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CN116087446A - 一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法 - Google Patents

一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法 Download PDF

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CN116087446A CN202310003238.9A CN202310003238A CN116087446A CN 116087446 A CN116087446 A CN 116087446A CN 202310003238 A CN202310003238 A CN 202310003238A CN 116087446 A CN116087446 A CN 116087446A
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张远
李飞龙
高伟
郭芬
杨志峰
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Guangdong University of Technology
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，涉及水生态监测技术领域，包括以下步骤：S1：通过水质检测器对于水体进行检测的步骤；S2：通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料的步骤；该基于物联网的水生态完整性动态评估方法，通过水质检测器对于水体进行检测，然后通过摄像头对于采集水域附近图像资料，接着通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料，从而得到水质指标、水域指标以及鱼群指标，从而能够对于水生态评估更加准确，通过无人船以及无人机，能够根据需要对任意位置的水体进行检测以及对任意位置的水域附近进行图像采集，从而使得对于水生态评估更加准确。

Description

一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法
技术领域
本发明涉及水生态监测技术领域，具体为一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法。
背景技术
随着城镇化的快速扩张和工业化的快速发展，水体的污染负荷不断增加，严重影响和制约了水体功能的发挥和水资源的利用。对水体进行监控不仅是预防水体污染现象的重要环节，也是开展水生态修复工程的重要环节。目前基于物联网的水生态完整性动态评估方法需要对水质进行检测，对其他参数进行检测等，根据检测到的数据进行水生态评估，但一般采用固定式检测器进行检测，当某一位置水体需要进行检测以及某一位置的水域附近需要进行图像采集，需要人工进行检测，从而使得检测时间延长，进而导致检测数据更新滞后，从而导致水生态评估不准确。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，包括以下步骤：
S1：通过水质检测器对于水体进行检测的步骤；
S2：通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料的步骤；
S3：通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤；
S4：对获取到的相关数据进行评分的步骤；
S5：根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤；
S6：每隔一段时间对一个周期内水生态系统评估结果进行分析，从而得到水生态系统动态变化情况。
可选的，所述S1通过水质检测器对于水体进行检测的步骤包括：
S11：通过在无人船上安装的水质检测器对于水体进行检测的步骤；
S12：通过安装在水面监测点上的水质检测器对于水体进行检测的步骤。
可选的，所述S3通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤包括：
S31：通过在无人机上安装的摄像头对于采集水域附近图像资料的步骤；
S32：通过安装在水面监测点上的摄像头对于采集水域附近图像资料的步骤。
可选的，所述S5根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤包括：
S51：根据评估结果分析哪些数据异常，进而分析造成数据异常的原因的步骤；
S52：通过分析得出的数据异常的原因，提供预解决方案的步骤。
可选的，所述S1通过水质检测器对于水体进行检测的步骤中水质检测器采集的水质指标数据至少包括pH、总氮、总磷、CODMn、BOD5、透明度、挥发酚、氨氮、溶解氧和石油类的数据，所述S3通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤中采集的水域指标数据至少包括植被区域、植被种类等数据。
可选的，所述S2通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料的步骤中鱼群指标至少包括鱼的种类，数量等数据。
可选的，所述S4对获取到的相关数据进行评分的步骤中，对于质指标数据以及鱼群指标与环境指标进行分析，根据预设的分值区间，得到水质指标数据以及鱼群指标与环境指标对应的评分等级。
可选的，所述S5根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤中根据得到的水质指标数据以及鱼群指标与环境指标对应的评分等级从而得到水生态系统评估结果。
可选的，所述S11通过在无人船上安装的水质检测器对于水体进行检测的步骤与S31通过在无人机上安装的摄像头对于采集水域附近图像资料的步骤中所使用到的无人机与无人船通过设置在水体监测区域内固定的补给基地进行补给。
本发明提供了一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，具备以下
有益效果：
该基于物联网的水生态完整性动态评估方法，通过在无人船上安装的水质检测器对于水体进行检测，通过安装在水面监测点上的水质检测器对于水体进行检测，然后通过在无人机上安装的摄像头对于采集水域附近图像资料以及通过安装在水面监测点上的摄像头对于采集水域附近图像资料，接着通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料，从而得到水质指标、水域指标以及鱼群指标，从而能够对于水生态评估更加准确，通过无人船以及无人机，能够根据需要对任意位置的水体进行检测以及对任意位置的水域附近进行图像采集，从而使得对于水生态评估更加准确。
附图说明
图1为本发明步骤示意图；
图2为本发明S5根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤示意图；
图3为本发明S1通过水质检测器对于水体进行检测的步骤示意图；
图4为本发明S3通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤示意图；
图5为本发明无人机与无人船工作示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，包括以下步骤：
S1：通过水质检测器对于水体进行检测的步骤；
S2：通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料的步骤；
S3：通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤；
S4：对获取到的相关数据进行评分的步骤；
S5：根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤；
S6：每隔一段时间对一个周期内水生态系统评估结果进行分析，从而得到水生态系统动态变化情况。
进一步，S1通过水质检测器对于水体进行检测的步骤包括：
S11：通过在无人船上安装的水质检测器对于水体进行检测的步骤；
S12：通过安装在水面监测点上的水质检测器对于水体进行检测的步骤。
能够根据需要对不同位置的水体进行检测。
进一步，S3通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤包括：
S31：通过在无人机上安装的摄像头对于采集水域附近图像资料的步骤；
S32：通过安装在水面监测点上的摄像头对于采集水域附近图像资料的步骤。
能够根据需要对不同位置的水域附近进行图像采集。
进一步，S5根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤包括：
S51：根据评估结果分析哪些数据异常，进而分析造成数据异常的原因的步骤；
S52：通过分析得出的数据异常的原因，提供预解决方案的步骤。
能够通过从以往解决案例中找出相对应的解决方案，然后将此解决方案设置为预解决方案，并将与解决方案提供给工作人员，从而以便于对出现问题的原因进行处理。
进一步，S1通过水质检测器对于水体进行检测的步骤中水质检测器采集的水质指标数据至少包括pH、总氮、总磷、CODMn、BOD5、透明度、挥发酚、氨氮、溶解氧和石油类的数据，S3通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤中采集的水域指标数据至少包括植被区域、植被种类等数据，所选的指标能够反应水体水质情况与水域情况。
进一步，S2通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料的步骤中鱼群指标至少包括鱼的种类，数量等数据，所选的指标能够反应水体中鱼群情况。
进一步，S4对获取到的相关数据进行评分的步骤中，对于质指标数据以及鱼群指标与环境指标进行分析，根据预设的分值区间，得到水质指标数据以及鱼群指标与环境指标对应的评分等级，方便对指标进行评估。
进一步，S5根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤中根据得到的水质指标数据以及鱼群指标与环境指标对应的评分等级从而得到水生态系统评估结果，根据所选的指标能够更好的反应水生态情况。
进一步，S11通过在无人船上安装的水质检测器对于水体进行检测的步骤与S31通过在无人机上安装的摄像头对于采集水域附近图像资料的步骤中所使用到的无人机与无人船通过设置在水体监测区域内固定的补给基地进行补给，方便对无人机与无人船进行补给。
综上，该基于物联网的水生态完整性动态评估方法，使用时，通过在无人船上安装的水质检测器对于水体进行检测，通过安装在水面监测点上的水质检测器对于水体进行检测，然后通过在无人机上安装的摄像头对于采集水域附近图像资料以及通过安装在水面监测点上的摄像头对于采集水域附近图像资料，接着通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料，然后将水质指标数据如pH、总氮、总磷、CODMn、BOD5、透明度、挥发酚、氨氮、溶解氧和石油类的数据提取出来，然后将采集的水域指标数据如植被区域、植被种类等数据提取出来，接着将鱼群指标如鱼的种类，鱼群数量等数据提取出来，根据预设的分值区间，得到水质指标数据以及鱼群指标与环境指标对应的评分等级，譬如pH，{1,3}为A，{3,4}为B以此类推，然后根据得到的水质指标数据以及鱼群指标与环境指标对应的评分等级从而得到水生态系统评估结果，根据评估结果分析哪些指标异常，进而分析造成指标异常的原因，通过分析得出的数据异常的原因，通过从以往解决案例中找出相对应的解决方案，然后将此解决方案设置为预解决方案，并将与解决方案提供给工作人员，然后每隔一段时间对一个周期内水生态系统评估结果进行分析，从而得到水生态系统动态变化情况。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：通过水质检测器对于水体进行检测的步骤；
S2：通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料的步骤；
S3：通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤；
S4：对获取到的相关数据进行评分的步骤；
S5：根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤；
S6：每隔一段时间对一个周期内水生态系统评估结果进行分析，从而得到水生态系统动态变化情况。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，其特征在于：所述S1通过水质检测器对于水体进行检测的步骤包括：
S11：通过在无人船上安装的水质检测器对于水体进行检测的步骤；
S12：通过安装在水面监测点上的水质检测器对于水体进行检测的步骤。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，其特征在于：所述S3通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤包括：
S31：通过在无人机上安装的摄像头对于采集水域附近图像资料的步骤；
S32：通过安装在水面监测点上的摄像头对于采集水域附近图像资料的步骤。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，其特征在于：所述S5根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤包括：
S51：根据评估结果分析哪些数据异常，进而分析造成数据异常的原因的步骤；
S52：通过分析得出的数据异常的原因，提供预解决方案的步骤。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，其特征在于：所述S1通过水质检测器对于水体进行检测的步骤中水质检测器采集的水质指标数据至少包括pH、总氮、总磷、CODMn、BOD5、透明度、挥发酚、氨氮、溶解氧和石油类的数据，所述S3通过监测点上安装的摄像头采集水域附近图像资料的步骤中采集的水域指标数据至少包括植被区域、植被种类等数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，其特征在于：所述S2通过鱼群监测摄像头采集水体中鱼群的图像资料的步骤中鱼群指标至少包括鱼的种类，数量等数据。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，其特征在于：所述S4对获取到的相关数据进行评分的步骤中，对于质指标数据以及鱼群指标与环境指标进行分析，根据预设的分值区间，得到水质指标数据以及鱼群指标与环境指标对应的评分等级。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，其特征在于：所述S5根据评分结果得到水生态系统评估结果的步骤中根据得到的水质指标数据以及鱼群指标与环境指标对应的评分等级从而得到水生态系统评估结果。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水生态完整性动态评估方法，其特征在于：所述S11通过在无人船上安装的水质检测器对于水体进行检测的步骤与S31通过在无人机上安装的摄像头对于采集水域附近图像资料的步骤中所使用到的无人机与无人船通过设置在水体监测区域内固定的补给基地进行补给。
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