一种古树生长状况监测系统及其应用的制作方法

本发明涉及古树名木保护，尤其是涉及一种古树生长状况监测系统及其应用。

背景技术：

1、古树名木承载着中华文明的悠久历史和灿烂文化，寄托着广大人民群众的乡愁情思，延续着优质的生物基因，被誉为“绿色的国宝”“有生命的文物”。根据我国有关部门规定，一般树龄在百年以上的大树，即为古树，而那些树种稀有、名贵或具有历史价值、纪念意义的树木则可称为名木。古树分为三个级别，树龄500年以上的树木为一级古树，树龄在300-499年的树木为二级古树，树龄在100-299年的树木为三级古树，名木不分级别。

2、保护古树名木就是保护历史和文化，古树名木是自然与人类历史文化的宝贵遗产，是民族悠久历史和灿烂文化的佐证，有着极高的保护价值：从植物生态角度看，古树名木为珍贵树木或珍稀和濒危植物，在维护生物多样性、生态平衡和环境保护中有着不可替代的作用。从历史文化角度看，古树名木被称为“活文物”“活化石”，蕴藏着丰富的政治、历史、人文资源，是一座城市、一个地方文明程度的标志。从经济角度看，古树名木是我国森林和旅游的重要资源，对发展旅游经济具有重要的文化和经济价值，此外，古树名木还具有科研价值，可用于当地自然历史的研究，从而了解本地区气候、森林植被与植物区系的变迁，为农业生产区划、引种提供参考。

3、为了加强对古树名木的保护，合理利用古树名木资源，传承历史文化，促进生态文明建设和经济社会全面协调可持续发展，1986年北京市政府发布了《古树名木保护管理暂行办法》，1998年6月北京市人民代表大会常务委员会通过了《北京市古树名木保护管理条例》，2023年4月第十三届全国人民代表大会常务委员会第三十八次会议，修订通过，自2023年10月1日起施行《中华人民共和国古树名木保护法》。

4、目前对古树的保护主要包括：一、自然环境监控，对古树生长周边的自然环境时刻进行监控，便于对古树生长异常随时进行警示；二、建立古树名木档案，在摸清古树名木资源的基础上，确定保护对象。按树种分布和价值的界定，建立信息资源库及古树名木技术档案卡，并在树上挂牌说明，以引起人们的重视和爱护。

5、由于古树生命力衰弱、机体衰老，导致病虫及各种病菌容易入侵，而目前的监测系统监测能力有限，导致发现病虫害侵入时已救治无效。另外古树名木周边的建设施工带来的噪音、粉尘、水质等污染及大人流量带来的外在伤害，在古树名木保护中的影响也凸显出来，但现有的古树生长监控系统/装置，存在检测因素少、监控效果差、滞后性严重等问题，无法实现对古树名木的有效保护。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种古树生长状况监测系统及其应用，以解决目前古树名木的监测系统检测因素少、监控效果差、滞后性严重等问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种古树生长状况监测系统，包括施工扰动监测模块、生长状况监测模块、地上环境监测模块、地下环境监测模块、中央控制模块和输出模块；施工扰动监测模块、生长状况监测模块、生长环境监测模块、地下环境监测模块、输出模块均与中央控制模块相连接；施工扰动监测模块、生长状况监测模块、生长环境监测模块、地下环境监测模块均有与输出模块相连接的接口；

3、根据检测/监测结果进行评分，总分100分，施工扰动监测模块最高评分为25分，生长状况监测模块最高评分为25分，地上环境监测模块最高评分为20分，地下环境监测模块最高评分为30分，环境条件和生长状况越接近正常状况评分越高。

4、优选的，施工扰动模块监测项目包括人流量、工程建设面积、噪音扰动、粉尘浓度、其他污染源数量和程度、水质污染状况、火源有无/数量，其中人流量最高评分为5分，监测器周边的噪音扰动、粉尘浓度与工程建设面积总计最高评分为10分，其他污染源数量和程度、水质污染状况、火源有无/数量最高评分为10分。

5、优选的，生长状况监测模块监测项目包括树种、胸径、冠幅、树高、树中空程度、啃食筑巢情况、病虫害等级、是否有寄生性植物、树干腐朽程度、树体倾倒情况；根据树种、长势、胸径、冠幅、树高监测结果，评定所监测古树名木的长势，最高评分为15分；长势分为生长旺盛、衰弱、枯死三个等级；病虫害等级、啃食筑巢情况、是否有寄生性植物最高评分为5分；树体倾斜、中空、腐朽程度最高评分为5分。

6、优选的，地上环境监测模块监测项目包括生长气温、湿度、是否有避雷针、是否有电线干扰物、是否进行过保护修复、是否有监控摄像、是否有围栏、是否有护林员；生长气温、湿度总评分最高为10分，是否进行过保护修复、是否有电线干扰物总评分最高为5分，是否有避雷针、是否有监控摄像、是否有围栏、是否有护林员总评分最高为5分。

7、优选的，地下环境监测模块检测项目包括坡度、坡向、土壤矿物质的种类及粒径、土壤有机质种类及含量、土壤微生物、土壤质地、土壤结构、土壤孔隙度、土壤温度、土壤含水量、土壤ph；坡度、坡向、土壤质地、土壤结构、土壤孔隙度、土壤温度、土壤含水量的总分最高评分为15分，土壤ph的最高评分为10分，土壤矿物质的种类及粒径、土壤有机质种类及含量、土壤微生物的总分最高评分为5分。

8、优选的，中央控制模块收集各监测/检测模块采集的数据，并对各数据进行处理分析，并将图像数据转换为具体数值，通过输出模块输出结果；输出模块可以为电脑显示器、智能手机、其他可以查看数值数据的设备。

9、一种如上所述的监测系统在古树名木保护、修复中的应用。

10、因此，本发明提供的一种古树生长状况监测系统及其应用，具有以下有益效果：

11、1.本发明提供的监测系统是包含地上生长环境、人为活动、生长状况和地下环境监测的综合监控，可以实现对于古树生长全方位的有效监控，监测项目全面，监测结果准确可靠，可以用于建设施工周边古树名木的监测，为建设施工方案的调整和古树名木的保护修复提供准确有效依据，从而实现充分保障古树生长的目的；

12、2.本发明提供的监测系统各设备均有蓄电池供电保障，以有效保证监测数据的连续性；

13、3.本发明提供的监测系统通过对各监测项目采用评分的方法进行，监测结果一目了然，便于及时找出对古树名木正常生长不利的因素进行修正。

14、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种古树生长状况监测系统，其特征在于：包括施工扰动监测模块、生长状况监测模块、地上环境监测模块、地下环境监测模块、中央控制模块和输出模块；施工扰动监测模块、生长状况监测模块、地上环境监测模块、地下环境监测模块、输出模块均与中央控制模块相连接；施工扰动监测模块、生长状况监测模块、地上环境监测模块、地下环境监测模块均有与输出模块相连接的接口；

2.根据权利要求1所述的一种古树生长状况监测系统，其特征在于：施工扰动模块监测项目包括人流量、工程建设面积、噪音扰动、粉尘浓度、其他污染源数量和程度、水质污染状况、火源有无/数量，其中人流量最高评分为5分，监测器周边的噪音扰动、粉尘浓度与工程建设面积总计最高评分为10分，其他污染源数量和程度、水质污染状况、火源有无/数量最高评分为10分。

3.根据权利要求1所述的一种古树生长状况监测系统，其特征在于：生长状况监测模块监测项目包括树种、胸径、冠幅、树高、树中空程度、啃食筑巢情况、病虫害等级、是否有寄生性植物、树干腐朽程度、树体倾倒情况；根据树种、长势、胸径、冠幅、树高监测结果，评定所监测古树名木的长势，最高评分为15分，长势分为生长旺盛、衰弱、枯死三个等级；病虫害等级、啃食筑巢情况、是否有寄生性植物最高评分为5分；树体倾斜、中空、腐朽程度最高评分为5分。

4.根据权利要求1所述的一种古树生长状况监测系统，其特征在于：地上环境监测模块监测项目包括生长气温、湿度、是否有避雷针、是否有电线干扰物、是否进行过保护修复、是否有监控摄像、是否有围栏、是否有护林员；生长气温、湿度总评分最高为10分，是否进行过保护修复、是否有电线干扰物总评分最高为5分，是否有避雷针、是否有监控摄像、是否有围栏、是否有护林员总评分最高为5分。

5.根据权利要求1所述的一种古树生长状况监测系统，其特征在于：地下环境监测模块检测项目包括坡度、坡向、土壤矿物质的种类及粒径、土壤有机质种类及含量、土壤微生物、土壤质地、土壤结构、土壤孔隙度、土壤温度、土壤含水量、土壤ph；坡度、坡向、土壤质地、土壤结构、土壤孔隙度、土壤温度、土壤含水量的总分最高评分为15分，土壤ph的最高评分为10分，土壤矿物质的种类及粒径、土壤有机质种类及含量、土壤微生物的总分最高评分为5分。

6.根据权利要求1所述的一种古树生长状况监测系统，其特征在于：中央控制模块收集各监测/检测模块采集的数据，并对各数据进行处理分析，并将图像数据转换为具体数值，通过输出模块输出结果；输出模块可以为电脑显示器、智能手机、其他可以查看数值数据的设备。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的监测系统在古树名木保护、修复中的应用。

技术总结本发明公开了一种古树生长状况监测系统及其应用，属于古树名木保护技术领域，一种古树生长状况监测系统包括施工扰动监测模块、生长状况监测模块、地上环境监测模块、地下环境监测模块、中央控制模块和输出模块。本发明提供的监测系统是包含地上生长环境、人为活动、生长状况和地下环境监测的综合监控，可以实现对于古树生长全方位的有效监控，监测项目全面，监测结果准确可靠，可以用于建设施工周边古树名木的监测，为建设施工方案的调整和古树名木的保护修复提供准确有效依据，从而实现充分保障古树生长的目的；监测系统连续性好，监测结果一目了然，便于及时找出对古树名木正常生长不利的因素进行修正。技术研发人员：周政,黄邦宜,王成东,张超慧,张东,王铁山,梁尚文,叶家福,王翊宇,张梦寒,王帅,刘卓,武晓宇受保护的技术使用者：中铁三局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26