一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法与流程

1.本发明涉及生态景观规划设计领域，具体为一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法。


背景技术：

2.随着社会经济的不断发展，人们的物质生活水平也日益提高，尤其表现在居住环境上，而与此相反的是由于工业化进程的不断推进，环境问题也接踵而来，日益严重的环境问题使得生态问题制约城市化建设的主要因素之一；在此背景上实现城市生态景观的规划成为可持续发展的必经之路。
3.在进行生态景观规划设计上，人们大多在景观资料的搜集方面，需要耗费大量的人力物力财力，也需要耗费极长的时间去将这些资料进行分类、统计形成数据，并依据所分类统计的数据计算出不同的指标，如降雨量、土地肥沃程度、气温、气压数据等指标，效率低，不能获取规划区域的实时数据，数据整体准确度低，且生态景观设计图纸绘制内容不准确全面，给后续的生态景观规划建设带来麻烦；为此，提供了一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法，以解决上述背景技术所提及的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法，所述生态景观规划设计方法包括：
7.确定目标城市的规划范围；
8.建立城市生态物联网监测系统，在线监测目标城市的环境要素以形成目标城市的环境数据；
9.基于ai芯片大数据算法将环境数据进行分析处理以形成识别与评估结果，确定城市生态景观规划基本信息；
10.结合城市生态景观规划基本信息，确定最佳生态景观规划方案，基于ai芯片大数据算法配合分析以进行景观生态分类和设计施工图。
11.优选地，所述城市生态物联网监测系统包括：
12.气象信息采集系统，用于获取目标城市区域的气象资料信息；
13.物联网信息获取系统，用于获取目标城市区域的水文及地质土壤、以及周围环境信息；
14.遥感信息获取系统，用于获取目标城市区域的道路、湖泊、地形标高、河流走向、以及水渠分布状况；
15.数据转换模块，用于将气象信息采集系统与物联网信息获取系统所得到的信息转
换形成数据信号；
16.数据发送模块，与数据转换模块无线连接，用于将数据信号发送到ai芯片进行算法计算。
17.优选地，所述气象信息采集系统包含设置在目标城市区域的气象信息采集点与自动气象站、以及将气象信息采集点与自动气象站无线连接的gprs移动终端设备。
18.优选地，所述气象资料信息通过ai芯片进行整合分类处理，其气象资料信息包含生态景观规划地的主导风向、风速、气温、气压、降水能力、日照时间、相对湿度、温度的垂直梯度、逆温层底部高度。
19.优选地，所述物联网信息获取系统包括分别与数据转换模块电性连接的自动水样采集器、土壤采集器、温湿度传感器、光照传感器以及空气质量传感器。
20.优选地，所述遥感信息获取系统包括遥感传感器，其遥感传感器获取目标城市生态景观规划地的遥感影像，其遥感传感器与ai芯片通过无线通讯或有线通讯实现数据传输。
21.优选地，所述城市生态景观规划基本信息包含城市生态景观规划的主题、优化方向以及相关数据。
22.优选地，所述设计施工图的设计步骤如下：
23.s1、编制施工图：基于ai芯片大数据算法分析目标城市生态景观信息，以规划确定设计方案，方案的内容包含目标城市生态景观规划地总体布局、垂直设计、关键结构节点及工程预算；
24.s2、初步设计：生态景观规划设计针对建筑、结构、水、电四个方面，绘制生态景观规划地总体平面图和垂直图，标示重要节点外观及细节样本，标记生态景观规划地的植被品种、建造材料及规格；
25.s3、深化设计：提供总平面放样定位图、土方地形图、管网布置图、电结构布置图、节点细节、主要材料表、土方平衡表。
26.优选地，所述ai芯片大数据算法采用决策树算法、随机森林算法或逻辑回归算法，对目标城市生态景观规划地的环境数据进行计算、识别与评估。
27.优选地，所述确定目标城市规划范围的步骤：首先获取目标城市的整体面积数据信息，再依据目标城市的空地面积及位置信息，通过数据对比法来划出生态景观规划面积，以确定目标城市的规划范围。
28.本发明的有益效果是：本发明能够在生态景观规划时，在线监测并实时获取数据生态景观规划区域的环境数据，无需通过耗费大量的人力物力财力以获取数据，大幅度提高环境数据整体的准确度及数据获取效率，实现环境数据的自动化获取，并依靠ai芯片大数据算法对环境数据进行分析、识别与评估，自动迅捷分析出规划区域的自然特征、资源利用要求、发展需求和社会经济条件以构建合理合宜的生态景观结构，精准又全面细致的绘制生态景观设计图纸，为生态景观规划时提供最佳的规划设计方向和数据支持，给后续生态景观规划建设带来极大的便捷。
附图说明
29.图1为本发明生态景观规划设计方法的流程图；
30.图2为本发明生态景观规划设计方法的原理框图；
31.图3为本发明城市生态物联网监测系统的原理框图；
32.图4为本发明物联网信息获取系统的原理框图。
33.图中：1城市生态物联网监测系统、101气象信息采集系统、102物联网信息获取系统、1021自动水样采集器、1022土壤采集器、1023温湿度传感器、1024光照传感器、1025空气质量传感器、103遥感信息获取系统、1031遥感传感器、104数据转换模块、105数据发送模块、2ai芯片。
具体实施方式
34.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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1
36.本实施例的目的是对上述技术方案的实施方式及注意要点做进一步举例阐述，请参阅图1所示具体如下：
37.一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法，生态景观规划设计方法包括：确定目标城市的规划范围；建立城市生态物联网监测系统1，在线监测目标城市的环境要素以形成目标城市的环境数据；基于ai芯片2大数据算法将环境数据进行分析处理以形成识别与评估结果，确定城市生态景观规划基本信息；结合城市生态景观规划基本信息，确定最佳生态景观规划方案，基于ai芯片2大数据算法配合分析以进行景观生态分类和设计施工图。
38.需要说明的是，城市生态景观规划基本信息包含城市生态景观规划的主题、优化方向以及相关数据；其中，城市生态景观规划主题及优化方向为：为保护生物多样性而进行的自然保护区；为自然景观资源合理开发；为当前不合理的景观格局而进行景观结构调整。
39.其中，基于ai芯片2大数据算法配合分析以进行景观生态分类，其景观生态分类的步骤：首先根据城市生态物联网监测系统1所获得的环境数据解译，结合目标城市的地形图和文字资料，加上实地调查成果，选取并确定景观生态分类的主导要素和指标，基于ai芯片2大数据算法初步确定个体单元的范围和类型；然后详细分析各类单元的定性和定量指标，结合ai芯片2大数据算法分析确认分类结果；最后依据类型单元指标，经过ai芯片2大数据算法分析确定不同的单元功能归属，以作为功能性分类结果，为生态景观规划设计提供了参考与数据支持；其中，景观生态分类具有自然景观、管理景观、种植景观、城郊景观和城市景观五类。
40.进一步地，设计施工图的设计步骤如下：
41.s1、编制施工图：基于ai芯片2大数据算法分析目标城市生态景观信息，以规划确定设计方案，方案的内容包含目标城市生态景观规划地总体布局、垂直设计、关键结构节点及工程预算；
42.s2、初步设计：生态景观规划设计针对建筑、结构、水、电四个方面，绘制生态景观规划地总体平面图和垂直图，标示重要节点外观及细节样本，标记生态景观规划地的植被
品种、建造材料及规格；
43.s3、深化设计：提供总平面放样定位图、土方地形图、管网布置图、电结构布置图、节点细节、主要材料表、土方平衡表。
44.进一步地，确定目标城市规划范围的步骤：首先获取目标城市的整体面积数据信息，再依据目标城市的空地面积及位置信息，通过数据对比法来划出生态景观规划面积，以确定目标城市的规划范围，明确规划区域。
45.实施例2
46.在实施例1的基础上对一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法做进一步的说明，请参阅图2、图3和图4所示，具体如下：。
47.一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法，其城市生态物联网监测系统1包括：
48.气象信息采集系统101，用于获取目标城市区域的气象资料信息；
49.物联网信息获取系统102，用于获取目标城市区域的水文及地质土壤、以及周围环境信息；
50.遥感信息获取系统103，用于获取目标城市区域的道路、湖泊、地形标高、河流走向、以及水渠分布状况；
51.数据转换模块104，用于将气象信息采集系统101与物联网信息获取系统102所得到的信息转换形成数据信号；
52.数据发送模块105，与数据转换模块104无线连接，用于将数据信号发送到ai芯片2进行算法计算。
53.需要说明的是，数据转换模块104采用四端口、五端口、六端口或八端口的数据转接模块，其型号可采用但不限于tsjy-101a4f型、tsjy-101a4型，其中，数据发送模块105采用但不限于tx-af-50mw-zhai型发送模块，
54.进一步地，气象信息采集系统101包含设置在目标城市区域的气象信息采集点与自动气象站、以及将气象信息采集点与自动气象站无线连接的gprs移动终端设备；气象资料信息通过ai芯片2进行整合分类处理，其气象资料信息包含生态景观规划地的主导风向、风速、气温、气压、降水能力、日照时间、相对湿度、温度的垂直梯度、逆温层底部高度。
55.其中，气象信息采集点采用h7000型的gprs无线dtu，通过rs232串口与计算机相连，接入gprs移动终端设备专用的gprs网路；自动气象站采用ddn专线与gprs移动终端设备专用的gprs网路相连，以构成基于gprs网络传输的气象信息采集系统101，以此实时采集生态景观规划区域内更为精确的气象信息数据。
56.进一步地，物联网信息获取系统102包括分别与数据转换模块104电性连接的自动水样采集器1021、土壤采集器1022、温湿度传感器1023、光照传感器1024以及空气质量传感器1025；遥感信息获取系统103包括遥感传感器1031，其遥感传感器1031获取目标城市生态景观规划地的遥感影像，其遥感传感器1031与ai芯片2通过无线通讯或有线通讯实现数据传输，其无线通讯包含但窄带广域/lpwan和宽带广域/wam，窄带广域/lpwan包含但不限于nb-lot、lora，宽带广域/wam包含但不限于lte、gprs无线广域等远距离无线广域。
57.需要说明的是，所提及的自动水样采集器1021、土壤采集器1022、温湿度传感器1023、光照传感器1024、空气质量传感器1025及遥感传感器1031为市场上的数据常规获取
设备，其结构原理为市场上的公知技术，故在此不再赘述；在本发明当中，可以采用常规型号市面上常见的自动水样采集器1021、土壤采集器1022、温湿度传感器1023、光照传感器1024、空气质量传感器1025及遥感传感器1031来配合进行生态景观规划设计。
58.实施例3
59.在实施例1和实施例2的基础上对一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法做出进一步阐述，具体如下：
60.一种基于物联网和大数据的生态景观规划设计方法，其ai芯片2大数据算法采用但不限于决策树算法、随机森林算法或逻辑回归算法，通过大数据算法对目标城市生态景观规划地的环境数据进行计算、识别与评估；当本发明ai芯片2大数据算法采用决策树算法中的cart算法时，需要将城市生态景观规划区域的环境数据递归划分并进行建树过程，将环境数据的决策结论只能是“超过标准值”或者“不超过标准值”，用验证数据的方式进行剪枝，再通过cart算法递归处理，以此来对目标城市生态景观规划地的环境数据进行计算、识别与评估。
61.需要说明的是，ai芯片2采用但不限于高通牌骁龙888型ai芯片，依靠ai芯片2强大的计算能力，对城市生态物联网监测系统1获得的环境数据进行分析、识别与评估，为城市生态景观规划设计提供优化的方向和数据支持；所提及的ai芯片2能够采用专用的asic芯片，ai芯片2大数据算法中所使用的决策树算法、随机森林算法或逻辑回归算法，为市场上常用算法之一，其结构原理为市场上的公知技术，故在此不作赘述。
62.尽管已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。