1.一种设施农业智能信息远程监控系统,其特征在于,包括微气候监测模块、微气候综合分析模块、土壤微生物监控模块、微生物评估模块、远程管理模块;
微气候监测模块用于实时监测设施所在的农业环境中的各预设的微气候数据,并进行汇总形成微气候数据集;
微气候综合分析模块基于微气候数据集对各预设的微气候数据进行偏离分析,并基于所有偏离分析的结果进行综合分析,根据综合分析结果判断是否触发评估机制;
土壤微生物监控模块用于实时对设施所在的农业环境中的土壤微生物活动信息进行收集,得到土壤微生物活动信息集;
微生物评估模块在评估机制被触发时,基于土壤微生物活动信息集对土壤微生物进行质量评估,得到质量评估值;
远程管理模块通过网络传输,实现微气候监测模块、微气候综合分析模块、土壤微生物监控模块,以及微生物评估模块的远程数据访问,并根据质量评估值判断是否进行异常预警;
基于微生物对土壤中有机质的分解速率、微生物活动中土壤呼吸速率计算得到微生物活动系数;
基于微生物生物量碳、微生物群落多样性计算得到微生物稳定性系数;
将微生物活动系数标记为HD,将微生物稳定性系数标记为WD,一同代入以下计算公式中:; 、 均为预设的比例系数, 表示质
量评估值;
基于微生物对土壤中有机质的分解速率、微生物活动中土壤呼吸速率计算得到微生物活动系数指的是:基于微生物对土壤中有机质的分解速率计算有机质分解速率指数 :; 表示微生物对土壤中有机质的当前分解速率,表示基于历史数据的几何平均分解速率, 表示第i个历史样本中微生物对土壤中有机质的分解速率,n为历史样本总数, 为预设的调节参数;
基于微生物活动中土壤呼吸速率计算活动呼吸指数 :; 表示微生物活动时,预设的土壤呼吸速率标准值,表示微生物活动时,对应的土壤呼吸速率当前值;
计算微生物活动系数公式为: ;
基于微生物生物量碳、微生物群落多样性计算得到微生物稳定性系数指的是:基于微生物生物量碳计算生物量碳指数 :
; 表示i次历史样本对应的生物量碳的历史平均值,表示生物量碳当前值;
基于微生物群落多样性计算多样性指数 :
; 表示第j种微生物群落的相对丰度,S为微生物种群的总类数;
计算得到微生物稳定性系数公式为: ; 为预设的一个常数。
2.根据权利要求1所述的一种设施农业智能信息远程监控系统,其特征在于,偏离分析指的是:在固定的时间窗口,将每个种类的预设的微气候数据按时间顺序排列,形成一个该种类的微气候数据的时间序列,然后获取该时间序列中相邻两个时间点的对应数据并分别标记为 、 ,t表示时间序列中的序号,然后进行以下计算:; 表示序号t对应的时间点, 表示时间点t时的偏离速率;
采用自适应区间标准化方法衡量当前数据的偏离程度,公式为:; 表示偏离幅度值,Q1、Q3分别为历史数据中偏离速率的第25百分位数和第75百分位数;
对于每个种类i的微气候数据,汇总该种类的微气候数据计算得到的偏离幅度值的绝对值,然后求取平均值pj和标准差bz,得到数据组合(i,pj,bz)。
3.根据权利要求2所述的一种设施农业智能信息远程监控系统,其特征在于,基于所有偏离分析的结果进行综合分析指的是:根据所有类别的微气候数据的数据组合(i,pj,bz),对各类别的微气候数据的平均值pj进行加权平均,得到综合偏离值一,对各类别的微气候数据的标准差bz进行加权平均,得到综合偏离值二。
4.根据权利要求3所述的一种设施农业智能信息远程监控系统,其特征在于,根据综合分析结果判断是否触发评估机制指的是:将综合偏离值一与预设的评估触发阈值一进行对比,将综合偏离值二与预设的评估触发阈值二进行对比,如果满足综合偏离值一小于等于预设的评估触发阈值一且综合偏离值二小于等于预设的评估触发阈值二,则不触发评估机制,如果不满足综合偏离值一小于等于预设的评估触发阈值一且综合偏离值二小于等于预设的评估触发阈值二,则触发评估机制。
5.根据权利要求4所述的一种设施农业智能信息远程监控系统,其特征在于,根据质量评估值判断是否进行异常预警指的是:将质量评估值与预设的健康阈值范围进行对比,健康阈值范围的上限为健康阈值二,健康阈值范围的下限为健康阈值一,若质量评估值位于预设的健康阈值范围内,则不进行异常预警,若质量评估值小于健康阈值一,则进行低活性异常预警,若质量评估值大于健康阈值二,则进行高活性异常预警。