后修复开始时刻进行差值计算获取到修复时长系数，以及获取到灾后修复开始时刻对应修复监测对象i的森林覆盖率和当前时刻的森林覆盖率，将修复监测对象i当前时刻的森林覆盖率与灾后修复开始时刻的森林覆盖率进行差值计算获取到森林覆盖率增长值，将森林覆盖率增长值与修复时长系数进行比值计算获取到修复效率表现值；通过数据存储模块调取预设修复效率表现阈值，将修复效率表现值与预设修复效率表现阈值进行数值比较，若修复效率表现值超过预设修复效率表现阈值，则生成对应修复监测对象i的修复合格信号，若修复效率表现值未超过预设修复效率表现阈值，则生成对应修复监测对象i的修复不合格信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，其特征在于，区域大气环境诊断模块的具体运行过程包括：

获取到单位时间对应修复监测对象i的大气环境信息，大气环境信息包括氧气浓度、二氧化碳浓度、大气温度、大气湿度和光照强度，将氧气浓度与预设适宜氧气浓度范围的中值进行差值计算并取绝对值获取到氧气负影响数据，同理获取到二氧化碳负影响数据、大气温度负影响数据、大气湿度负影响数据和光照负影响数据，将氧气负影响数据、二氧化碳负影响数据、大气温度负影响数据、大气湿度负影响数据和光照负影响数据进行数值计算获取到气境负反馈系数；通过数据存储模块调取预设气境负反馈系数阈值，将气境负反馈系数与预设气境负反馈系数阈值进行数值比较，若气境负反馈系数超过预设气境负反馈系数阈值，则生成对应修复监测对象i的大气环境异常信号，若气境负反馈系数未超过预设气境负反馈系数阈值，则生成对应修复监测对象i的大气环境正常信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，其特征在于，区域土壤环境诊断模块的具体运行过程包括：

获取到单位时间对应修复监测对象i的土壤环境信息，土壤环境信息包括土壤湿度、土壤温度和土壤透气性量值，将土壤湿度与预设适宜土壤湿度范围的中值进行差值计算并取绝对值获取到土壤湿度负影响数据，同理获取到土壤温度负影响数据和透气性负影响数据，以及通过土壤营养分析获取到营养负影响数据，将土壤湿度负影响数据、土壤温度负影响数据、营养负影响数据和透气性负影响数据进行数值计算后获取到土境负影响系数；通过数据存储模块调取预设土境负影响系数阈值，将土境负影响系数与预设土境负影响系数阈值进行数值比较，若土境负影响系数超过预设土境负影响系数阈值，则生成对应修复监测对象i的土壤环境异常信号，若土境负影响系数未超过预设土境负影响系数阈值，则生成对应修复监测对象i的土壤环境正常信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，其特征在于，土壤营养分析的具体分析过程如下：

获取到单位时间对应修复监测对象i在对应检测时点的土壤氮含量、土壤磷含量和土壤钾含量，通过数据存储模块调取预设土壤氮含量适宜范围、预设土壤磷含量适宜范围和预设土壤钾含量适宜范围，将土壤氮含量与预设土壤氮含量适宜范围的中值进行差值计算获取到氮含量偏离值，同理获取到磷含量偏离值和钾含量偏离值，将氮含量偏离值、磷含量偏离值和钾含量偏离值进行数值计算获取到对应修复监测对象i对应检测时段的营养偏离值；

通过数据存储模块调取预设营养偏离阈值，将营养偏离值与预设营养偏离阈值进行数值比较，若营养偏离值未超过预设营养偏离阈值，则判断对应修复监测对象i对应检测时点的营养状况正常，否则判断对应修复监测对象i对应检测时点的营养状况异常，将单位时间对应修复监测对象i的营养状况异常时点数目与营养状况正常时点数目进行比值计算获取到营养负影响数据。

6.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，其特征在于，综合诊断评估分析模块的具体运行过程包括：

获取到单位时间对应修复监测对象i的大气环境诊断信号和土壤环境诊断信号，若大气环境诊断信号为大气环境异常信号，则生成大气环境判定值Q1，若大气环境诊断信号为大气环境正常信号，则生成大气环境判定值Q2，若土壤环境诊断信号为土壤环境异常信号，则生成土壤环境判定值T1，若土壤环境诊断信号为土壤正常信号，则生成土壤环境判定值T2；若同时生成Q1∩T1，则生成对应修复监测对象i的环境高级预警信号，若同时生成Q2∩T2，则生成对应修复监测对象i的环境低级预警信号，其余情况则生成对应修复监测对象i的环境中级预警信号。

7.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，其特征在于，区域全景监测模块在将对应修复监测对象i进行分析判定并生成修复合格信号或修复不合格信号后，通过全域修复综合分析生成全域修复评估值，通过数据存储模块调取预设全域修复评估阈值，将全域修复评估值与预设全域修复评估阈值进行数值比较，若全域修复评估值超过预设全域修复评估阈值，则生成全域修复预警信号，若全域修复评估值未超过预设全域修复评估阈值，则生成全域修复优秀信号。

8.根据权利要求7所述的一种基于数据分析的热带森林灾后修复检测系统，其特征在于，全域修复综合分析的具体分析过程如下：

获取到所需监测的森林灾后修复区域中修复合格的子修复区域数量以及修复不合格的子修复区域数量，将修复不合格的子修复区域数量与修复合格的子修复区域数量进行比值计算获取到修复不合格占比值，以及将预设修复效率表现阈值与修复不合格的对应修复监测对象i的修复效率表现值进行差值计算获取到对应的修复缺陷值，将所有修复缺陷值进行求和取平均值获取到修复缺陷表现值；将修复缺陷表现值、修复不合格占比值和修复不合格的子修复区域数量进行数值计算获取到全域修复评估值。

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