本发明涉及园林绿化技术领域，具体而言，尤其涉及禾苗智慧管养方法及系统。
背景技术：
城市园林在快速地向智慧园林方向发展，而智慧园林需要运用“互联网+”思维，建立起智慧园林大数据库，把人与自然用智慧的方式连接起来，达到人与自然的互感、互知、互动。
园林数据库涵盖内容广泛，获得方式多样。面对一系列园林常见问题，目前，我们是采用人工定期巡查、发现问题、采集信息上报,然后再经过专业人士决定、反馈、执行,最后再进行反馈、总结等传统做法，费时费力、信息滞后、处理延迟，很难做到绿化管理的有效覆盖和动态管理。同时，无法对不同土壤深度的土壤温度、土壤湿度、ph值、光照强度、日照时数以及降水量及时了解，无法管养好树木的正常生长。尤其是在遇到极端天气时，由于未能有准确、及时的天气预报，未能对树木提前采取保暖措施，容易导致树木大面积冻伤、冻死的情况发生。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种禾苗智慧管养方法及系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种禾苗智慧管养方法，包括如下步骤：
s1、土壤数据采集步骤，接收土壤墒情监测仪所实时采集的不同土壤深度的土壤温度、土壤湿度、ph值、光照强度、日照时数以及降水量变化的数据；
s2、气象数据采集校正步骤，接收气象站所实时收集的包括空气温度、相对湿度、风速、风向、雨量、太阳辐射及大气压力变化数据在内的实时气象数据并校正；
s3、数据分析处理步骤，通过线性拟合将所述步骤s1、s2中所得到的数据进行压缩，并与后台大数据库中的原始数据进行对比分析处理；
s4、计划自动生成步骤，将对比分析处理后的数据提供给后台大数据库，所述后台大数据库根据自动生成的检索式返回一个或多个计划表，并发送至用户终端的app软件上。
优选的，所述步骤s2具体包括：
s21、本地气象数据收集步骤，以禾苗所在地为背景场，不做任何观测资料同化，利用气象站实时收集包括空气温度、相对湿度、风速、风向、雨量、太阳辐射及大气压力变化数据在内的实时气象数据；
s22、天气预报数据源的气象数据接收步骤，根据当天的天气预报数据源获取包括空气温度、相对湿度、风速、风向、雨量、太阳辐射及大气压力变化数据在内的天气预报数据；
s23、气象数据校正步骤，将上述s21和s22中所收集的数据进行对比评估，从而选取与所述实时气象数据偏差最小的所述天气预报数据作为气象预测数据。
优选的，所述步骤s23具体包括：
s231、计算所述实时气象数据与从所述天气预报数据源获取的天气预报数据的相关系数r、符合指数ioa、均方根误差rmse、标准化平均偏差nmb及标准化平均误差nme；
s232、根据上述得到的结果，分析评估实时气象数据与天气预报数据的偏差程度，从而选取偏差最小、预报最准确的数值作为气象预测数据。
优选的，所述步骤s1中的土壤墒情监测仪内置有传感器；所述传感器包括土壤温度传感器、湿度传感器、ph值传感器、光照强度传感器、日照时数传感器以及降水量传感器，分别用于实时采集不同土壤深度的土壤温度、土壤湿度、ph值、光照强度、日照时数以及降水量变化的数据。
优选的，所述步骤s3具体包括：
s31、对所述步骤s1、s2中所得到的土壤、气象数据进行正交小波包交换，得到小波包系数；
s32、对所述小波包系数进行阈值处理，所述阈值为预设处理，舍弃小于阈值的分解系数，保留阈值以上的分解系数，得到一级压缩数据；
s33、采用旋转门算法对经过阈值处理后的小波包系数进行二级压缩，得到二级压缩数据；
s34、将所述二级压缩数据与后台大数据库中的原始数据进行对比，得到用于生成计划表的索引数据。
优选的，所述步骤s33具体包括：
s331、设定前一个数据点为a(x-1,y-1)，需要判断的当前数据点为a(x,y)，旋转门的阈值门限为d，并得出上斜率的阈值k1和下斜率的阈值k2；
s332、设当前数据点的下一个数据点为a(x+1,y+1)，则有下一个数据点a(x+1,y+1)和前一个数据点a(x-1,y-1)得出斜率k0；
s333、将步骤331中得到的上斜率的阈值k1和下斜率的阈值k2，以及步骤s332中得到的斜率k0进行比较，如果k1>k0>k2,则过滤掉当前数据点a(x,y)。
优选的，所述步骤s4具体包括：
s41、根据索引数据自动生成检索式，并检索得到存储于后台大数据库中的相应的计划表模版；
s42、加载检索所得的计划表模版，所述计划表模版包括文本和模版标签；
s43、预扫描计划表模版，提取计划表模版中的模版标签，存入缓冲区形成标签列表；
s44、根据标签列表中模版标签的类型得出计划表制作中实际需要访问的数据范围；
s45、从后台大数据库中提取相应计划表数据并存储到缓冲区中；
s46、将标签列表根据模版标签的优先级排序，循环解析模版标签得到模版标签所对应的标签值，并将该标签值均写入于标签列表中；
s47、再次扫描整个计划表模版，根据解析后的标签列表循环将计划表模版中的模版标签替换为显示标签；
s48、所有模版标签替换完毕后，计划表生成过程结束。
优选的，当所述土壤墒情监测仪检测到土壤中碱性过高时，所述步骤s4生成的计划表中会生成添加少量硫酸铝或/和硫酸亚铁或/和硫磺粉或/和腐殖酸肥的施肥步骤；当所述土壤墒情监测仪检测到土壤中酸性过高时，所述步骤s4生成的计划表中会生成添加石灰和农家肥的施肥步骤。
优选的，当所述土壤墒情监测仪检测到土壤中湿度过大时，所述步骤s4生成的计划表中会生成增加光照、减少喷雾次数及水量、除湿机除湿的降低湿度的步骤；当所述土壤墒情监测仪检测到土壤中湿度过小时，在所述步骤s4生成的计划表中会生成增加喷雾次数及水量的增加湿度的步骤。
本发明还揭示了一种禾苗智慧管养系统，包括：
土壤数据采集单元，用于接收土壤墒情监测仪所实时采集的不同土壤深度的土壤温度、土壤湿度、ph值、光照强度、日照时数以及降水量变化的数据；
气象数据采集校正单元，用于接收气象站所实时收集的包括空气温度、相对湿度、风速、风向、雨量、太阳辐射及大气压力变化数据在内的实时气象数据并校正；
数据分析处理单元，用于通过线性拟合将所述步骤s1、s2中所得到的数据进行压缩，并与后台大数据库中的原始数据进行对比分析处理；
计划自动生成单元，用于将对比分析处理后的数据提供给后台大数据库，所述后台大数据库根据自动生成的检索式返回一个或多个计划表，并发送至用户终端的app软件上。
本发明的有益效果主要体现在：通过土壤墒情监测仪以及气象站的相匹配合可以实时检测到土壤以及天气的变化，并自动生成计划表分配至相应人员用户终端的app软件上，可及时对禾苗做相对应地管养，确保禾苗的正常生长，有效地做到绿化管理有效覆盖和动态管理。同时，避免在极端天气情况下禾苗大面积受损、坏死情况的发生。
具体实施方式
以下的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明揭示了一种禾苗智慧管养方法，其包括如下步骤：
s1、土壤数据采集步骤，接收土壤墒情监测仪所实时采集的不同土壤深度的土壤温度、土壤湿度、ph值、光照强度、日照时数以及降水量变化的数据。
s2、气象数据采集校正步骤，接收气象站所实时收集的包括空气温度、相对湿度、风速、风向、雨量、太阳辐射及大气压力变化数据在内的实时气象数据并校正。
s3、数据分析处理步骤，通过线性拟合将所述步骤s1、s2中所得到的数据进行压缩，并与后台大数据库中的原始数据进行对比分析处理。
s4、计划自动生成步骤，将对比分析处理后的数据提供给后台大数据库，所述后台大数据库根据自动生成的检索式返回一个或多个计划表，并发送至用户终端的app软件上。
本发明中所述步骤s2由如下步骤获得，包括：
s21、本地气象数据收集步骤，以禾苗所在地为背景场，不做任何观测资料同化，利用气象站实时收集包括空气温度、相对湿度、风速、风向、雨量、太阳辐射及大气压力变化数据在内的实时气象数据。
s22、天气预报数据源的气象数据接收步骤，根据当天的天气预报数据源获取包括空气温度、相对湿度、风速、风向、雨量、太阳辐射及大气压力变化数据在内的天气预报数据。
s23、气象数据校正步骤，将上述s21和s22中所收集的数据进行对比评估，从而选取与所述实时气象数据偏差最小的所述天气预报数据作为气象预测数据。
上述中，所述步骤s21~23中具体评估内容包括：
风速：计算所述气象站与天气预报数据源获取天气预报数据的相关系数r、符合指数ioa、均方根误差rmse、标准化平均偏差nmb及标准化平均误差nme。
风向：计算所述气象站与天气预报数据源获取天气预报数据的相关系数r、符合指数ioa、均方根误差rmse。
温度：计算所述气象站与天气预报数据源获取天气预报数据的相关系数r、符合指数ioa、均方根误差rmse、标准化平均偏差nmb及标准化平均误差nme。
相对湿度：计算所述气象站与天气预报数据源获取天气预报数据的相关系数r、符合指数ioa、均方根误差rmse、标准化平均偏差nmb及标准化平均误差nme。
根据上述得到的结果，分析评估实时气象数据与天气预报数据的偏差程度，从而选取偏差最小的数值作为气象预测数据。以温度为例，当实时空气温度30度，天气预报温度是28-35度，则选30度作为空气温度预测数据数据。如果实时空气温度30度，天气预报温度是32-40度，则选32度作为空气温度预测数据。
本发明中所述步骤s3具体包括：
s31、对所述步骤s1、s2中所得到的土壤、气象数据进行正交小波包交换，得到小波包系数。
s32、对所述小波包系数进行阈值处理，所述阈值为预设处理，舍弃小于阈值的分解系数，保留阈值以上的分解系数，得到一级压缩数据。
s33、采用旋转门算法对经过阈值处理后的小波包系数进行二级压缩，得到二级压缩数据。
s34、将所述二级压缩数据与后台大数据库中的原始数据进行对比，得到用于生成计划表的索引数据。如若二级压缩数据与后台大数据库中的原始数据相同，则该原始数据作为索引数据。
上述中，所述步骤33具体包括：
s331、设定前一个数据点为a(x-1,y-1)，需要判断的当前数据点为a(x,y)，旋转门的阈值门限为d，并得出上斜率的阈值k1和下斜率的阈值k2。
s332、设当前数据点的下一个数据点为a(x+1,y+1)，则有下一个数据点a(x+1,y+1)和前一个数据点a(x-1,y-1)得出斜率k0。
s333、将步骤331中得到的上斜率的阈值k1和下斜率的阈值k2，以及步骤s332中得到的斜率k0进行比较，如果k1>k0>k2,则过滤掉当前数据点a(x,y)。
本发明中，所述步骤s4具体包括：
s41、根据索引数据自动生成检索式，并检索得到存储于后台大数据库中的相应的计划表模版；
s42、加载检索所得的计划表模版，所述计划表模版包括文本和模版标签；
s43、预扫描计划表模版，提取计划表模版中的模版标签，存入缓冲区形成标签列表；
s44、根据标签列表中模版标签的类型得出计划表制作中实际需要访问的数据范围；
s45、从后台大数据库中提取相应计划表数据并存储到缓冲区中；
s46、将标签列表根据模版标签的优先级排序，循环解析模版标签得到模版标签所对应的标签值，并将该标签值均写入于标签列表中；
s47、再次扫描整个计划表模版，根据解析后的标签列表循环将计划表模版中的模版标签替换为显示标签；
s48、所有模版标签替换完毕后，计划表生成过程结束。
本发明在所述步骤s1中的土壤墒情监测仪内置有传感器。所述传感器包括土壤温度传感器、湿度传感器、ph值传感器、光照强度传感器、日照时数传感器以及降水量传感器，分别用于实时采集不同土壤深度的土壤温度、土壤湿度、ph值、光照强度、日照时数以及降水量变化的数据。
所述土壤温度传感器用于检测土壤的温度，植物的根系也是有一个适应的温度范围的，在他适应的温度范围之内根系吸收水分随温度的升高而增加，当温度继续增加超过了他的最适温度时，随温度的升高而降低，这主要是从细胞内酶的角度考虑的，例如线粒体是细胞内产生能量的工厂，线粒体酶的活跃程度就决定了他产生能量的能力.酶的适应温度曲线是倒u行的。
所述湿度传感器用以检测土壤的湿度，当检测到土壤中湿度过大时，在所述步骤s4生成的计划表中会生成增加光照、减少喷雾次数及水量、除湿机等步骤。当检测到土壤中湿度过小时，在所述步骤s4生成的计划表中会生成增加喷雾次数及水量等步骤。
所述ph值传感器用以检测土壤的ph值，当检测到土壤中碱性过高时，所述步骤s4生成的计划表中会生成添加少量硫酸铝或/和硫酸亚铁或/和硫磺粉或/和腐殖酸肥的施肥步骤，具体施用量会根据所述步骤s1中所收集数据做相应地调整。当所述ph值传感器检测到土壤中酸性过高时，所述步骤s4生成的计划表中会生成添加石灰和农家肥的施肥步骤。
上述中光照强度传感器、日照时数传感器以及降水量传感器均与上述雷同，且其为现有技术，因此不再一一赘述，所述传感器还可以为其他传感器，均属于本发明的保护范畴。
所述气象站至少包括具有显示器的壳体以及设置在所述壳体中用于操作的电子操作电路，所述电子操作电路包括至少一个温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器以及大气压力传感器。所述电子操作电路内有内置警报系统的时钟模块，所述时钟模块的时间与官方时间同步，以保证时间地准确性。
通过气象站可实时监测到气温变化，以防止出现极端天气，当极端天气出现时，在所述步骤s4生成的计划表中会提出增加对禾苗的保暖措施等方案。另在不同的季节、不同的温度所述步骤s4生成的计划表中也会相应地提出除虫、剪枝等措施，以确保禾苗的正常生长。
本发明还揭示了一种禾苗智慧管养系统，包括：
土壤数据采集单元，用于接收土壤墒情监测仪所实时采集的不同土壤深度的土壤温度、土壤湿度、ph值、光照强度、日照时数以及降水量变化的数据；
气象数据采集校正单元，用于接收气象站所实时收集的包括空气温度、相对湿度、风速、风向、雨量、太阳辐射及大气压力变化数据在内的实时气象数据并校正；
数据分析处理单元，用于通过线性拟合将所述步骤s1、s2中所得到的数据进行压缩，并与后台大数据库中的原始数据进行对比分析处理；
计划自动生成单元，用于将对比分析处理后的数据提供给后台大数据库，所述后台大数据库根据自动生成的检索式返回一个或多个计划表，并发送至用户终端的app软件上。
本发明的有益效果主要体现在：通过土壤墒情监测仪以及气象站的相匹配合可以实时检测到土壤以及天气的变化，并自动生成计划表分配至相应人员用户终端的app软件上，可及时对禾苗做相对应地管养，确保禾苗的正常生长，有效地做到绿化管理有效覆盖和动态管理。同时，避免在极端天气地情况下禾苗大面积受损、坏死情况的发生。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。