【技术实现步骤摘要】
本申请涉及林业设备，具体涉及一种用于古树养护的健康监测系统及监测方法。
技术介绍
1、古树是生长上百年甚至上千年的树木，一旦死亡无法再现。保护古树就是保护一座优良种质基因库，就是保存一件珍贵古老的历史文物。调查发现，现有的古树，周边多分布人工柏木、纯林，存在郁闭度高、通透性差，易暴发森林病虫害；以及城镇、道路、寺庙建设侵占了古树的原生境，对古树的生长和保护产生了严重影响，使部分古树生长衰退，甚至死亡。针对古树严峻的生存状况及存在问题，科学得进行古树复壮，防控古树病虫害刻不容缓。
2、目前，在古树健康监测领域，多采用超声波探测的方式监测古树是否存在空心，再根据空心推断古树的健康状态；但是上述监测手段不但设备的布置繁琐，另一方面，古树空心的形成和变化需要经历较长的时间才能够有明显变化，其监测周期较长，不适合对实时监测；最后，古树空心的情况发生变化前的较长时间内，古树的健康状态已经恶化，其监测参数不能用于健康监测和预警。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种用于古树养护的健康监测系统及监测方法，旨在解决现有技术中存在的无法实时监测古树健康状态的缺陷；通过使用本申请的一种用于古树养护的健康监测系统及监测方法，可有效提升古树健康监测的效果。
2、本申请通过以下技术方案实现上述目的：
3、一种用于古树养护的健康监测系统，包括控制器；
4、径流监测模块，所述径流传感器与所述控制器的输入端电连接；
5、温度监测模块，所述温度监测
6、光照度监测模块，所述光照度监测模块与所述控制器的输入端电连接。
7、可选的，控制器包括模型生成模块，所述模型生成模块用于根据收集的温度参数、光照度参数和径流参数建立健康评估模型；
8、数据获取模块，所述数据获取模块用于获取待监测古树实时状态下的监测温度参数、监测光照度参数和监测径流参数；
9、计算模块，所述计算模块用于将监测温度参数、监测光照度参数和监测径流参数导入所述健康评估模型中输出健康评估结果。
10、可选的，健康监测系统还包括风速监测模块，所述风速监测模块与所述控制器电连接。
11、相应的，本申请还公开了基于上述健康监测系统的监测方法，包括以下步骤：
12、对待监测古树进行健康评定，若待监测古树健康评定合格则进行下一步，否则判定待监测古树不适合进行健康监测；
13、计算待监测古树栽种环境过去一自然年内的历史温度参数、历史光照度参数和待监测古树的历史径流参数；
14、根据所述历史温度参数、历史光照度参数和历史径流参数建立健康评估模型；
15、获取待监测古树实时状态下的监测温度参数、监测光照度参数和监测径流参数；
16、将监测温度参数、监测光照度参数和监测径流参数导入所述健康评估模型中输出健康评估结果。
17、可选的，计算待监测古树栽种环境一自然年内的历史温度参数、历史光照度参数和待监测古树的历史径流参数，包括以下步骤：
18、获取待监测古树一自然年内的径流参数、温度参数和光照度参数；
19、根据所述径流参数计算历史径流参数，根据所述温度参数计算历史温度参数，根据所述光照度参数计算历史光照度参数。
20、可选的，根据所述径流参数计算历史径流参数，根据所述温度参数计算历史温度参数，根据所述光照度参数计算历史光照度参数，包括以下步骤：
21、根据采样时间，将属于同一天的径流参数归集为一组；
22、计算同一组的各所述径流参数的平均值，将该平均值与采样时间绑定作为历史径流参数q't，其中t表示采样时间的编号；
23、根据采样时间，将属于同一天的温度参数归集为一组；
24、计算同一组的各所述温度参数的平均值，将该平均值与采样时间绑定作为历史温度参数t't，其中t表示采样时间的编号；
25、根据采样时间，将属于同一天的光照度参数归集为一组；
26、计算同一组的各所述光照度参数的平均值，将该平均值与采样时间绑定作为历史光照度参数e't，其中t表示采样时间的编号；
27、重复根据采样时间，将属于同一天的径流参数归集为一组的步骤，直至获取所有历史径流参数、历史温度参数和历史光照度参数。
28、可选的，根据所述历史温度参数、历史光照度参数和历史径流参数建立健康评估模型，包括以下步骤：
29、获取历史径流参数、历史温度参数和历史光照度参数；
30、将同一采样时间下的所述历史径流参数q't、历史温度参数t't和历史光照度参数e't归集建立标准参数元素（t't、e't、q't）；
31、将各标准参数元素归集到同一集合中构建标准参数集合{（t't、e't、q't）、（t'2、e'2、q'2）、...、（t't、e't、q't）、...、（t'n、e'n、q'n）}；其中n表示标准参数元素的个数，t表示采样时间的编号，且t≤n；
32、建立三维坐标，将所述标准参数集合中的各标准参数元素分别标记到所述三维坐标内，获取三维散点图；其中所述三维坐标的各轴分别表示径流参数、温度参数和光照度参数；
33、对所述三维散点图进行拟合获取标准参数分布曲面，将标准参数分布曲面作为健康评估模型。
34、可选的，获取待监测古树实时状态下的监测温度参数、监测光照度参数和监测径流参数，包括以下步骤：
35、获取一天内采集到的所有温度参数、光照度参数和径流参数；
36、计算所有温度参数的平均值，将其作为监测温度参数tt；
37、计算所有光照度参数的平均值，将其作为监测光照度参数et；
38、计算所有径流参数的平均值，将其作为监测径流参数qt。
39、可选的，将监测温度参数、监测光照度参数和监测径流参数导入所述健康评估模型中输出健康评估结果，包括以下步骤：
40、结合采样时间，将所述监测温度参数和监测光照度参数输入到所述健康评估模型中计算比对径流参数q0；
41、设定误差冗余度，结合所述误差冗余度和比对径流参数判定所述监测径流参数是否合格；
42、统计不合格的监测径流参数的个数，结合健康判定条件输出评估结果。
43、可选的，监测径流参数合格的判定公式为：，其中a表述误差冗余度，qt表示监测径流参数，t表示采样时间编号；q0表示比对径流参数；
44、所述健康判定条件为累积t1个监测径流参数不合格或连续t2个监测径流参数不合格，则判定健康状况不合格，否则输出健康状况合格。
45、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
46、本申请包括控制器、径流监测模块、温度监测模块和光照度监测模块，所述径流监测模块、温度监测模块和光照度监测模块分别与所述控制器电连接；相应的，本申请还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于古树养护的健康监测系统，其特征在于，包括控制器(1)；
2.根据权利要求1所述的一种用于古树养护的健康监测系统健康监测系统，其特征在于，所述控制器(1)包括模型生成模块(101)，所述模型生成模块(101)用于根据收集的温度参数、光照度参数和径流参数建立健康评估模型；
3.根据权利要求1所述的一种用于古树养护的健康监测系统健康监测系统，其特征在于，所述健康监测系统还包括风速监测模块(5)，所述风速监测模块(5)与所述控制器(1)电连接。
4.基于权利要求1-3中任意一项所述的用于古树养护的健康监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述计算待监测古树栽种环境一自然年内的历史温度参数、历史光照度参数和待监测古树的历史径流参数，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述根据所述径流参数计算历史径流参数，根据所述温度参数计算历史温度参数，根据所述光照度参数计算历史光照度参数，包括以下步骤：
7.根据权利要求4所述的监测方法，其
8.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述获取待监测古树实时状态下的监测温度参数、监测光照度参数和监测径流参数，包括以下步骤：
9.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述将监测温度参数、监测光照度参数和监测径流参数导入所述健康评估模型中输出健康评估结果，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的监测方法，其特征在于，所述监测径流参数合格的判定公式为：，其中a表述误差冗余度，Qt表示监测径流参数，t表示采样时间编号；Q0表示比对径流参数；所述健康判定条件为累积T1个监测径流参数不合格或连续T2个监测径流参数不合格，则判定健康状况不合格，否则输出健康状况合格。
...【技术特征摘要】
1.一种用于古树养护的健康监测系统，其特征在于，包括控制器(1)；
2.根据权利要求1所述的一种用于古树养护的健康监测系统健康监测系统，其特征在于，所述控制器(1)包括模型生成模块(101)，所述模型生成模块(101)用于根据收集的温度参数、光照度参数和径流参数建立健康评估模型；
3.根据权利要求1所述的一种用于古树养护的健康监测系统健康监测系统，其特征在于，所述健康监测系统还包括风速监测模块(5)，所述风速监测模块(5)与所述控制器(1)电连接。
4.基于权利要求1-3中任意一项所述的用于古树养护的健康监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述计算待监测古树栽种环境一自然年内的历史温度参数、历史光照度参数和待监测古树的历史径流参数，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述根据所述径流参数计算历史径流参...
【专利技术属性】
技术研发人员：李慧超，汪万江，刘涛，潘红丽，曾意，王全勇，马文宝，徐峥静茹，邱千春，崔立明，
申请(专利权)人：四川省林业科学研究院四川省林产工业研究设计所，
类型：发明
国别省市：
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