【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物入侵监测，特别是涉及一种外来入侵植物评估系统及方法。
技术介绍
1、植物入侵往往会给当地生态带来严重威胁，严重时可能会危害到生态安全及人民群众的生命财产安全。而现有技术中往往采用人工巡视的方法进行外来之物入侵监测，评估时也是依靠人主观判断，存在监测效率低，评估不准确等问题。因此，设计一种外来入侵植物评估系统及方法是十分有必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种外来入侵植物评估系统及方法，能够实现外来入侵植物的监测及扩散评估，便于保护生态。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种外来入侵植物评估系统，包括：无人机图像采集模块、植物识别模块、目标监测模块、模型建立模块、植物扩散预测模块及中央控制模块，所述无人机图像采集模块、植物识别模块、目标监测模块、模型建立模块及植物扩散预测模块连接所述中央控制模块；
4、所述无人机图像采集模块用于采集待监测区域的植物图像信息；
5、所述植物识别模块用于对植物图像信息中的植物进行识别，判断是否存在外来入侵植物，若存在，则将存在外来入侵植物的区域作为目标区域；
6、所述目标监测模块用于获取目标区域的遥感数据、物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据；
7、所述模型建立模块用于根据遥感数据建立可视化监测模型；
8、所述植物扩散预测模块用于根据目标区域的物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据进行外来入侵植物扩散预测。>
9、本专利技术还提供了一种外来入侵植物评估方法，应用于上述的外来入侵植物评估系统，包括如下步骤：
10、步骤1：无人机图像采集模块采集待监测区域的植物图像信息；
11、步骤2：植物识别模块对采集植物图像信息中的植物进行识别，判断是否存在外来入侵植物，若存在，则将存在外来入侵植物的区域作为目标区域；
12、步骤3：目标监测模块获取目标区域的遥感数据、物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据；
13、步骤4：模型建立模块根据遥感数据建立可视化监测模型；
14、步骤5：植物扩散预测模块根据目标区域的物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据进行外来入侵植物扩散预测。
15、可选的，步骤2中，植物识别模块对采集植物图像信息中的植物进行识别，判断是否存在外来入侵植物，若存在，则将存在外来入侵植物的区域作为目标区域，具体包括如下步骤：
16、步骤201：采集常见外来入侵植物的图像数据集，并对其数据进行处理，将图像数据集中非jpg格式的图片统一转换为jpg格式，对转换后的图像数据集进行数据增强，对转换后的图像数据集中的图片进行随机裁剪，并将裁剪后的大小调整为224*224像素的图片，将裁剪后的图片统一进行概率为0.5的随机水平翻转以及概率为0.2、纵横比范围在2/100-1/3之间的随机遮挡，对处理完毕的图片进行归一化处理，得到训练数据集；
17、步骤202：搭建mobile net v3模型，将其原有的re-lu激活函数替换为leakyrelu激活函数，在全连接层中添加dropout层，使用focal loss损失函数评估真实值和预测值之间的差距，最终得到植物识别模型；
18、步骤203：基于训练数据集对植物识别模型进行训练，得到训练后的植物识别模型；
19、步骤204：将采集的植物图像信息输入植物识别模型中，判断是否存在外来入侵植物及外来入侵植物的品种类型，若存在，则将存在外来入侵植物的区域作为目标区域。
20、可选的，步骤3中，目标监测模块获取目标区域的遥感数据、物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据，具体为：
21、目标监测模块基于遥感技术，对目标区域进行监测，得到遥感数据；
22、目标监测模块获取目标区域的物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据，其中，环境因子数据为影响植物生长的环境相关数据。
23、可选的，步骤4中，模型建立模块根据遥感数据建立可视化监测模型，具体为：
24、模型建立模块获取采集的遥感数据，对遥感数据进行处理，基于dynamo可视化编程和revit参数化建模方法根据处理后的遥感数据建立可视化三维监测模块，对外来入侵植物进行可视化监测。
25、可选的，步骤5中，植物扩散预测模块根据目标区域的物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据进行外来入侵植物扩散预测，具体为：
26、植物扩散预测模块根据识别得到的外来入侵植物的品种类型以及目标区域的物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据搭建植物迁移过程模型，根据植物迁移过程模型进行外来入侵植物的扩散预测。
27、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的外来入侵植物评估系统及方法，该系统包括无人机图像采集模块、植物识别模块、目标监测模块、模型建立模块、植物扩散预测模块及中央控制模块，该方法包括无人机图像采集模块采集待监测区域的植物图像信息，植物识别模块对采集植物图像信息中的植物进行识别，判断是否存在外来入侵植物，若存在，则将存在外来入侵植物的区域作为目标区域，目标监测模块获取目标区域的遥感数据、物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据，模型建立模块根据遥感数据建立可视化监测模型，植物扩散预测模块根据目标区域的物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据进行外来入侵植物扩散预测；该系统及方法能够实现三维可视化外来植物入侵监测，能够对外来植物的扩散进行评估，保证了生态安全。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种外来入侵植物评估系统，其特征在于，包括：无人机图像采集模块、植物识别模块、目标监测模块、模型建立模块、植物扩散预测模块及中央控制模块，所述无人机图像采集模块、植物识别模块、目标监测模块、模型建立模块及植物扩散预测模块连接所述中央控制模块；
2.一种外来入侵植物评估方法，应用于权利要求1所述的外来入侵植物评估系统，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的外来入侵植物评估方法，其特征在于，步骤2中，植物识别模块对采集植物图像信息中的植物进行识别，判断是否存在外来入侵植物，若存在，则将存在外来入侵植物的区域作为目标区域，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的外来入侵植物评估方法，其特征在于，步骤3中，目标监测模块获取目标区域的遥感数据、物种分布数据、环境因子数据及生物特征数据，具体为：
5.根据权利要求4所述的外来入侵植物评估方法，其特征在于，步骤4中，模型建立模块根据遥感数据建立可视化监测模型，具体为：
6.根据权利要求5所述的外来入侵植物评估方法，其特征在于，步骤5中，植物扩散预测模块根据目标区域
...【技术特征摘要】
1.一种外来入侵植物评估系统，其特征在于，包括：无人机图像采集模块、植物识别模块、目标监测模块、模型建立模块、植物扩散预测模块及中央控制模块，所述无人机图像采集模块、植物识别模块、目标监测模块、模型建立模块及植物扩散预测模块连接所述中央控制模块；
2.一种外来入侵植物评估方法，应用于权利要求1所述的外来入侵植物评估系统，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的外来入侵植物评估方法，其特征在于，步骤2中，植物识别模块对采集植物图像信息中的植物进行识别，判断是否存在外来入侵植物，若存在，则将存在外来...
【专利技术属性】
技术研发人员：买尔燕古丽·阿不都热合曼，蔡新斌，靳开颜，江晓珩，布早拉木，林宣龙，王瑞，艾克达·艾克巴尔，
申请(专利权)人：新疆林科院森林生态研究所，
类型：发明
国别省市：
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