古树名木监测管理平台方案

时间：2025-03-20 涉川

1. 平台概述

古树名木是历史文化遗产和生态环境的重要组成部分，但由于气候变化、环境污染、人为破坏等因素，古树名木面临生长衰弱、病虫害、土壤退化等威胁。

本方案基于物联网（IoT）+云计算+人工智能技术，构建古树名木监测管理平台，通过传感器实时采集古树生长环境数据，并远程上传至云端，实现实时监测、数据分析、自动预警、远程管理等功能。管理人员可通过PC端、Web端、手机小程序、APP访问平台，查看数据、接收预警、控制相关设备，确保古树名木的健康生长。

2. 核心功能模块

2.1 古树信息管理

古树档案管理：
- 记录树种、树龄、编号、地理位置、生长状况等信息。
- 支持历史监测数据存储，形成树木健康档案。
古树地图分布展示：
- 结合GIS地图，直观展示古树的地理分布、健康状态。
- 支持GPS定位，辅助巡查管理。

2.2 远程环境监测

土壤湿度监测：防止干旱、过量灌溉影响古树健康。
土壤pH值监测：掌握土壤酸碱度，判断是否适宜古树生长。
土壤盐分监测：监测盐碱化情况，优化土壤改良方案。
空气温湿度监测：掌握季节变化对古树生长的影响。
二氧化碳/光照监测：分析光合作用强度，优化养护方案。

2.3 病虫害监测

树干虫害监测：安装虫害传感器，监测蛀虫、蚜虫等病虫害风险。
树叶健康监测：利用AI图像识别分析树叶病变，判断健康状态。
害虫诱捕装置联动：发现虫害时，自动启动物理防治装置。

2.4 远程控制

自动灌溉系统：土壤湿度过低时，远程开启/关闭喷灌系统。
补光系统：光照不足时，自动开启补光灯，增强光合作用。
智能施肥：根据土壤检测数据，精确投放肥料，避免过度施肥。

2.5 预警与报警管理

异常数据报警：
- 设定健康阈值，超标时自动预警（如土壤湿度过低、pH值异常）。
病虫害预警：
- 发现虫害、树木病变时，自动通知管理人员。
多种报警方式：
- 微信/短信/邮件推送预警信息，确保及时响应。

2.6 远程访问与数据管理

多终端访问：支持PC端、Web端、手机端（小程序、APP），随时查看监测数据、管理古树。
历史数据存储与导出：可存储10年以上数据，支持Excel导出，便于分析。
用户权限管理：设置管理员、巡查员、养护员等权限，保障数据安全。

2.7 大屏展示

实时数据可视化：可通过LCD/LED大屏实时展示古树状态。
支持数据对比，分析不同古树的生长趋势，辅助管理决策。

3. 方案实现

3.1 硬件设备

硬件设备	主要功能
物联网网关	连接监测设备，数据上传云端
土壤湿度传感器	监测土壤水分含量，防止干旱或积水
土壤pH传感器	监测酸碱度，优化土壤改良方案
土壤盐度传感器	监测土壤盐碱化程度
温湿度传感器	监测环境温湿度
二氧化碳传感器	监测空气CO₂浓度，分析光合作用情况
光照传感器	监测光照强度，优化补光策略
树干虫害监测设备	监测树干虫害，联动害虫防治
智能灌溉系统	根据土壤湿度自动开启/关闭灌溉设备
LED大屏	监测数据展示，支持大屏可视化

3.2 监测数据流程

传感器采集环境数据（土壤、空气、树木健康状况）
数据上传至云平台（4G/5G/NB-IoT/Lora）
云端存储、分析、智能预警
用户远程访问（PC/手机小程序）
自动触发控制设备（如智能灌溉、害虫防治）

4. 预警决策

监测项	设定阈值	触发设备	预警方式
土壤湿度过低	<20%	自动灌溉	微信/短信推送
pH值异常	<5 或 >8	施加土壤调节剂	系统报警
光照不足	<2000 Lux	开启补光灯	数据大屏提醒
树干虫害检测	发现害虫	启动害虫诱捕设备	邮件通知

5. 方案优点

远程智能化管理：减少人工巡查工作量，提高养护效率。
精准环境监测：实时掌握土壤和环境数据，避免古树健康恶化。
病虫害自动识别与防治：结合AI图像识别和传感器监测，提高防治效果。
多终端支持：PC、APP、小程序，随时查看、管理古树状态。

6. 应用领域

城市园林管理（名木古树保护、景区绿化监测）
生态环境保护（森林公园、自然保护区）
历史文化遗产管理（古树名木数据库建立）
科研机构（树木生长监测、数据分析）

7. 效益分析

关键点	传统管理方式	智能监测管理
监测方式	人工巡查	远程自动监测
设备控制	手动灌溉/施肥	远程+自动控制
预警响应	依赖经验判断	实时自动预警
数据管理	纸质/Excel	云端存储+大数据分析

提高古树保护效率：精准监测，减少树木损坏风险。
降低维护成本：减少人工巡查频率，提高养护科学性。
提升环境保护水平：保障古树名木的生态价值和文化价值。

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