一种城市生态系统健康诊断系统技术方案

本发明专利技术公开一种城市生态系统健康诊断系统，其包括：用以对实时数据进行检测、采集、传输、存储、分析的实时监测系统，用以显示数据变化及对整个系统进行调控的系统控制终端。所述实时监控系统和系统控制终端通过有线/无线通讯连接，通过所述系统能够对城市生态进行实时监控，并分析诊断其健康状况，以便及时采取控制。所述系统的有益效果在于，能够监测到城市生态系统中每个健康指标的实时数据，并预测其变化趋势，能从根本上揭示城市生态系统的结构与功能特征，同时能够对整个系统进行各方面的协调和控制，具有很强的整体性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市生态评价、规划与管理领域，尤其涉及一种城市生态系统健康诊断系统。
技术介绍
城市历来是人类社会财富的主要创造者，拥有者和消费者，它既是人类生存的主要场所，又是人类发展的重要基地。工业革命之后，城市更是成为区域的政治中心，经济中心，科技中心，信息中心，文化中心等。毋庸置疑，城市对于推动人类社会进步发挥着不可替代的作用，保持城市生态系统健康对实现人类社会进步发挥着不可替代的作用，对实现人类社会可持续发展至关重要。然而，伴随着城市化进程中的急剧经济增长，高度工业化，大规模资源消费和能源利用等问题，城市逐渐成为各种生态问题的高发区，城市生态系统健康受到严重威胁。在此形势下，构建适宜的系统来诊断城市生态系统健康状况，对于缓解城市生态环境压力，实现城市安全发展具有重要意义。目前关于城市生态系统健康的评价体系大多是从城市生态系统所包含的各要素出发来构建的，这些指标虽然综合考虑了社会，经济，自然等诸多因素，但这些方法忽视了不同性质指标间的差异而将其硬性综合在一起，会对城市生态系统健康评价的科学性产生一定影响。这些方法的弊端是，不能实时监测到城市生态系统中每个健康指标的实时数据，无法预测其变化趋势，无法从根本上揭示城市生态系统的结构与功能特征。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种城市生态系统健康诊断系统，包括：实时监测系统，其包括：数据采集模块，以进行实时数据检测和采集；数据传输模块，以传输数据；数据存储模块，以存储数据；数据处理模块，以对数据进行分类、分析和处理；系统控制终端：以显示数据变化及对所述系统进行调控；所述实时监控系统和所述系统控制终端通过无线通讯连接；通过所述系统能够对城市生态进行实时监控，并分析诊断其健康状况，以便及时采取控制。较佳的，所述数据采集模块采集的数据包括一项“多样性指数”，用来定量分析所述城市生态系统。较佳的，所述多样性指数与空气质量优良率存在以下关系：其中，x表示所述空气质量优良率，y表示所述多样性指数。较佳的，所述系统控制终端包括一显示及控制模块，其用于显示所述健康指标数据，并控制指令的发布。较佳的，所述显示及控制模块包括一显示器，用来显示实时数据，所述显示器可以为可触摸式显示器。较佳的，所述系统控制终端包括一参数设置模块，其用于对所述系统中的各部分进行设置和调试。较佳的，所述数据传输模块的数据传输可以是蓝牙技术、无线WiFi技术、局域网技术、现场总线技术中的一种或几种。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：1，所述城市生态系统健康诊断系统能够实时监测到城市生态系统中每个健康指标的实时数据，并预测其变化趋势，能从根本上揭示城市生态系统的结构与功能特征；2，所述城市生态系统健康诊断系统设有所述系统控制终端，不仅能够看到采集回来的实时数据及其变化趋势，同时能够对整个系统进行各方面的协调和控制，具有很强的整体性；3，所述城市生态健康诊断系统在各个子系统中构建起桥梁，对更深入地揭示城市生态系统的内在驱动机制具有重要意义；4，所述城市生态系统健康诊断系统有助于促进系统生态学、城市生态学、生态热力学等研究方法的整合，对推进相关学科理论的交叉、创新和发展具有积极作用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术各实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。图1是本专利技术一种城市生态系统健康诊断系统的简图。图中数字表示：1.实时监测系统2.系统控制终端11.数据采集模块12.数据传输模块13.数据存储模块14.数据处理模块21.显示及控制模块22.参数设置模块具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。实施例1如图1所示，其为所述一种城市生态系统健康诊断系统的简图，所述城市生态系统健康诊断系统包括：实时监测系统1和系统控制终端2，二者通过无线通讯连接，可以达到良好的通讯效果。所述实时监测系统1包括：数据采集模块11，数据传输模块12，数据存储模块13和数据处理模块14。通过所述数据采集模块11对所述城市生态系统中的健康指标数据进行实时监测和采集，所述健康指标数据大致分为五类：“活力”、“组织结构”、“恢复力”、“服务功能”、“环境作用”，这五大类还可以细分为很多小的指标，例如：多样性指数、环境负载率、输出输入比值等。可通过所述系统控制终端2对所述数据采集模块11所采集的数据种类、数据涉及的范围(例如年限要求、地域要求等)、采集时间间隔等方面进行调控。通过所述数据传输模块12将采集到的所述健康指标数据实时传输到所述数据存储模块13，所述数据存储模块13将所述健康指标数据存储到数据库中，方便以后的分析、总结和其他使用。所述数据传输模块12可依赖于蓝牙技术、无线WiFi技术、局域网技术、现场总线技术中的一种或几种。这几种技术的共同点在于，节省硬件数量与投资，节省安装费用与维护开销，但却拥有很高的准确性和可靠性。所述数据处理模块14对所述数据采集模块11采集来的所述健康指标数据，进行分类、分析和处理。例如把所述数据分成“活力、”“组织结构”、“恢复力”、“服务功能”、“环境作用”这五类。对所述健康指标数据的分析和处理将结合相关性分析软件进行相关性分析，从而得到各指标的实施情况及变化趋势，最终通过所述系统控制终端2显示出来。所述系统控制终端2包括如下模块：显示及控制模块21：包括一显示器，用来显示所述实时监测系统1的所述健康指标数据，并控制指令的发布。所述显示器可以为可触摸式显示器。参数设置模块22：根据用户的实际需要，对所述城市生态系统健康诊断系统中的各部分进行设置和调试，例如对所述数据采集模块11采集的所述健康指标数据的种类、数据涉及的范围进行设定和要求，对采集数据的时间间隔进行调整和最优化。实施例2在上述实施方式的基础上，经专利技术人研究发现，所述健康指标数据“多样性指数”与空气质量优良率密切相关，用x表示所述空气质量优良率，用y表示所述多样性指数，二者存在以下关系：为向上取整符号，例如所述多样性指数的测量通常来说是比较麻烦的，物种类型的采集，分类等工作需要耗费大量的时间和人力，物力，财力。而各生物赖以生存的环境的好坏，直接影响了该物种的生存和繁衍情况，所以专利技术人将所述多样性指数与空气质量优良率这两个指标放在一起，既高效又实用。在已知季度或者年度的空气质量优良天数的情况下，得出相应的空气质量优良率，通过上述公式，就可以快速计算出多样性指数，计算过程简单高效且节约了系统资源。通过上述定量公式的计算，就可以快速得到结果，较明确地得到相应的多样性指数，为整个所述城市生态系统健康诊断系统的分析提供了极大的方便。例如：重庆市2016年上半年空气质量优良的天数为146，即上半年的空气质量优良率为80.22％，根据上述公式可以求得重庆上半年的多样性指数为315。实施例3借鉴经典的城市生态系统健康评价要素，结合城市生态系统特征及能值分析特点，选择活力、组织结构、恢复力、服务功能维持、与环境作用5个要素作为评价框架。依据能值分析的基本程序，对城市生态系统进行能值分析，得到能值指标体系。再结合指标相关性分析及主观经验判断，筛选出适宜的能值指标纳入到已建立的城市生态系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市生态系统健康诊断系统，其特征在于，包括：实时监测系统，其包括：数据采集模块，以进行实时数据检测和采集；数据传输模块，以传输数据；数据存储模块，以存储数据；数据处理模块，以对数据进行分类、分析和处理；系统控制终端：以显示数据变化及对所述系统进行调控；所述实时监控系统和所述系统控制终端通过无线通讯连接；通过所述系统能够对城市生态进行实时监控，并分析诊断其健康状况，以便及时采取控制。

【技术特征摘要】
1.一种城市生态系统健康诊断系统，其特征在于，包括：实时监测系统，其包括：数据采集模块，以进行实时数据检测和采集；数据传输模块，以传输数据；数据存储模块，以存储数据；数据处理模块，以对数据进行分类、分析和处理；系统控制终端：以显示数据变化及对所述系统进行调控；所述实时监控系统和所述系统控制终端通过无线通讯连接；通过所述系统能够对城市生态进行实时监控，并分析诊断其健康状况，以便及时采取控制。2.如权利要求1所述的城市生态系统健康诊断系统，其特征在于，所述数据采集模块采集的数据包括一项“多样性指数”，用来定量分析所述城市生态系统。3.如权利要求2所述的城市生态系统健康诊断系统，其特征在于，所述多样性指数与空气质量优良率存在以下关系：其中，x表示所述空气质量优良率，y表...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏美蓉，陈彬，刘耕源，杨志峰，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11