CN110298010A - 景观生态工程的生态环境测定*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种景观生态工程的生态环境测定***，所述***包括通信连接的采集装置和控制器；所述采集装置根据触发的采集指令，采集景观生态工程对应的生态环境信息，并将采集的所述生态环境信息发送至所述控制器；所述控制器根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出；达到了监测景观生态工程对应的生态环境质量的目的，在确保良好景观效果的同时，提高了景观生态工程的生态环境；并在环境测评综合指数值超出正常综合参数值时，发出异常警报信息以提醒工作人员及时处理，提高了***预警的实时性和智能性。
Description
技术领域
本发明涉及生态环境监测技术领域，特别涉及一种景观生态工程的生态环境测定***。
背景技术
随着经济的快速发展，我国的生态环境面临越来越重的压力，生态环境问题也日益严峻。为了尽可能的保护环境，同时治理环境污染，给人们的工作和生活创造更加优美的环境，目前，越来越多的景观生态工程被运用到环境绿化当中，具备良好景观效果的同时，也能够实现一定的生态服务功能。为了避免在治理环境的同时给环境带来二次污染和破坏，在实施景观生态环境工程的同时，需要对景观生态环境工程进行生态环境的测定。对生态环境的监测与预警是维护生态绿色和可持续发展的一个重要的举措，也是对生态环境问题进行研究和应对的重要手段之一。因此，在景观生态环境工程中，对生态环境的测定显得至关重要。
发明内容
本发明提供一种景观生态工程的生态环境测定***，用以监测景观生态工程的生态环境质量。
本发明提供了一种景观生态工程的生态环境测定***，所述景观生态工程的生态环境测定***包括通信连接的采集装置和控制器；其中：
所述采集装置根据触发的采集指令，采集景观生态工程对应的生态环境信息，并将采集的所述生态环境信息发送至所述控制器；
所述控制器根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出。
进一步地，所述采集装置包括：
噪声测定仪、水质监测仪、空气参数监测仪、土壤监测仪和图像视频监控器。
进一步地，所述采集装置采集的生态环境信息包括：
利用所述噪声测定仪，采集所述景观生态工程对应的昼夜噪声信息；
利用所述水质监测仪，采集所述景观生态工程对应的地下水水质信息和景观水水质信息以及植物蓄水能力信息；
利用所述空气参数监测仪，采集所述景观生态工程对应的空气环境质量信息；
利用所述土壤监测仪，采集所述景观生态工程对应的植被覆盖指数、生物多样性指数以及土壤肥力信息、土地侵蚀总量信息和土壤物理性质信息；
利用所述图像视频监控器，采集所述景观生态工程对应的建筑分布图像信息、生态环境图像信息以及道路铺设图像信息。
进一步地，所述空气环境质量信息包括：
二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧在8小时内滑动的最大值，以及PM10、PM2.5、铅、非甲烷总烃、细菌总数和空气中的其他异味。
进一步地，所述采集装置的采集指令对应的触发方式包括：
所述控制器发送控制指令至所述采集装置，触发所述采集指令；和/或：
所述采集装置根据预设程序，按照预设周期自动触发所述采集指令。
进一步地，所述控制器根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出，包括：
所述控制器接收所述采集装置发送的所述生态环境信息，对所述生态环境信息进行量化处理，得到量化处理后所述景观生态工程对应的测定指标和参数信息；
根据量化处理后得到的所述测定指标和参数信息，所述控制器对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境测评综合指数值并输出；
其中，所述控制器输出所述环境评价数据的方式包括：
文档、表格、图像、图表、语音和视频。
进一步地，所述控制器根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据，包括：
所述控制器接收所述采集装置发送的所述生态环境信息；
利用PSR模型理论，构建所述景观生态工程对应的用于进行生态环境质量评价的指标体系；
根据构建的所述指标体系，对所述生态环境信息进行数据处理，得到对应的生态环境指标和相关的参数信息；
根据得到的所述生态环境指标和相关的参数信息，按照增强学习算法，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值。
进一步地，所述控制器根据得到的所述生态环境指标和相关的参数信息，按照增强学习算法，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值，包括：
从预先存储的数据库中提取出与所述景观工程相关的生态环境历史数据，并根据提取出的所述历史数据，建立测评经验数据库；
根据建立的所述测评经验数据库，对得到的所述生态环境指标及其对应的参数信息进行量化分级，得到量化分级后的指标数据；
基于建立的所述测评经验数据库，利用得到的所述生态环境指标及其对应的参数信息，对所述测评经验数据库进行数据扩充，生成所述增强学习算法对应的用于进行学习的景观生态工程样本数据；
根据得到的量化分级后的所述指标数据以及生成的所述样本数据，配置所述增强学习算法模型对应的模型参数，得到所述增强学习算法模型；
利用数据扩充后的所述测评经验数据库，使得所述增强学习算法模型进行自主学习，直至其精度达到预设精度需求；
利用达到预设精度需求的所述增强学习算法模型，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值。
进一步地，所述控制器将计算得到的所述环境测评综合指数值，与预先设置的正常综合参数值进行比较；
若得到的所述环境测评综合指数值大于所述正常综合参数值，则所述控制器输出所述环境测评综合指数值的同时，发出异常警报信息。
进一步地，所述控制器发出异常警报信息，包括：
所述控制器将所述异常警报信息发送至与所述控制器通信连接的监控平台，供所述监控平台根据所述异常报警信息，及时调整所述景观生态工程的布局；同时所述控制器发出声光报警信息，以提醒现场维护的工作人员及时采取相应的处理措施。
进一步地，所述控制器还用于：
根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，智能控制所述景观生态工程的曝气充氧，在节能的情况下增加水体溶解氧含量，降解污染物质，增强水体自净能力和感官性能。
进一步地，所述控制器中预先存储有智能数据库，所述智能数据库中包括P条生态环境信息历史数据，所述生态环境信息包含N个指标，所述P条历史数据中的N个指标组成矩阵B；且P条历史数据中的每条数据均注明是否需要曝气充氧，注明注明是否需要曝气充氧的数据组成向量Y，并设定：当需要曝气充氧时，所述Y值为-1，不需要曝气充氧时，所述Y值为1；
构建含有局限方程限制系数向量W和调整参数b的求解方程f的数学表达式如下：
数学表达式(1)中，为向量的第i个值，数学表达式(1)中，为向量的第i个值，为预设参数，yi为向量Y的第i个值，WT为向量W的转置，Bi为矩阵B的第i行的所有的值所组成的向量，即为所述数据库中第i条数据对应的生态环境信息的值，b为所需求解的调整参数，i＝1、2、3……P；
利用数学表达式(2)求解所述局限方程限制系数向量W和调整参数b的表达式，所述数学表达式(2)如下：
数学表达式(2)中，为f对W求偏导，为f对b求偏导；
构建局限方程(3)如下：
S1:yi*(WTBi+b)≥1；(3)
局限方程(3)中，W为所需求解的局限方程限制系数向量，即在满足条件S1后面的方程的情况下，达到A1中方程的结果时的W值，max为求解W的最大值；
将所述数学表达式(2)中得到的W和b带入局限方程(3)中，得到如下表达式(4)：
利用lingo求解所述表达式(4)，可以得到所述预设参数将所述预设参数带入数学表达式(2)中即可以求解出相应的W，将所述W和带入如下表达式(5)中，即可求解得出b；所述表达式(5)为：
利用lingo求解所述表达式(5)中的解，即可得到b；
获取所述采集装置采集的所述生态环境信息形成向量X，将所述X带入表达式(6)得到智能值；所述表达式(6)为：
rt＝WTX+b；(6)
其中，rt为求解出来的智能值，当rt大于等于0时，不启动曝气充氧，当rt小于或者等于0时，智能启动曝气充氧。
本发明一种景观生态工程的生态环境测定***可以达到如下有益效果：
所述景观生态工程的生态环境测定***包括通信连接的采集装置和控制器；所述采集装置根据触发的采集指令，采集景观生态工程对应的生态环境信息，并将采集的所述生态环境信息发送至所述控制器；所述控制器根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出；达到了监测景观生态工程对应的生态环境质量的目的，在确保良好景观效果的同时，提高了景观生态工程的生态环境；并在环境测评综合指数值超出正常综合参数值时，发出异常警报信息以提醒工作人员及时处理，提高了***预警的实时性和智能性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所指出的内容来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明景观生态工程的生态环境测定***的一种实施方式的功能模块示意图；
图2是本发明景观生态工程的生态环境测定***中，控制器200计算得到环境评价数据的一种实施方式的流程示意图；
图3是本发明景观生态工程的生态环境测定***中，控制器200按照增强学习算法计算得到环境测评综合指数值的一种实施方式的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种景观生态工程的生态环境测定***，用以监测景观生态工程的生态环境质量，使得在确保良好景观效果的同时，提高景观生态工程的生态环境；并在环境测评综合指数值超出正常综合参数值时，发出异常警报信息，以提醒工作人员及时处理。
如图1所示，图1是本发明景观生态工程的生态环境测定***的一种实施方式的功能模块示意图；图1仅仅从功能构成上，示出了本发明景观生态工程的生态环境测定***的一种组成方式；图1实施例所示的景观生态工程的生态环境测定***，包括通信连接的采集装置100和控制器200；在所述景观生态工程的生态环境测定***对应的实际硬件设备中，所述采集装置100和控制器200可以集成为一体，二者通过通信导线，通信连接并进行数据交互。进一步地，为了便于所述采集装置100进行数据采集，且能够灵活移动，在一个具体的应用场景中，所述采集装置100和控制器200可以分开设置，即所述采集装置100可以独立于所述控制器200，并单独运行且根据采集需要进行移动；在这种场景下，所述采集装置100与控制器200通过无线通信网络进行通信连接，并进行数据交互。
在一个实施例中，所述采集装置100根据触发的采集指令，采集景观生态工程对应的生态环境信息，并将采集的所述生态环境信息发送至所述控制器200；
所述控制器200根据所述采集装置100采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出。
在本发明的一个实施例中，所述采集装置100包括：噪声测定仪、水质监测仪、空气参数监测仪、土壤监测仪和图像视频监控器。同样地，上述噪声测定仪、水质监测仪、空气参数监测仪、土壤监测仪和图像视频监控器可以根据需求集成一体，构成该采集装置100；也可以根据具体的应用场景分成单独的采集模块并独立运行。但不管所述采集装置100对应的具体硬件是以何种形式展现，其工作原理和与所述控制器200的通信连接和数据交互均不受其硬件表现形式的影响。当然，所述采集装置100所需的用于进行所述生态环境信息的采集功能对应的硬件构成，也可以通过满足需求的传感器来实现，本发明实施例对所述采集装置100和控制器200对应的具体的硬件构成和硬件展现形式不做限定。
在本发明的一个实施例中，所述采集装置100采集的生态环境信息包括但不限于如下信息：利用所述噪声测定仪，采集所述景观生态工程对应的昼夜噪声信息等。利用所述水质监测仪，采集所述景观生态工程对应的地下水水质信息和景观水水质信息以及植物蓄水能力信息；以及水质内的全氮含量、全磷含量和径流COD含量等。利用所述空气参数监测仪，采集所述景观生态工程对应的空气环境质量信息；其中，所述空气环境质量信息包括但不限于：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧在8小时内滑动的最大值，以及PM10、PM2.5、铅、非甲烷总烃、细菌总数和空气中的其他异味等任何可能影响到空气环境质量的气体，以及其他可净化大气功能的信息，比如负氧离子含量、可吸收污染物和滞尘的能力等。利用所述土壤监测仪，采集所述景观生态工程对应的绿化指数、植被覆盖指数、生物多样性指数以及土壤肥力信息、土地侵蚀总量信息和土壤物理性质信息，以及土壤中的氮元素含量、磷元素含量、钾元素等有助于土壤肥力的微量元素的流失量等。利用所述图像视频监控器，采集所述景观生态工程对应的建筑分布图像信息、生态环境图像信息以及道路铺设图像信息等其他进行景观生态工程的生态环境测定所需要的图像信息。所述采集装置100采集的生态环境信息还可以包括：建筑环境质量信息，比如隔音指数信息、通风指数信息等；以及排污管线的分布信息和排污管线的工作状态信息等。
在本发明的一个实施例中，所述采集装置100的采集指令对应的触发方式有两种，一种是该景观生态工程的生态环境测定***内部触发，比如：所述控制器200发送控制指令至所述采集装置100，触发所述采集指令；和/或：所述采集装置100根据自身内部对应的预设程序，按照预设周期自动触发所述采集指令。所述采集装置100的采集指令对应的触发方式的另一种是，由外部触发；比如：与所述景观生态工程的生态环境测定***通信连接且能够进行数据交互的远程控制端、云控制平台等触发。本发明实施例对所述采集装置100进行生态环境信息采集对应的所述采集指令的触发方式，不进行限定。
在本发明的一个实施例中，所述控制器200根据所述采集装置100采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出，可以按照如下技术手段实施：
所述控制器200接收所述采集装置100发送的所述生态环境信息，对所述生态环境信息进行量化处理，得到量化处理后所述景观生态工程对应的测定指标和参数信息；
根据量化处理后得到的所述测定指标和参数信息，所述控制器对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境测评综合指数值并输出。
本发明实施例中，为了便于量化处理，所述控制器200将所述采集装置100采集的上述生态环境信息进行量化处理，得到该景观生态工程对应的测定指标，以及各测定指标分别对应的参数信息。针对量化后得到的测定指标以及各测定指标分别对应的参数信息，所述控制器200按照预设数学计算公式，对所述景观生态工程的生态环境信息测评，得到对应的环境测评综合指数值。
所述控制器200在进行具体的环境测评综合指数值的计算过程中，可以根据所述控制器200预先存储的数据库和/或预先设置的各测定指标的重要程度，为各测定指标分配对应的权重值，从而根据分配后的权重值，利用上述各测定指标分别对应的参数信息，计算各测定指标对应的总加权值，从而得到所述景观生态工程对应的环境测评综合指数值并输出。
本发明实施例中，所述控制器200输出综合测评得到的所述环境测评综合指数值的方式包括但不限于：文档、表格、图像、图表、语音和视频等。该控制器200的具体输出方式可以根据需求进行配置或设定；本发明实施例对所述控制器200的具体输出方式不进行一一穷举和限定。
在本发明的一个实施例中，所述控制器200根据所述采集装置100采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出，可以按照图2所示的方式实施；其中，图2是本发明景观生态工程的生态环境测定***中，控制器200计算得到环境评价数据的一种实施方式的流程示意图；如图2所示，所述控制器200计算得到赌赢的环境评价数据可以实施为图2描述的步骤S10-S13：
步骤S10、所述控制器200接收所述采集装置100发送的所述生态环境信息；
步骤S11、利用PSR模型理论，构建所述景观生态工程对应的用于进行生态环境质量评价的指标体系；
步骤S12、根据构建的所述指标体系，对所述生态环境信息进行数据处理，得到对应的生态环境指标和相关的参数信息；
步骤S13、根据得到的所述生态环境指标和相关的参数信息，按照增强学习算法，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值。
本发明实施例中，所述控制器200利用所述采集装置100采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，采用的是PSR模型理论；其中，所述PSR模型理论可以理解为：
Pressure-State-Response，即压力，状态，响应，PSR模型是环境质量评价学科对应的生态***健康评价子学科中常用的一种评价模型；该PSR模型区分了3类指标，即压力指标、状态指标和响应指标；其中，压力指标表征：人类的经济和社会活动对环境的作用，如资源索取、物质消费以及各种产业运作过程所产生的物质排放等对环境造成的破坏和扰动；状态指标表征：特定时间阶段的环境状态和环境变化情况，包括生态***与自然环境现状，人类的生活质量和健康状况等；响应指标表征：社会和个人如何行动来减轻、阻止、恢复和预防人类活动对环境的负面影响，以及对已经发生的不利于人类生存发展的生态环境变化进行补救的措施等。
所述控制器200采用的是PSR模型理论，构建所述景观生态工程对应的指标体系，根据对所述采集装置100采集的所述生态环境信息的数据处理，得到相应的生态环境指标和对应的参数信息，进而利用所述生态环境指标和参数信息，采用增强学习算法，对生态环境质量进行综合测评，从而得到对应的环境测评综合指数值。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述控制器200根据得到的所述生态环境指标和相关的参数信息，按照增强学习算法，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值，可以按照图3所示的方式实施；其中，图3是本发明景观生态工程的生态环境测定***中，控制器200按照增强学习算法计算得到环境测评综合指数值的一种实施方式的流程示意图。如图3所示，所述控制器200根据得到的所述生态环境指标和相关的参数信息，按照增强学习算法，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值，可以实施为如下描述的步骤S20-S25：
步骤S20、从预先存储的数据库中提取出与所述景观工程相关的生态环境历史数据，并根据提取出的所述历史数据，建立测评经验数据库；
本发明实施例中所描述的数据库，可以预先存储在所述控制器200中，以便所述控制器200在使用时能够随时调用。另外，为了便于所述控制器200节约存储空间、提高数据处理效率，该数据库也可以存储在外部大数据平台上，该外部大数据平台与所述景观生态工程的生态环境测定***通信连接且能够进行数据交互，且控制器200具备访问该外部大数据平台的访问权限；当需要时，所述控制器200即可读取该外部大数据平台上存储的与所述景观工程相关的生态环境历史数据。
步骤S21、根据建立的所述测评经验数据库，对得到的所述生态环境指标及其对应的参数信息进行量化分级，得到量化分级后的指标数据；
步骤S22、基于建立的所述测评经验数据库，利用得到的所述生态环境指标及其对应的参数信息，对所述测评经验数据库进行数据扩充，生成所述增强学习算法对应的用于进行学习的景观生态工程样本数据；
本发明实施例中，利用得到的所述生态环境指标及其对应的参数信息，对所述测评经验数据库进行数据扩充时，可以采用对所述测评经验数据库进行随机均匀内插的方式实现。
步骤S23、根据得到的量化分级后的所述指标数据以及生成的所述样本数据，配置所述增强学习算法模型对应的模型参数，得到所述增强学习算法模型；
步骤S24、利用数据扩充后的所述测评经验数据库，使得所述增强学习算法模型进行自主学习，直至其精度达到预设精度需求；
步骤S25、利用达到预设精度需求的所述增强学习算法模型，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值。
本发明实施例中，所述增强学习算法模型对应的预设精度，可以根据所述景观生态工程对应的具体需求进行配置，本发明实施例对预设精度的具体取值不进行限定。且针对同一景观生态工程，在所述预设精度要求相同的情况下，对于增强学习后得到的合理参数配置的所述增强学习算法模型，该算法模型可以存储在所述控制器200中，以便在后续计算过程中，继续使用该增强学习算法模型。进一步地，在存储该增强学习算法模型的同时，一并存储该增强学习算法模型对应的应用场景信息和场景的预设精度需求信息。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述景观生态工程的生态环境测定***还具备异常报警功能。
所述控制器200将计算得到的所述环境测评综合指数值，与预先设置的正常综合参数值进行比较；若得到的所述环境测评综合指数值大于所述正常综合参数值，则所述控制器输出所述环境测评综合指数值的同时，发出异常警报信息。
本发明实施例中，所述控制器200发出异常警报信息的方式包括但不限于如下描述的方式：
所述控制器200将所述异常警报信息发送至与所述控制器200通信连接的监控平台，供所述监控平台根据所述异常报警信息，及时调整所述景观生态工程的布局；同时所述控制器200发出声光报警信息，以提醒现场维护的工作人员及时采取相应的处理措施。
本发明景观生态工程的生态环境测定***包括通信连接的采集装置和控制器；所述采集装置根据触发的采集指令，采集景观生态工程对应的生态环境信息，并将采集的所述生态环境信息发送至所述控制器；所述控制器根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出；达到了监测景观生态工程对应的生态环境质量的目的，在确保良好景观效果的同时，提高了景观生态工程的生态环境；并在环境测评综合指数值超出正常综合参数值时，发出异常警报信息以提醒工作人员及时处理，提高了***预警的实时性和智能性。
在本发明的一个实施例中，所述控制器200还用于：
根据所述采集装置100采集的所述生态环境信息，智能控制所述景观生态工程的曝气充氧，在节能的情况下增加水体溶解氧含量，降解污染物质，增强水体自净能力和感官性能。比如，所述控制器200在需要的情况下增加水体溶解氧含量，从而进行污染物的降解，增强水体自净能力，从而改善水体的感官性能。
进一步地，所述控制器200中预先存储有智能数据库，所述智能数据库中包括P条生态环境信息历史数据，所述生态环境信息包含N个指标，所述P条历史数据中的N个指标组成矩阵B；且P条历史数据中的每条数据均注明是否需要曝气充氧，注明注明是否需要曝气充氧的数据组成向量Y，并设定：当需要曝气充氧时，所述Y值为-1，不需要曝气充氧时，所述Y值为1；
构建含有局限方程限制系数向量W和调整参数b的求解方程f的数学表达式如下：
数学表达式(1)中，为向量的第i个值，数学表达式(1)中，为向量的第i个值，为预设参数，yi为向量Y的第i个值，WT为向量W的转置，Bi为矩阵B的第i行的所有的值所组成的向量，即为所述数据库中第i条数据对应的生态环境信息的值，b为所需求解的调整参数，i＝1、2、3……P；
利用数学表达式(2)求解所述局限方程限制系数向量W和调整参数b的表达式，所述数学表达式(2)如下：
数学表达式(2)中，为f对W求偏导，为f对b求偏导；
构建局限方程(3)如下：
S1:yi*(WTBi+b)≥1；(3)
局限方程(3)中，W为所需求解的局限方程限制系数向量，即在满足条件S1后面的方程的情况下，达到A1中方程的结果时的W值，max为求解W的最大值；
将所述数学表达式(2)中得到的W和b带入局限方程(3)中，得到如下表达式(4)：
利用lingo求解所述表达式(4)，可以得到所述预设参数将所述预设参数带入数学表达式(2)中即可以求解出相应的W，将所述W和带入如下表达式(5)中，即可求解得出b；所述表达式(5)为：
利用lingo求解所述表达式(5)中的解，即可得到b；
获取所述采集装置采集的所述生态环境信息形成向量X，将所述X带入表达式(6)得到智能值；所述表达式(6)为：
rt＝WTX+b；(6)
其中，rt为求解出来的智能值，当rt大于等于0时，不启动曝气充氧，当rt小于或者等于0时，智能启动曝气充氧。
利用上述技术，可以方便、快捷、高效的确定在任意情况下，景观生态工程是否需要进曝气充氧，从而能够使得所述景观生态工程的生态环境在节能的情况下，增加水体溶解氧含量，并进行污染物质的降解，增强水体自净能力，改善水体的感官性能。在判断是否需要进行曝气充氧的过程中，采用结构风险最小化准则，使得结果更可靠；针对数据库是小样本的情况下，上述技术也能进行样本学习，使得该技术的适用条件更广泛。另外，在确定最小化准则时，将算法最终转化为线性约束条件下的凸二次规划问题，从而能得到全局最优的解，进而使得到的结论最优。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述生态环境测定***包括通信连接的采集装置和控制器；其中：
所述采集装置根据触发的采集指令，采集景观生态工程对应的生态环境信息，并将采集的所述生态环境信息发送至所述控制器；
所述控制器根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出。
2.如权利要求1所述的景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述采集装置包括：
噪声测定仪、水质监测仪、空气参数监测仪、土壤监测仪和图像视频监控器；
所述采集装置采集的生态环境信息包括：
利用所述噪声测定仪，采集所述景观生态工程对应的昼夜噪声信息；
利用所述水质监测仪，采集所述景观生态工程对应的地下水水质信息和景观水水质信息以及植物蓄水能力信息；
利用所述空气参数监测仪，采集所述景观生态工程对应的空气环境质量信息；其中，所述空气环境质量信息包括：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧在8小时内滑动的最大值，以及PM10、PM2.5、铅、非甲烷总烃、细菌总数和空气中的其他异味；
利用所述土壤监测仪，采集所述景观生态工程对应的植被覆盖指数、生物多样性指数以及土壤肥力信息、土地侵蚀总量信息和土壤物理性质信息；
利用所述图像视频监控器，采集所述景观生态工程对应的建筑分布图像信息、生态环境图像信息以及道路铺设图像信息。
3.如权利要求1所述的景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述采集装置的采集指令对应的触发方式包括：
所述控制器发送控制指令至所述采集装置，触发所述采集指令；和/或：
所述采集装置根据预设程序，按照预设周期自动触发所述采集指令。
4.如权利要求1所述的景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述控制器根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据并输出，包括：
所述控制器接收所述采集装置发送的所述生态环境信息，对所述生态环境信息进行量化处理，得到量化处理后所述景观生态工程对应的测定指标和参数信息；
根据量化处理后得到的所述测定指标和参数信息，所述控制器对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境测评综合指数值并输出；
其中，所述控制器输出所述环境评价数据的方式包括：
文档、表格、图像、图表、语音和视频。
5.如权利要求1所述的景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述控制器根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，对所述景观生态工程的生态环境进行测评，得到对应的环境评价数据，包括：
所述控制器接收所述采集装置发送的所述生态环境信息；
利用PSR模型理论，构建所述景观生态工程对应的用于进行生态环境质量评价的指标体系；
根据构建的所述指标体系，对所述生态环境信息进行数据处理，得到对应的生态环境指标和相关的参数信息；
根据得到的所述生态环境指标和相关的参数信息，按照增强学习算法，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值。
6.如权利要求5所述的景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述控制器根据得到的所述生态环境指标和相关的参数信息，按照增强学习算法，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值，包括：
从预先存储的数据库中提取出与所述景观工程相关的生态环境历史数据，并根据提取出的所述历史数据，建立测评经验数据库；
根据建立的所述测评经验数据库，对得到的所述生态环境指标及其对应的参数信息进行量化分级，得到量化分级后的指标数据；
基于建立的所述测评经验数据库，利用得到的所述生态环境指标及其对应的参数信息，对所述测评经验数据库进行数据扩充，生成所述增强学习算法对应的用于进行学习的景观生态工程样本数据；
根据得到的量化分级后的所述指标数据以及生成的所述样本数据，配置所述增强学习算法模型对应的模型参数，得到所述增强学习算法模型；
利用数据扩充后的所述测评经验数据库，使得所述增强学习算法模型进行自主学习，直至其精度达到预设精度需求；
利用达到预设精度需求的所述增强学习算法模型，对所述景观生态工程对应的生态环境质量进行综合测评，得到对应的环境测评综合指数值。
7.如权利要求5所述的景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述控制器将计算得到的所述环境测评综合指数值，与预先设置的正常综合参数值进行比较；
若得到的所述环境测评综合指数值大于所述正常综合参数值，则所述控制器输出所述环境测评综合指数值的同时，发出异常警报信息。
8.如权利要求7所述的景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述控制器发出异常警报信息，包括：
所述控制器将所述异常警报信息发送至与所述控制器通信连接的监控平台，供所述监控平台根据所述异常报警信息，及时调整所述景观生态工程的布局；同时所述控制器发出声光报警信息，以提醒现场维护的工作人员及时采取相应的处理措施。
9.如权利要求1至8任一项所述的景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述控制器还用于：
根据所述采集装置采集的所述生态环境信息，智能控制所述景观生态工程的曝气充氧，在节能的情况下增加水体溶解氧含量，降解污染物质，增强水体自净能力和感官性能。
10.如权利要求9所述的景观生态工程的生态环境测定***，其特征在于，所述控制器中预先存储有智能数据库，所述智能数据库中包括P条生态环境信息历史数据，所述生态环境信息包含N个指标，所述P条历史数据中的N个指标组成矩阵B；且P条历史数据中的每条数据均注明是否需要曝气充氧，注明注明是否需要曝气充氧的数据组成向量Y，并设定：当需要曝气充氧时，所述Y值为-1，不需要曝气充氧时，所述Y值为1；
构建含有局限方程限制系数向量W和调整参数b的求解方程f的数学表达式如下：
数学表达式(1)中，为向量的第i个值，数学表达式(1)中，为向量的第i个值，为预设参数，yi为向量Y的第i个值，WT为向量W的转置，Bi为矩阵B的第i行的所有的值所组成的向量，即为所述数据库中第i条数据对应的生态环境信息的值，b为所需求解的调整参数，i＝1、2、3……P；
利用数学表达式(2)求解所述局限方程限制系数向量W和调整参数b的表达式，所述数学表达式(2)如下：
数学表达式(2)中，为f对W求偏导，为f对b求偏导；
构建局限方程(3)如下：
S1:yi*(WTBi+b)≥1；(3)
局限方程(3)中，W为所需求解的局限方程限制系数向量，即在满足条件S1后面的方程的情况下，达到A1中方程的结果时的W值，max为求解W的最大值；
将所述数学表达式(2)中得到的W和b带入局限方程(3)中，得到如下表达式(4)：
利用lingo求解所述表达式(4)，可以得到所述预设参数将所述预设参数带入数学表达式(2)中即可以求解出相应的W，将所述W和带入如下表达式(5)中，即可求解得出b；所述表达式(5)为：
利用lingo求解所述表达式(5)中的解，即可得到b；
获取所述采集装置采集的所述生态环境信息形成向量X，将所述X带入表达式(6)得到智能值；所述表达式(6)为：
rt＝WTX+b；(6)
其中，rt为求解出来的智能值，当rt大于等于0时，不启动曝气充氧，当rt小于或者等于0时，智能启动曝气充氧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Dawei Inventor after: Liang Zhuojun Inventor before: Li Dawei Inventor before: Liang Zhuojun Inventor before: Guo Qinghai |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191001 |