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龙图腾网恭喜江苏南皇阳农业科技有限公司申请的专利一种基于土壤水分检测的干旱预警方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119272183B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411303376.X，技术领域涉及：G06F18/2433；该发明授权一种基于土壤水分检测的干旱预警方法及系统是由李超林;杨淑婷;纪忠波设计研发完成，并于2024-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于土壤水分检测的干旱预警方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于土壤水分检测的干旱预警方法及系统，涉及干旱预警技术领域，本发明首先将土壤均匀划分为多个格子区域，在每个格子的中心区域采集数据，并整合成样本数据集，利用专家打分法为每个时间戳赋予干旱风险指数。接着，基于随机森林算法构建干旱风险模型，以训练集进行模型训练。实时采集的环境数据随后被输入到训练好的模型中，以获取干旱风险指数，并判断存在干旱风险的格子区域数量，若存在干旱风险的格子区域较多，再进一步地通过对各格子的干旱风险指数及相关数据进行分析，与干旱风险阈值进行比较，从而评估当前土壤的状态，为干旱监测和管理提供科学依据。

本发明授权一种基于土壤水分检测的干旱预警方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于土壤水分检测的干旱预警方法，其特征在于，具体步骤包括：步骤1：将土壤区域划分为多个5m×5m的格子，在每个格子的中心区域的土壤中布置传感器，以获取每个格子区域的土壤水分含量数据；步骤2：在每个格子的中心区域的一棵植物上布置传感器，采集植物的叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率数据，并依据时间戳将土壤水分含量、叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率整合为样本数据集，采用专家打分法赋予每个时间戳数据对应的干旱风险指数；步骤3：基于随机森林算法构建干旱风险模型，输入每个格子区域的土壤水分含量、叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率作为训练集，对应的干旱风险指数作为标签，对干旱风险模型进行训练；步骤4：实时采集当前各个格子区域的土壤水分含量、叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率输入到训练完毕的干旱风险模型中，获取对应的干旱风险指数，并对存在干旱风险的格子区域数量进行判断；步骤5：对各个格子区域的干旱风险指数、土壤水分含量、叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率数据进行分析，获得该片土壤区域的干旱风险概率，并与干旱风险阈值比较，判断当前土壤的状态；将土壤区域按照5m×5m的格子均匀划分后，在每一个格子的中心区域安装湿度传感器，间隔五分钟采集一次每个格子的土壤湿度，用采集到的土壤湿度数据表示土壤水分含量，标定t时刻采集到第i个格子区域的土壤水分含量为θit，i为格子的索引；在每个格子的中心区域的一棵植物上布置红外测温仪、SPAD计和气体交换系统，用于获取该植物的叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率数据，间隔五分钟采集一次数据，并依据时间戳与土壤水分含量依次存储到样本数据集中，标定t时刻采集到第i个格子区域的叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率分别为Tiθ、Sit、Eit；将土壤水分含量、叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率输入至干旱风险模型中，对应时间戳的干旱风险指数作为标签，对干旱风险模型进行训练，获取t时刻的干旱风险指数所依据的公式为：Rit＝α·θit+β·Tit+γ·Sit+δ·Eit其中，Rit为t时刻第i个格子区域的干旱风险指数，α、β、γ、δ分别为模型训练完毕的土壤水分含量、叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率权重系数；获取当前时刻每个格子区域的土壤水分含量、叶片温度、叶绿素含量和蒸腾速率数据，并输入至训练完毕的干旱风险模型中，获取当前时刻第i个格子区域土壤的干旱风险指数Ri，若Ri≥T，判断当前区域的土壤存在干旱风险，并标记该区域，若RiT，判断当前区域的土壤处于正常湿润水平，标定被标记为存在干旱风险的格子区域的数量为M，若M2时，获取该片土壤区域的干旱风险指数进行进一步的判断，若M2，则对各个格子区域的干旱风险指数继续进行监测，T为干旱风险指数阈值；获取该片土壤区域的干旱风险指数的均值所依据的公式为： 其中，为当前时刻该土壤区域干旱风险指数的均值，且i＝1、2、…、N，N为划分的格子区域数量；同理得到当前时刻土壤水分含量均值叶片温度均值叶绿素含量均值和蒸腾速率均值获取当前时刻该片土壤区域的干旱风险概率所依据的公式为： 其中，P为当前时刻该片土壤区域的干旱风险概率，ω1、ω2、ω3、ω4、ω5分别为对应参数的权重系数，Z为归一化因子，ω1＝ω2ω3ω4ω5，ω2和ω4权重系数为负值，ω1、ω3、ω5权重系数为正值，并且ω1+|ω2|+ω3+|ω4|+ω5＝1；将计算得到的该片土壤区域的干旱风险概率与预设的干旱风险阈值比较，若该片土壤区域的干旱风险概率大于预设的干旱风险阈值，判断该片土壤当前时刻存在干旱风险，并发出预警，若该片土壤区域的干旱风险概率低于预设的干旱风险阈值，判断该片土壤区域当前处于正常状态，并对土壤状态继续进行监测。

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