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专利号: 2021111256736
申请人: 浙江农林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种森林生态环境监测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:森林内的负氧离子传感器S1输出检测数据Ds1(t)到监测终端,森林内的颗粒物传感器S2输出检测数据Ds2(t)到监测终端,森林内的温度传感器S3输出检测数据Ds3(t)到监测终端,森林内的湿度传感器S4输出检测数据Ds4(t)到监测终端,森林内的风速传感器S5输出检测数据Ds5(t)到监测终端,森林内的氧气传感器S6输出检测数据Ds6(t)到监测终端,森林内的降水传感器S7输出检测数据Ds7(t)到监测终端,森林内的气压传感器S8输出检测数据Ds8(t)到监测终端,森林内的声音传感器S9输出检测数据Ds9(t)到监测终端,森林内的紫外辐射传感器S10输出检测数据Ds10(t)到监测终端,t为时间;

S2:监测终端将检测数据Ds1(t)、Ds2(t)、Ds3(t)、Ds4(t)、Ds5(t)、Ds6(t)、Ds7(t)、Ds8(t)、Ds9(t)、Ds10(t)分别进行归一化处理,归一化到[1,15]区间内,得到对应的归一化数据Ls1(t)、Ls2(t)、Ls3(t)、Ls4(t)、Ls5(t)、Ls6(t)、Ls7(t)、Ls8(t)、Ls9(t)、Ls10(t);

S3:监测终端根据归一化数据Ls1(t)、Ls2(t)、Ls3(t)、Ls4(t)、Ls5(t)、Ls6(t)、Ls7(t)、Ls8(t)、Ls9(t)、Ls10(t)计算出对应的特征值ENs1、ENs2、ENs3、ENs4、ENs5、ENs6、ENs7、ENs8、ENs8、ENs9、ENs10,并计算出生态环境评价参数SENK;

S4:监测终端每隔N秒计算一次生态环境评价参数SENK的平均值SENKA、ENs3的平均值ENAs3、ENs5的平均值ENAs5、ENs8的平均值ENAs8;

当SENKA≥W1且ENAs3、ENAs5、ENAs8都位于设定范围内时,判断当前生态环境为优等;

当W2

当SENKA≤W2或ENAs3、ENAs5、ENAs8中任意一个超出设定范围时,判断当前生态环境为差等。

2.根据权利要求1所述的一种森林生态环境监测方法,其特征在于,所述步骤S3包括以下步骤:

S31:将归一化数据Ls1(t)、Ls2(t)、Ls3(t)、Ls4(t)、Ls5(t)、Ls6(t)、Ls7(t)、Ls8(t)、Ls9(t)、Ls10(t)分别作为输入信号X(t)代入森林生态判别模型,计算出对应的特征值ENs1、ENs2、ENs3、ENs4、ENs5、ENs6、ENs7、ENs8、ENs8、ENs9、ENs10;

归一化数据Lsi(t)作为输入信号X(t)代入森林生态判别模型计算出对应的特征值ENsi的方法如下,i=1‑10:

将Lsi(t)作为输入信号X(t)代入森林生态判别模型其中,P(y)为负载系统,B(t)为激励信号,y为森林生态判别模型的动态参数,c、a、b、g为参数,t为时间,coS(2πft)为输入信号的频率分量,f是频率,M为激励信号B(t)的信号强度;

从小到大调节g的值,公式(1)、公式(2)向跃迁条件逼近,当公式(1)、公式(2)中任意一个公式达到跃迁状态时,停止调节g,将当前g的值记录为gsi,得到森林生态判别模型的特征曲线FEDPsi:

取特征曲线FEDPsi的最大值F1和最小值F2,特征值ENsi=F1‑F2;

S32:建立XY直角坐标系,在X轴上从左至右等间距标出传感器S1、传感器S2、传感器S3、传感器S4、传感器S5、传感器S6、传感器S7、传感器S8、传感器S9、传感器S10,传感器S1位于原点,Y轴为传感器对应的特征值;

根据传感器S1、传感器S4、传感器S6、传感器S7对应的特征值ENs1、ENs4、ENs6、ENs7在XY直角坐标系上标出相应的响应点,其余传感器对应的特征值设定为0并在XY直角坐标系上标出相应的响应点,将相邻响应点依次通过直线连接在XY直角坐标系上围成三个封闭区域,计算出这三个封闭区域的面积之和SA1;根据传感器S2、传感器S9、传感器S10对应的特征值ENs2、ENs9、ENs10在XY直角坐标系上标出相应的响应点,其余传感器对应的特征值设定为0并在XY直角坐标系上标出相应的响应点,将相邻响应点依次通过直线连接在XY直角坐标系上围成两个封闭区域,计算出这两个封闭区域的面积之和SA2;

计算生态环境评价参数SENK=SA1‑SA2。

3.根据权利要求1所述的一种森林生态环境监测方法,其特征在于,所述负氧离子传感器S1为FYLZ‑2000传感器,颗粒物传感器S2为ZH07传感器,温度传感器S3为80PK传感器,湿度传感器S4为HYT‑221传感器,风速传感器S5为GFY‑15传感器,氧气传感器S6为GYH25传感器,降水传感器S7为KX‑YL传感器,气压传感器S8为SIN‑P300传感器,声音传感器S9为BK4100传感器,紫外辐射传感器S10为RS‑TRA‑N01‑AL传感器。

4.根据权利要求1所述的一种森林生态环境监测方法,其特征在于,所述ENAs3的设定范围为0.7≤ENAs3<2.5,所述ENAs5的设定范围为ENAs5<1.3,所述ENAs8的设定范围为0.8≤ENAs8<4.2。