[发明专利]一种固沙灌木构型数据处理系统

权利要求书

1.一种固沙灌木构型数据处理系统，其特征在于，包括信息录入装置、前端数据采集装置和后台处理装置；

所述信息录入装置，用于获取用户录入的预设环境信息；

所述前端数据采集装置，用于对预设在测量场所内的固沙灌木构型进行信息采集，得到构型信息；

所述后台处理装置，用于对所述构型信息和所述预设环境信息进行数据分析，得到所述固沙灌木构型防风固沙的结构指标；

所述前端数据采集装置包括布设在测量场所内的双目立体扫描仪、激光测量尺和前端处理设备；

所述双目立体扫描仪，用于扫描所述固沙灌木构型，得到固沙灌木构型三维图像；

所述激光测量尺，用于测量所述固沙灌木构型的长度、宽度和高度，得到所述固沙灌木构型的实际体形数据；

所述前端处理设备，用于与所述后台处理装置建立无线连接，将所述固沙灌木构型三维图像和所述实际体形数据作为所述构型信息发送至所述后台处理装置中；

所述后台处理装置，具体用于根据所述固沙灌木构型三维图像和所述实际体形数据得到实际的构型基本信息和实际的枝条疏透度信息；

还用于根据所述实际的构型基本信息计算枝条结构数据，得到所述固沙灌木构型的结构指标，并根据所述实际的枝条疏透度信息计算枝条透光数据，得到所述固沙灌木构型的结构指标，并根据所述预设环境信息和所述实际的构型基本信息计算所述固沙灌木构型的体积积沙率。

2.根据权利要求1所述的固沙灌木构型数据处理系统，其特征在于，所述后台处理装置中，根据所述固沙灌木构型三维图像和所述实际体形数据得到实际的构型基本信息和实际的枝条疏透度信息的过程包括：

通过预先搭载的图像处理组件将所述固沙灌木构型三维图像的前景与背景分离，通过前景图像得到所述固沙灌木构型对应的构型图像，通过所述构型图像得到所述构型基本信息和所述枝条疏透度信息，其中，所述构型基本信息包括固沙灌木构型的体积、所有枝条的总数、所述固沙灌木构型由上至下各层级的枝条数、各枝条的枝长，各枝条直径、各层级枝条距离地面高度和各层级迎风面宽度，所述枝条疏透度信息包括透光孔总面积和垂直投影总面积；

根据所述实际体形数据得到所述固沙灌木构型与所述构型图像的比例尺，根据所述比例尺得到所述构型图像中与所述固沙灌木构型对应枝条实际的尺寸大小和固沙灌木构型实际的体积以及实际的透光孔总面积和垂直投影总面积。

3.根据权利要求2所述的固沙灌木构型数据处理系统，其特征在于，所述后台处理装置中，根据所述实际的构型基本信息计算枝条结构数据，得到所述固沙灌木构型的结构指标的过程包括：

根据第一式计算所述固沙灌木构型的总体分枝率OBR，所述第一式为：

，

根据第二式计算所述固沙灌木构型的逐步分枝率SBR，所述第二式为：

，

其中，，为所有枝的总数；为最高级枝条数，为第一层级的枝条数，和为第i和第i+1层级枝条总数。

4.根据权利要求2所述的固沙灌木构型数据处理系统，其特征在于，所述后台处理装置中，根据所述实际的构型基本信息计算枝条结构数据，得到所述固沙灌木构型的结构指标的过程包括：

根据第三式计算所述固沙灌木构型的树冠分维数DF，所述第三式为：

，

其中，K为连续分枝级别枝长之比，且K＜1，R为每一层级分枝数目；

根据第四式计算所述固沙灌木构型的分枝分维数SB，所述第四式为：

，

其中，C为比例常数，LB为枝长，D为分形位数。

5.根据权利要求2所述的固沙灌木构型数据处理系统，其特征在于，所述后台处理装置中，根据所述实际的构型基本信息计算枝条结构数据，得到所述固沙灌木构型的结构指标的过程包括：

根据第五式计算所述固沙灌木构型的平均侧影面积A，所述第五式为：

，

其中，为固沙灌木构型第i层级高度，为第i层级迎风面宽度；

根据第六式计算所述固沙灌木构型的枝条阻挡面宽度W_h，所述第六式为：

，

其中，h为固沙灌木构型任意高度，B_h为h高度处固沙灌木构型直径为d的枝条数，d为枝条直径。