一种自适应调节的园林树木智能水肥一体化供给系统的制作方法

本发明涉及园林智能养护与水肥一体化，特别涉及一种自适应调节的园林树木智能水肥一体化供给系统。

背景技术：

1、目前，随着我国城市园林绿化建设的持续推进，园林树木作为城市生态系统的核心组成部分，其养护管理质量直接决定城市景观效果与生态功能发挥。水肥供给是园林树木养护的核心环节，传统人工灌溉施肥方式存在效率低下、精度不足、资源浪费严重等弊端，水肥一体化技术凭借节水节肥、管控高效的突出优势，已成为园林养护领域的重要发展方向。

2、相关技术中，现有的园林水肥一体化系统多采用分区统一管控模式，通常仅以土壤含水量作为单一灌溉触发条件，难以区分不同树种、不同生长阶段树木的差异化水肥需求，无法实现单株级精准供给。同时，现有系统多为开环控制模式，未充分考虑土壤质地对水分运移、养分吸附固定的影响，不能根据根区实际有效水肥含量动态调整供给参数，易导致水肥淋失、养分固定失效，整体水肥利用率偏低，且普遍缺乏完善的远程监测与智能养护指导能力。

3、然而，现有技术无法同时满足差异化供给、自适应修正与智能化管理的多重需求，存在供给同质化、配比精度不足、调控滞后且水肥利用效率不高的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种自适应调节的园林树木智能水肥一体化供给系统，以解决现有园林水肥供给同质化、配比精度不足、无法自适应调控等问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种自适应调节的园林树木智能水肥一体化供给系统，包括：感知采集模块、水肥决策模块、精准配比模块、自适应调控模块、远程交互模块；其中，

3、所述感知采集模块用于采集园林树木的土壤墒情参数、气象环境数据及树木本体生理信息；

4、所述水肥决策模块用于根据所述土壤墒情参数、气象环境数据及树木本体生理信息，结合树种类型与物候期，确定单株树木的水肥需求等级，输出差异化供给方案；

5、所述精准配比模块用于根据所述差异化供给方案，调控多种母液的抽取量及配水比例，将配制好的水肥混合液经由分区管路输送至目标树木根区；

6、所述自适应调控模块用于根据所述差异化供给方案的执行反馈，结合根系层水分运移规律与养分吸附特性，修正下一轮灌溉的施用量与施肥浓度；

7、所述远程交互模块用于展示各分区的水肥供给状态、土壤养分变化趋势及设备工况信息，并生成养护建议。

8、优选地，所述感知采集模块包括土壤多参数传感器阵列、微型气象传感器和树木生理监测单元，其中，所述土壤多参数传感器阵列用于分层采集不同深度的土壤含水量、电导率、ph值和温度数据；所述微型气象传感器用于实时监测空气温度、相对湿度、光照强度、降雨量及风速风向；所述树木生理监测单元用于通过茎流传感器和叶片叶绿素荧光探头获取树木的蒸腾速率与光合生理指标。

9、优选地，所述水肥决策模块包括需求等级划分单元、物候期匹配模块和供给方案生成器，其中，所述需求等级划分单元用于基于模糊综合评价算法，将土壤墒情参数、气象环境数据及树木本体生理信息映射为低、中、高三级水肥需求等级；所述物候期匹配模块用于根据树种类型对应的物候日历，识别当前所处的萌芽期、展叶期、开花期、果实发育期或休眠期，调用对应的水肥配比规则库；所述供给方案生成器用于融合所述需求等级与所述物候期匹配结果，生成包含灌溉量、氮磷钾配比、微量元素添加量及供给时机的差异化供给方案。

10、优选地，所述精准配比模块包括母液存储与抽取单元、动态配水单元和分区管路控制单元，其中，所述母液存储与抽取单元用于存放多种浓缩营养母液，并根据差异化供给方案中的氮磷钾配比，通过脉冲计量泵精确抽取各母液的用量；所述动态配水单元用于根据目标施用量与施肥浓度，实时调节清水与母液的混合比例，并通过在线ec/ph传感器反馈校正；所述分区管路控制单元用于根据目标树木所在分区，驱动对应的电磁阀门组开启或关闭，将水肥混合液经由滴灌支管输送至目标树木根区。

11、优选地，所述自适应调控模块包括水分运移模拟模块、养分吸附修正单元和施用参数优化器，其中，所述水分运移模拟模块用于基于达西定律与理查德方程，模拟水肥混合液在根系层土壤中的垂直入渗与水平扩散过程，预测根区湿润体分布范围；所述养分吸附修正单元用于根据土壤质地分类数据与阳离子交换量，计算氮素淋失量及磷钾固定率，修正实际有效养分供给量；所述施用参数优化器用于根据所述湿润体分布范围与所述实际有效养分供给量，结合下一轮灌溉周期内的气象预报数据，动态修正下一轮灌溉的施用量与施肥浓度，使根区水肥分布匹配树木根系吸收区域。

12、优选地，所述远程交互模块包括可视化展示单元、异常告警模块和养护建议生成器，其中，所述可视化展示单元用于以地图化界面展示各分区树木的位置分布、水肥供给状态及土壤养分变化趋势曲线；所述异常告警模块用于当数据超出预设安全阈值时，通过短信、app推送或微信小程序发送分级告警信息；所述养护建议生成器用于基于历史水肥供给记录与树木生长响应数据，生成包含施肥时机、修剪配合建议及病虫害预防提示的养护建议报告。

13、本技术第二方面实施例提供一种自适应调节的园林树木智能水肥一体化供给方法，包括：采集土壤墒情参数、气象环境数据及树木本体生理信息；

14、根据所述土壤墒情参数、气象环境数据及树木本体生理信息，结合树种类型与物候期，确定单株树木的水肥需求等级，输出差异化供给方案；

15、根据所述差异化供给方案，调控多种母液的抽取量及配水比例，将配制好的水肥混合液经由分区管路输送至目标树木根区，同时，收集各分区的水肥供给状态，结合根系层水分运移规律与养分吸附特性，修正施用量与施肥浓度；

16、根据所述各分区的水肥供给状态、土壤养分变化趋势及设备工况信息，生成养护建议。

17、本技术第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序，以实现如上述实施例的一种自适应调节的园林树木智能水肥一体化供给方法。

18、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例的一种自适应调节的园林树木智能水肥一体化供给方法。

19、本技术第五方面实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，以用于实现如上述实施例的一种自适应调节的园林树木智能水肥一体化供给方法。

20、本技术实施例的有益效果：

21、（1）融合土壤墒情、气象环境与树木生理多维度感知数据，结合树种物候期匹配规则生成单株级差异化水肥供给方案，打破传统分区统一灌溉的同质化局限，使水肥供给精准匹配树木不同生长阶段的实际需求。

22、（2）基于水分运移模拟与养分吸附修正构建闭环自适应调控机制，可根据根区湿润体分布与有效养分含量动态修正灌溉施用量与施肥浓度，有效降低养分淋失与固定损耗，显著提升水肥利用效率。

23、（3）集精准配比在线校正、远程可视化监测与智能养护建议生成于一体，既保障水肥配比的实时控制精度，又实现全区域养护状态的数字化管控，降低人工运维成本，提升园林养护管理的精细化与智能化水平。

24、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。