1.基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,该旱涝盐碱地生态综合改良方法包括以下步骤:S1、对预设的生态环境区域进行划分,并在划分后的生态环境区域安装检测设备;
S2、利用检测设备采集生态环境中各区域内的土壤环境参数,并将加密后的土壤环境参数上传至云平台的云服务器;
S3、对加密后的土壤环境参数进行解密和分析,根据结果动态调整监测设备布局;
S4、部署无人机进行区域巡护,获得区域内的生态环境信息,并将生态环境信息与地理坐标上传至云平台;
S5、根据土壤环境参数评估结果、环境变化规律及对设备布局的优化信息,结合无人机巡护的实时数据,综合分析土壤环境的变化趋势,并生成综合改良计划,同时在云平台进行可视化展示。
2.根据权利要求1所述的基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,所述对预设的生态环境区域进行划分,并在划分后的生态环境区域安装检测设备包括以下步骤:S11、将需要改良的生态环境区域划分若干工作段,并在每个工作段上安装相应的检测设备;
S12、在需要改良的生态环境区域上挖设主干淋水盲沟和支淋水盲沟,并将支淋水盲沟与主干淋水盲沟连接,其中,主干淋水盲沟挖设在每个工作段的中间;
S13、在主干淋水盲沟的尾部设置强排集水井,并挖设若干收水井;
S14、在每一个主干淋水盲沟的两侧做防止天然降雨的畦田;
S15、土壤水分渗透畦田内的毛细孔,并将土壤盐成份排至支淋水盲沟后又送到主淋水盲沟,最后至强排集水井;
S16、在支淋水盲沟内填充净石硝,并将支淋水盲沟挖出的土回填还平;
S17、将主干淋水盲沟的地表间隔距离打通到淋水沟石硝层的沙孔;
S18、为确保支淋水盲沟与主干淋水盲沟及主干淋水盲沟与收水井之间的水流通畅,预先设定好支淋水盲沟、主干淋水盲沟、主干淋水盲沟及收水井的坡度。
3.根据权利要求2所述的基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,所述主干淋水盲沟的建造尺寸为0.4m×0.8m,支淋水盲沟的建造尺寸为0.4m×0.4m,且主干淋水盲沟与支淋水盲沟垂直相交,且主干淋水盲沟的深度为0.5m-0.8m,支淋水盲沟的深度为0.2m-0.4m。
4.根据权利要求3所述的基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,所述利用检测设备采集生态环境中各区域内的土壤环境参数,并将加密后的土壤环境参数上传至云平台的云服务器包括以下步骤:S21、根据生态环境区域中工作段的地形、土壤类型、预期的水流量及环境条件,确定检测设备最佳的放置位置;
S22、将检测设备均匀分布在每个工作段中最佳的放置位置,并根据设备的实际检测范围和工作段的布局,使每个设备都能冗余覆盖到其周围工作段的一部分范围;
S23、启动每个工作段的检测设备,并通过检测设备收集各自区域内土壤湿度、盐分、温度和酸碱度的土壤环境参数;
S24、对土壤环境参数进行预处理,使用PLPRE算法进行数据加密,并将预处理后的数据上传至云平台的云服务器。
5.根据权利要求4所述的基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,所述对土壤环境参数进行预处理,使用PLPRE算法进行数据加密,并将预处理后的数据上传至云平台的云服务器包括以下步骤:S241、对收集到的土壤环境参数进行预处理;
S242、使用PLPRE算法生成一对公钥和私钥,且公钥用于加密,私钥用于解密;
S243、使用PLPRE加密函数加密,输入预处理后的土壤环境参数和公钥,生成密文;
S244、使用传输层安全协议与云服务器建立安全连接;
S245、将使用PLPRE加密函数加密后的土壤环境参数上传至云服务器。
6.根据权利要求5所述的基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,所述对加密后的土壤环境参数进行解密和分析,根据结果动态调整监测设备布局包括以下步骤:S31、使用重加密函数,输入加密后的土壤环境参数和重加密密钥,生成由预设的授权用户解密的密文;
S32、授权用户使用解密函数,输入重加密后的土壤环境参数和私钥,得到土壤环境参数;
S33、利用机器学习算法对解密后的土壤环境参数进行分析,通过构建预测模型,评估各区域土壤环境的健康状况和质量等级;
S34、基于评估结果,结合混沌优化算法和粒子群优化,制定自适应调整策略,并动态调整监测的设备布局;
S35、根据调整后的设备布局和连续监测数据,重新评估和调整监测策略;
S36、云平台上开发交互式数据可视化界面,展示实时监测数据、更新后的设备布局和监测策略;
其中,所述基于评估结果,结合混沌优化算法和粒子群优化,制定自适应调整策略,并动态调整监测的设备布局包括以下步骤:S341、将得到的土壤环境评估结果进行整合;
S342、设置混沌优化算法和粒子群优化算法的参数;
S343、利用粒子群优化算法根据当前的设备布局和土壤环境评估结果,生成对应的设备布局方案;
S344、引入混沌优化算法增加搜索过程中的多样性,并利用非线性动态特性避免解空间中的局部最优;
S345、对每个生成的设备布局方案进行评估,基于评估结果,选择最优的设备布局方案,并根据该方案实际调整监测设备的位置。
7.根据权利要求6所述的基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,所述利用机器学习算法对解密后的土壤环境参数进行分析,通过构建预测模型,评估各区域土壤环境的健康状况和质量等级包括以下步骤:S331、收集用户的解密后的土壤环境参数,将土壤的湿度、盐分、温度和酸碱度的土壤环境参数作为BP神经网络模型的输入,同时收集对应的土壤质量评级作为BP神经网络模型的输出;
S332、将收集的土壤环境参数划分为训练集、验证集和测试集;
S333、确定BP神经网络模型的架构,所述BP神经网络模型的架构包括输入层、隐藏层和输出层;
S334、在训练集上训练BP神经网络模型,使用验证集优化BP神经网络模型的参数;
S335、在测试集上评估BP神经网络模型的预测性能,并计算预测误差;
S336、使用优化后的BP神经网络模型对新的解密后的土壤环境参数进行预测,得到土壤环境的评估结果;
S337、将预测结果与真实的土壤质量评级进行比较,计算误差百分比;
S338、根据误差百分比和土壤质量评级标准,确定土壤的质量等级。
8.根据权利要求7所述的基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,所述使用统计法对土壤环境参数的评估结果进行分析,找出环境变化规律包括以下步骤:S341、收集BP神经网络模型预测的土壤环境评估结果和真实的土壤质量评级;
S342、将收集到的预测结果和真实评级按时间顺序排列,形成时间序列数据;
S343、对收集的数据进行预处理,然后进行统计分析,找出土壤环境评估结果的变化规律;
S344、基于统计分析的结果,总结和解释土壤环境参数的变化规律,包括评估结果的趋势和周期性及变化规律与土壤质量评级之间的关系;
S345、将统计分析的结果、总结的规律和解释整理成报告。
9.根据权利要求1所述的基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,所述部署无人机进行区域巡护,获得区域内的生态环境信息,并将生态环境信息与地理坐标上传至云平台包括以下步骤:S41、部署无人机进行区域巡护,并在每个巡护点位收集地形、植被覆盖的生态环境信息数据;
S42、将收集到的生态环境信息数据通过无线网络传送到云平台,且生态环境信息数据至少包括每个巡护点位的地理坐标和当前地理坐标的环境信息;
S43、在云平台上,对生态环境信息数据进行预处理,并存储在数据库中;
S45、在云平台的地图上,使用巡护点位的地理坐标将生态环境信息数据进行可视化展示。
10.根据权利要求1所述的基于物联网动态监测技术的旱涝盐碱地生态综合改良方法,其特征在于,所述根据土壤环境参数评估结果、环境变化规律及对设备布局的优化信息,结合无人机巡护的实时数据,综合分析土壤环境的变化趋势,并生成综合改良计划,同时在云平台进行可视化展示包括以下步骤:S51、收集所有相关的土壤环境参数评估结果、环境变化规律、设备布局优化信息、无人机巡护收集的实时生态环境信息及相关的非结构化文本数据;
S52、对非结构化的文本数据进行预处理,并提取预处理后非结构化的文本数据的数值特征;
S53、使用主题建模技术识别数值特征中的主题,结合结构化数据进行综合分析,获得土壤环境的变化趋势;
S54、根据分析结果和变化趋势,制定土壤改良计划,并在云平台上进行可视化展示;
S55、实施土壤改良计划并追踪土壤改良计划的执行情况,定期收集新的数据,评估改良计划的效果。