【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生態環境監測，具體涉及一種基于數字孿生的生態環境監測系統。
技術介紹
1、隨著科技的快速發展和城市化進程的加速，越來越多的城市開始關注生態環境問題。智慧城市是把新一代信息技術充分運用在城市中各行各業基于知識社會下一代創新的城市信息化高級形態，實現信息化、工業化與城鎮化深度融合，有助于緩解“大城市病”，提高城鎮化質量，實現精細化和動態管理，并提升城市管理成效和改善市民生活質量。
2、目前，隨著智慧城市建設的不斷發展，對智慧城市生態環境的要求也越來越高，為了在智慧城市建設中保證良好的生態環境，需要對生態環境進行監測，以及時發現生態污染并處理，生態環境監測系統是一種創新的技術應用，結合了物聯網、大數據分析和模擬建模等技術，旨在實時監測和模擬真實生態環境的變化和狀態。
3、但目前對智慧城市生態環境監測的研究還不夠成熟，而現有的一些生態環境監測手段大都較為單一，往往只是通過簡單攝像等手段進行監測，不具備數字孿生模擬、險情預警的功能，從而導致不能提前對產生危害做預警調控，并且存在費時費力、局限性強、時效性差的問題，因此，本專利技術提出一種基于數字孿生的生態環境監測系統以解決現有技術中存在的問題。
技術實現思路
1、針對現有技術所存在的上述缺點，本專利技術提供了一種基于數字孿生的生態環境監測系統，能夠有效解決現有技術中的問題。
2、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：
3、本專利技術提供了一種基于數字孿生的生態環境監測
4、數據監測和采集模塊，用于實時監測和采集生態環境中的溫濕度、光照、水質指標、土質指標以及生物多樣性；
5、數據傳輸和儲存模塊，用于將采集到的數據通過網絡傳輸到終端，進行實時存儲和備份，所述終端為中心服務器和云平臺中的其中一種；
6、數據處理和分析模塊，用于將采集到的數據進行質量控制、整合和分析，以識別關鍵變量和趨勢；
7、數字孿生模型構建模塊，用于將采集到的數據，通過數學建模和仿真技術，創建生態系統的數字孿生模型，以精確反映真實環境的物理特征、動態變化和各種相互作用；
8、模型驗證和優化模塊，用于驗證數字孿生模型的準確性和可靠性，通過與實際場景數據的對比進行優化和調整；
9、實時監測和預測模塊，通過使用更新的數字孿生模型，實時監測生態環境狀態并進行預測，然后輸出預測結果和建議；
10、可視化模塊，用于讓用戶能夠監測生態環境的當前數據以及模型預測結果，并且在檢測到超出預設范圍的環境變化使，可以自動發出警報讓用戶知曉，以便及時采取相對應的措施；
11、智能優化和管理模塊，用于實時調整控制策略，并進行風險評估，識別潛在的生態環境問題或突發事件，以提供應急響應措施。
12、根據上述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，所述數據監測和采集模塊包括氣象站、土壤傳感器、水質傳感器和生物傳感器。
13、根據上述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，所述數據傳輸和儲存模塊包括通信設備、數據傳輸協議、數據庫、數據備份和數據恢復機制。
14、根據上述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，所述數據處理和分析模塊包括數據預處理和數據分析并挖掘，所述數據預處理包括數據清洗、去噪聲、數據對齊、數據格式轉，所述數據分析并挖掘通過利用機器學習、深度學習、統計分析技術對采集到的數據進行分析和挖掘。
15、根據上述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，所述數字孿生模型構建模塊包括數學建模和仿真技術。
16、根據上述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，所述模型驗證和優化模塊包括驗證數據集準備、驗證方法、性能評估、優化方法以及校準和調整。
17、根據上述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，所述實時監測和預測模塊包括更新的數字孿生模型，所述更新的數字孿生模型通過物理建模、數據驅動建模和混合建模方法中的一種或者幾種，不斷地模擬和預測環境變化，進行自行更新。
18、根據上述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，所述可視化模塊包括實時數據展示、預測結果展示和實時監控報警，所述實時數據展示通常以實時圖表、儀表盤以及地圖形式呈現，用戶可以隨時監視環境的當前狀態，所述預測結果展示能夠顯示基于預測模型生成的未來環境變量預測結果，所述實時監控報警能夠實時監控環境參數，且設定警報閾值，并在達到警報閾值時能夠自動報警。
19、根據上述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，所述智能優化和管理模塊包括自動化控制和反饋、風險評估和應急響應。
20、本專利技術提供的技術方案，與已知的現有技術相比，具有如下有益效果：
21、1、通過數字孿生模型構建模塊，用于將采集到的數據，通過數學建模和仿真技術，創建生態系統的數字孿生模型，以精確反映真實環境的物理特征、動態變化和各種相互作用；
22、2、通過模型驗證和優化模塊，可驗證數字孿生模型的準確性和可靠性，通過與實際場景數據的對比進行優化和調整，并且在智能優化和管理模塊的配合下，能夠通過實時數據更新和反饋不斷改進模型，使得數字孿生的生態環境監測系統可以不斷優化和改進其模型，提高預測精度和實用性，從而更有效地支持環境管理和決策制定；
23、3、通過實時監測和預測模塊，能夠使用更新的數字孿生模型，實時監測生態環境狀態并進行預測，然后輸出預測結果和建議，以實現對環境變化的實時監測、預測和響應，從而有效地支持生態保護、資源管理和環境規劃工作；
24、4、通過可視化模塊，能夠讓用戶能夠監測生態環境的當前數據以及模型預測結果，并在達到警報閾值時能夠自動報警，使得用戶可以更直觀的了解到當前的生態環境狀況，并做出相應的應急和應對措施。
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1.一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述數據監測和采集模塊包括氣象站、土壤傳感器、水質傳感器和生物傳感器。
3.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述數據傳輸和儲存模塊包括通信設備、數據傳輸協議、數據庫、數據備份和數據恢復機制。
4.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述數據處理和分析模塊包括數據預處理和數據分析并挖掘，所述數據預處理包括數據清洗、去噪聲、數據對齊、數據格式轉，所述數據分析并挖掘通過利用機器學習、深度學習、統計分析技術對采集到的數據進行分析和挖掘。
5.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述數字孿生模型構建模塊包括數學建模和仿真技術。
6.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述模型驗證和優化模塊包括驗證數據集準備、驗證方法、性能評估、優化方法以及校準和調整。
7.根
8.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述可視化模塊包括實時數據展示、預測結果展示和實時監控報警，所述實時數據展示通常以實時圖表、儀表盤以及地圖形式呈現，用戶可以隨時監視環境的當前狀態，所述預測結果展示能夠顯示基于預測模型生成的未來環境變量預測結果，所述實時監控報警能夠實時監控環境參數，且設定警報閾值，并在達到警報閾值時能夠自動報警。
9.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述智能優化和管理模塊包括自動化控制和反饋、風險評估和應急響應。
...【技術特征摘要】
1.一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述數據監測和采集模塊包括氣象站、土壤傳感器、水質傳感器和生物傳感器。
3.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述數據傳輸和儲存模塊包括通信設備、數據傳輸協議、數據庫、數據備份和數據恢復機制。
4.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述數據處理和分析模塊包括數據預處理和數據分析并挖掘，所述數據預處理包括數據清洗、去噪聲、數據對齊、數據格式轉，所述數據分析并挖掘通過利用機器學習、深度學習、統計分析技術對采集到的數據進行分析和挖掘。
5.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特征在于，所述數字孿生模型構建模塊包括數學建模和仿真技術。
6.根據權利要求1所述的一種基于數字孿生的生態環境監測系統，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃杰，何秋娥，林若欣，
申請(專利權)人：廣東僑銀艾特科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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