本發(fā)明涉及智慧農(nóng)業(yè)，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的桑園管理主要依賴人工經(jīng)驗(yàn)，依靠人工觀察桑樹(shù)的生長(zhǎng)狀態(tài)、土壤濕度等，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施肥、灌溉和病蟲(chóng)害防治。這種方式存在主觀性強(qiáng)、效率低、精度差等問(wèn)題，難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精細(xì)化管理的需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，一些基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)。這些系統(tǒng)通常包括傳感器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)等組成部分，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)桑園環(huán)境和桑樹(shù)生長(zhǎng)信息的實(shí)時(shí)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控。然而，現(xiàn)有的基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控方法仍存在監(jiān)測(cè)手段單一、效率低下的問(wèn)題。

2、監(jiān)測(cè)手段單一、效率低下的問(wèn)題體現(xiàn)：

3、監(jiān)測(cè)指標(biāo)單一：主要關(guān)注環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度、光照等）的監(jiān)測(cè)，缺乏對(duì)桑樹(shù)自身生長(zhǎng)狀態(tài)（如葉綠素含量、病蟲(chóng)害等）的有效監(jiān)測(cè)。

4、數(shù)據(jù)分析能力不足：僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單采集和展示，缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的深度分析和挖掘，無(wú)法提供有效的決策支持。

5、施肥決策缺乏科學(xué)依據(jù)：施肥方案仍然主要依賴人工經(jīng)驗(yàn)，缺乏對(duì)桑樹(shù)生長(zhǎng)階段、養(yǎng)分需求和土壤肥力狀況的綜合考慮，導(dǎo)致施肥效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控方法及系統(tǒng)，以解決至少一個(gè)上述技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控方法，包括以下步驟：

3、步驟s1：通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)桑園進(jìn)行環(huán)境和土壤數(shù)據(jù)采集，得到原始傳感器數(shù)據(jù)；對(duì)原始傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間順序的數(shù)據(jù)集成，得到環(huán)境參量數(shù)據(jù)集；

4、步驟s2：通過(guò)多光譜相機(jī)對(duì)桑園中的桑樹(shù)進(jìn)行多光譜圖像采集，并進(jìn)行圖像預(yù)處理，得到預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行葉綠素含量估算，得到葉綠素含量數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)以及葉綠素含量數(shù)據(jù)進(jìn)行生長(zhǎng)健康參數(shù)分析，得到生長(zhǎng)健康參數(shù)；

5、步驟s3：對(duì)環(huán)境參量數(shù)據(jù)集以及生長(zhǎng)健康參數(shù)進(jìn)行生長(zhǎng)階段特征提取，得到生長(zhǎng)階段關(guān)鍵特征；根據(jù)生長(zhǎng)階段關(guān)鍵特征進(jìn)行生長(zhǎng)階段判別，得到生長(zhǎng)階段判定結(jié)果；

6、步驟s4：根據(jù)生長(zhǎng)階段判定結(jié)果以及預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)養(yǎng)分需求模型進(jìn)行初始養(yǎng)分需求計(jì)算，得到初始養(yǎng)分需求數(shù)據(jù)；對(duì)環(huán)境參量數(shù)據(jù)集進(jìn)行環(huán)境因子數(shù)據(jù)提取以及土壤數(shù)據(jù)提取，得到相關(guān)環(huán)境因子數(shù)據(jù)以及相關(guān)土壤數(shù)據(jù)；根據(jù)相關(guān)環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境因子影響修正分析，得到環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)；根據(jù)相關(guān)土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤肥力指標(biāo)提取，得到土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)；根據(jù)土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤狀況影響分析，得到土壤狀況影響數(shù)據(jù)；據(jù)環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)以及土壤狀況影響數(shù)據(jù)對(duì)初始養(yǎng)分需求數(shù)據(jù)進(jìn)行養(yǎng)分需求動(dòng)態(tài)調(diào)整，得到基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量；根據(jù)生長(zhǎng)階段判定結(jié)果以及基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量進(jìn)行養(yǎng)分需求配方生成，得到養(yǎng)分需求配方數(shù)據(jù)；

7、步驟s5：獲取桑園施肥設(shè)備數(shù)據(jù)；根據(jù)養(yǎng)分需求配方以及桑園施肥設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行施肥規(guī)劃處理，以實(shí)現(xiàn)桑樹(shù)生長(zhǎng)監(jiān)控作業(yè)。

8、本發(fā)明通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集并整合環(huán)境和土壤數(shù)據(jù)，可以全面、動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)桑園的生長(zhǎng)環(huán)境，為后續(xù)的分析和決策提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)桑園環(huán)境的精準(zhǔn)感知。利用多光譜圖像技術(shù)，可以快速、無(wú)損地獲取桑樹(shù)的表型特征、葉綠素含量和病蟲(chóng)害信息，綜合評(píng)估桑樹(shù)的生長(zhǎng)健康狀況，為精準(zhǔn)施肥提供重要的參考依據(jù)。通過(guò)分析環(huán)境數(shù)據(jù)和桑樹(shù)生長(zhǎng)健康參數(shù)，可以準(zhǔn)確判斷桑樹(shù)所處的生長(zhǎng)階段，為制定針對(duì)性的施肥方案提供關(guān)鍵指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)桑樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程的智能化管理。綜合考慮桑樹(shù)生長(zhǎng)階段、環(huán)境因子和土壤狀況等因素，可以精確計(jì)算桑樹(shù)的養(yǎng)分需求量，并生成個(gè)性化的施肥配方，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥，提高肥料利用效率，同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的污染。結(jié)合施肥設(shè)備數(shù)據(jù)和養(yǎng)分需求配方進(jìn)行施肥規(guī)劃，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、精準(zhǔn)化的施肥作業(yè)，提高施肥效率，降低勞動(dòng)成本，并實(shí)現(xiàn)對(duì)桑樹(shù)生長(zhǎng)的持續(xù)監(jiān)控，最終提高桑園的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控方法，通過(guò)結(jié)合傳感器技術(shù)、多光譜成像技術(shù)和智能算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)桑園的全面、精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的監(jiān)控，解決了現(xiàn)有方法監(jiān)測(cè)手段單一、效率低下的問(wèn)題，為桑園精細(xì)化管理提供了有效的技術(shù)手段。

9、優(yōu)選地，步驟s1包括以下步驟：

10、步驟s11：根據(jù)桑園的地形和面積進(jìn)行傳感器網(wǎng)絡(luò)部署，并進(jìn)行傳感器定位，得到傳感器位置信息；

11、步驟s12：根據(jù)傳感器位置信息以及預(yù)設(shè)的采集時(shí)間間隔進(jìn)行環(huán)境和土壤數(shù)據(jù)采集，得到原始傳感器數(shù)據(jù)；

12、步驟s13：對(duì)原始傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，得到預(yù)處理傳感器數(shù)據(jù)；

13、步驟s14：根據(jù)傳感器位置信息對(duì)預(yù)處理傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間順序的數(shù)據(jù)集成，得到環(huán)境參量數(shù)據(jù)集。

14、本發(fā)明通過(guò)據(jù)桑園地形和面積進(jìn)行傳感器網(wǎng)絡(luò)部署以及精確定位，可以確保傳感器節(jié)點(diǎn)均勻分布，避免數(shù)據(jù)采集盲區(qū)，從而全面反映桑園內(nèi)的環(huán)境和土壤狀況，提高數(shù)據(jù)采集的代表性和準(zhǔn)確性，為后續(xù)精準(zhǔn)分析和決策提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。根據(jù)傳感器位置信息和預(yù)設(shè)的采集時(shí)間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)桑園環(huán)境和土壤狀況的實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)，獲取豐富的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境異常和土壤變化，為后續(xù)的生長(zhǎng)階段判斷和養(yǎng)分需求計(jì)算提供必要的數(shù)據(jù)支持。對(duì)原始傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、插值和歸一化等預(yù)處理操作，可以有效去除噪聲和異常數(shù)據(jù)，補(bǔ)充缺失信息，并將不同量綱的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的無(wú)量綱數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和一致性，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析和模型訓(xùn)練奠定基礎(chǔ)。通過(guò)按照傳感器位置信息和時(shí)間順序?qū)︻A(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，可以構(gòu)建一個(gè)完整且有序的環(huán)境參量數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包含了每個(gè)時(shí)間點(diǎn)、每個(gè)位置的環(huán)境和土壤信息，能夠清晰地反映桑園環(huán)境和土壤狀況的時(shí)空變化規(guī)律，為后續(xù)的生長(zhǎng)階段判別和養(yǎng)分需求計(jì)算提供完整可靠的數(shù)據(jù)支撐。

15、優(yōu)選地，步驟s2包括以下步驟：

16、步驟s21：通過(guò)多光譜相機(jī)對(duì)桑園中的桑樹(shù)進(jìn)行多光譜圖像采集，得到多光譜圖像數(shù)據(jù)集；

17、步驟s22：對(duì)多光譜圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行圖像預(yù)處理，得到預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)；對(duì)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行桑樹(shù)圖像特征提取，得到桑樹(shù)表型特征數(shù)據(jù)；

18、步驟s23：根據(jù)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)以及桑樹(shù)表型特征數(shù)據(jù)進(jìn)行葉綠素含量估算，得到葉綠素含量數(shù)據(jù)；

19、步驟s24：對(duì)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行病蟲(chóng)害識(shí)別，得到病蟲(chóng)害識(shí)別結(jié)果；

20、步驟s25：對(duì)桑樹(shù)表型特征數(shù)據(jù)、葉綠素含量數(shù)據(jù)以及病蟲(chóng)害識(shí)別結(jié)果進(jìn)行生長(zhǎng)健康參數(shù)整合，得到生長(zhǎng)健康參數(shù)。

21、本發(fā)明通過(guò)使用多光譜相機(jī)采集多波段圖像數(shù)據(jù)，能夠獲取比傳統(tǒng)rgb圖像更豐富的桑樹(shù)光譜信息，包括人眼不可見(jiàn)的近紅外和紅邊波段，這些信息對(duì)于評(píng)估桑樹(shù)的生長(zhǎng)狀況、葉綠素含量以及病蟲(chóng)害等方面至關(guān)重要，為后續(xù)深入分析提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過(guò)圖像預(yù)處理，包括圖像拼接、輻射校正和幾何校正等操作，可以消除圖像中的噪聲、畸變和光照不均勻等影響，提高圖像質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上提取桑樹(shù)圖像特征，例如冠層投影面積、高度和寬度等，能夠定量描述桑樹(shù)的生長(zhǎng)狀況，為后續(xù)的生長(zhǎng)健康參數(shù)分析提供重要的表型數(shù)據(jù)?；陬A(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)和桑樹(shù)表型特征數(shù)據(jù)進(jìn)行葉綠素含量估算，能夠快速、無(wú)損地獲取桑樹(shù)葉片的葉綠素含量信息，這反映了桑樹(shù)的光合作用能力和營(yíng)養(yǎng)狀況，是評(píng)估桑樹(shù)生長(zhǎng)健康的重要指標(biāo)。利用預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行病蟲(chóng)害識(shí)別，可以自動(dòng)、快速地檢測(cè)桑樹(shù)是否感染病蟲(chóng)害，并識(shí)別病蟲(chóng)害的種類和嚴(yán)重程度，有助于及時(shí)采取防治措施，減少損失，保障桑樹(shù)的健康生長(zhǎng)。將桑樹(shù)表型特征數(shù)據(jù)、葉綠素含量數(shù)據(jù)和病蟲(chóng)害識(shí)別結(jié)果進(jìn)行整合，構(gòu)建生長(zhǎng)健康參數(shù)，能夠綜合反映桑樹(shù)的生長(zhǎng)狀況、營(yíng)養(yǎng)水平和健康狀態(tài)，為后續(xù)的生長(zhǎng)階段判別和養(yǎng)分需求計(jì)算提供更全面、更可靠的依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)桑樹(shù)的精細(xì)化管理。

22、優(yōu)選地，步驟s23包括以下步驟：

23、步驟s231：對(duì)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行感興趣區(qū)域提取，得到桑樹(shù)冠層圖像數(shù)據(jù)；對(duì)桑樹(shù)冠層圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行特定波段反射率提取，得到多波段反射率數(shù)據(jù)；

24、步驟s232：根據(jù)多波段反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行植被指數(shù)計(jì)算，得到植被指數(shù)數(shù)據(jù)；

25、步驟s233：利用桑樹(shù)冠層圖像數(shù)據(jù)中紅光波段和近紅外波段附近的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行紅邊參數(shù)提取，得到紅邊參數(shù)數(shù)據(jù)；

26、步驟s234：根據(jù)多波段反射率數(shù)據(jù)、植被指數(shù)數(shù)據(jù)以及紅邊參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜特征數(shù)據(jù)集構(gòu)建，得到光譜特征數(shù)據(jù)集；

27、步驟s235：利用光譜特征數(shù)據(jù)集以及桑樹(shù)表型特征數(shù)據(jù)進(jìn)行葉綠素含量估算模型構(gòu)建，得到葉綠素含量估算模型；

28、步驟s236：將桑樹(shù)冠層圖像數(shù)據(jù)輸入至葉綠素含量估算模型中，進(jìn)行葉綠素含量估算，得到葉綠素含量數(shù)據(jù)。

29、本發(fā)明通過(guò)提取桑樹(shù)冠層圖像數(shù)據(jù)，可以去除背景信息對(duì)葉綠素含量估算的干擾，提高估算精度。提取特定波段的反射率數(shù)據(jù)，可以獲取與葉綠素含量密切相關(guān)的波段信息，為后續(xù)的植被指數(shù)計(jì)算和紅邊參數(shù)提取提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。計(jì)算植被指數(shù)，例如ndvi、evi等，可以增強(qiáng)植被信息，抑制土壤背景和其他噪聲的影響，進(jìn)一步提高葉綠素含量估算的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。提取紅邊參數(shù)，例如紅邊位置、紅邊幅值和紅邊寬度，可以捕捉到葉綠素含量變化引起的細(xì)微光譜變化，提供更敏感的葉綠素含量信息，從而提高估算模型的精度和可靠性。將多波段反射率數(shù)據(jù)、植被指數(shù)數(shù)據(jù)和紅邊參數(shù)數(shù)據(jù)整合到光譜特征數(shù)據(jù)集中，可以構(gòu)建一個(gè)包含豐富光譜信息的特征集合，為葉綠素含量估算模型提供更全面的輸入數(shù)據(jù)，從而提高模型的預(yù)測(cè)能力。利用光譜特征數(shù)據(jù)集和桑樹(shù)表型特征數(shù)據(jù)構(gòu)建葉綠素含量估算模型，可以結(jié)合光譜信息和表型信息，建立更準(zhǔn)確、更魯棒的估算模型，從而提高葉綠素含量估算的精度和可靠性。將桑樹(shù)冠層圖像數(shù)據(jù)輸入到已構(gòu)建的葉綠素含量估算模型中，可以快速、高效地估算桑樹(shù)葉片的葉綠素含量，為桑樹(shù)生長(zhǎng)狀況監(jiān)測(cè)和養(yǎng)分管理提供重要的數(shù)據(jù)支持。

30、優(yōu)選地，步驟s3包括以下步驟：

31、步驟s31：對(duì)環(huán)境參量數(shù)據(jù)集以及生長(zhǎng)健康參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)特征預(yù)處理，得到預(yù)處理的生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)；

32、步驟s32：對(duì)預(yù)處理的生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行生長(zhǎng)階段特征提取，得到生長(zhǎng)階段關(guān)鍵特征；

33、步驟s33：獲取歷史生長(zhǎng)數(shù)據(jù)和專家知識(shí)；根據(jù)歷史生長(zhǎng)數(shù)據(jù)和專家知識(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)階段模型構(gòu)建，得到桑樹(shù)生長(zhǎng)階段模型；

34、步驟s34：將生長(zhǎng)階段關(guān)鍵特征輸入至桑樹(shù)生長(zhǎng)階段判別模型中，進(jìn)行生長(zhǎng)階段判別，得到生長(zhǎng)階段判定結(jié)果。

35、本發(fā)明通過(guò)對(duì)環(huán)境參量數(shù)據(jù)集和生長(zhǎng)健康參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、異常值處理和標(biāo)準(zhǔn)化等操作，可以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和一致性，消除不同特征之間量綱的影響，為后續(xù)的特征提取和模型訓(xùn)練奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而提高生長(zhǎng)階段判別的準(zhǔn)確性。從預(yù)處理的生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)中提取生長(zhǎng)階段關(guān)鍵特征，例如累積溫度、平均葉綠素含量、冠層生長(zhǎng)速度和病蟲(chóng)害發(fā)生率等，可以有效地捕捉與桑樹(shù)生長(zhǎng)階段密切相關(guān)的環(huán)境和生理指標(biāo)，為生長(zhǎng)階段判別提供更具代表性和區(qū)分度的特征輸入。結(jié)合歷史生長(zhǎng)數(shù)據(jù)和專家知識(shí)構(gòu)建桑樹(shù)生長(zhǎng)階段模型，可以充分利用已有的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，建立更符合桑樹(shù)生長(zhǎng)規(guī)律的判別模型，提高模型的泛化能力和預(yù)測(cè)精度，從而更準(zhǔn)確地判斷桑樹(shù)的生長(zhǎng)階段。將提取的生長(zhǎng)階段關(guān)鍵特征輸入到訓(xùn)練好的桑樹(shù)生長(zhǎng)階段判別模型中，可以自動(dòng)、快速地判斷桑樹(shù)所處的生長(zhǎng)階段，為后續(xù)的精準(zhǔn)施肥提供關(guān)鍵依據(jù)，實(shí)現(xiàn)桑樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程的智能化管理。

36、優(yōu)選地，步驟s4包括以下步驟：

37、步驟s41：根據(jù)生長(zhǎng)階段判定結(jié)果以及預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)養(yǎng)分需求模型進(jìn)行初始養(yǎng)分需求計(jì)算，得到初始養(yǎng)分需求數(shù)據(jù)；

38、步驟s42：對(duì)環(huán)境參量數(shù)據(jù)集進(jìn)行環(huán)境因子數(shù)據(jù)提取以及土壤數(shù)據(jù)提取，得到相關(guān)環(huán)境因子數(shù)據(jù)以及相關(guān)土壤數(shù)據(jù)；

39、步驟s43：根據(jù)相關(guān)環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境因子影響修正分析，得到環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)；

40、步驟s44：根據(jù)相關(guān)土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤肥力指標(biāo)提取，得到土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)；根據(jù)土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤狀況影響分析，得到土壤狀況影響數(shù)據(jù)；

41、步驟s45：根據(jù)環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)以及土壤狀況影響數(shù)據(jù)對(duì)初始養(yǎng)分需求數(shù)據(jù)進(jìn)行養(yǎng)分需求動(dòng)態(tài)調(diào)整，得到基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量；

42、步驟s46：根據(jù)生長(zhǎng)階段判定結(jié)果以及基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量進(jìn)行養(yǎng)分需求配方生成，得到養(yǎng)分需求配方數(shù)據(jù)。

43、本發(fā)明通過(guò)根據(jù)已判定的桑樹(shù)生長(zhǎng)階段和預(yù)設(shè)的養(yǎng)分需求模型，可以快速計(jì)算出桑樹(shù)在當(dāng)前生長(zhǎng)階段對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)元素的初始需求量，為后續(xù)的養(yǎng)分需求調(diào)整提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并確保施肥方案的制定建立在科學(xué)的養(yǎng)分需求評(píng)估之上。從環(huán)境參量數(shù)據(jù)集中提取相關(guān)的環(huán)境因子數(shù)據(jù)和土壤數(shù)據(jù)，可以為后續(xù)分析環(huán)境和土壤條件對(duì)養(yǎng)分需求的影響提供必要的數(shù)據(jù)支持，確保施肥方案的制定充分考慮了實(shí)際的生長(zhǎng)環(huán)境。通過(guò)分析環(huán)境因子（如溫度、光照、降雨量等）對(duì)養(yǎng)分需求的影響，并進(jìn)行修正，可以使養(yǎng)分需求計(jì)算更貼近桑樹(shù)實(shí)際生長(zhǎng)環(huán)境，提高施肥方案的精準(zhǔn)性和有效性，避免過(guò)度施肥或養(yǎng)分不足。通過(guò)分析土壤肥力指標(biāo)（如土壤有機(jī)質(zhì)含量、有效養(yǎng)分含量等）對(duì)養(yǎng)分需求的影響，可以避免重復(fù)施肥，節(jié)約肥料成本，并根據(jù)土壤實(shí)際狀況調(diào)整施肥方案，提高肥料利用效率，同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的污染。綜合考慮環(huán)境因子和土壤狀況對(duì)養(yǎng)分需求的影響，并對(duì)初始養(yǎng)分需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，可以得到更精確的基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量，使施肥方案更符合桑樹(shù)的實(shí)際需求，避免因環(huán)境和土壤因素導(dǎo)致的施肥不足或過(guò)量。根據(jù)桑樹(shù)生長(zhǎng)階段和最終確定的基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量，生成具體的養(yǎng)分需求配方，可以指導(dǎo)精準(zhǔn)施肥，提供包含肥料種類、施用量、施用時(shí)間和施用方法等詳細(xì)信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)桑樹(shù)的科學(xué)、高效的養(yǎng)分管理。

44、優(yōu)選地，步驟s43包括以下步驟：

45、步驟s431：對(duì)相關(guān)環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境因子數(shù)據(jù)清洗，得到清洗后環(huán)境因子數(shù)據(jù)，其中清洗后環(huán)境因子數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)、光照數(shù)據(jù)以及降雨量數(shù)據(jù)；

46、步驟s432：對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行日有效溫度確定，得到日有效溫度數(shù)據(jù)；對(duì)日有效溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行有效積溫計(jì)算，得到有效積溫?cái)?shù)據(jù)；

47、步驟s433：對(duì)光照數(shù)據(jù)進(jìn)行光合有效輻射轉(zhuǎn)換，得到光合有效輻射數(shù)據(jù)；對(duì)光合有效輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行光照有效輻射累積計(jì)算，得到光照有效輻射累積數(shù)據(jù)；

48、步驟s434：根據(jù)溫度數(shù)據(jù)以及濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行桑樹(shù)的蒸散量計(jì)算，得到蒸散量數(shù)據(jù)；根據(jù)降雨量數(shù)據(jù)與蒸散量數(shù)據(jù)進(jìn)行水分虧缺指數(shù)計(jì)算，得到水分虧缺指數(shù)數(shù)據(jù)；

49、步驟s435：分別對(duì)有效積溫?cái)?shù)據(jù)、光照有效輻射累積數(shù)據(jù)以及水分虧缺指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行等級(jí)劃分處理，得到有效積溫等級(jí)數(shù)據(jù)、光照有效輻射等級(jí)數(shù)據(jù)以及水分虧缺指數(shù)等級(jí)數(shù)據(jù)；

50、步驟s436：根據(jù)有效積溫等級(jí)數(shù)據(jù)、光照有效輻射等級(jí)數(shù)據(jù)以及水分虧缺指數(shù)等級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)設(shè)的修正系數(shù)表進(jìn)行修正系數(shù)查詢，得到初步養(yǎng)分需求修正系數(shù)；

51、步驟s437：對(duì)初步養(yǎng)分需求修正系數(shù)進(jìn)行修正系數(shù)校正，得到養(yǎng)分需求修正系數(shù)數(shù)據(jù)；根據(jù)養(yǎng)分需求修正系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)生成，得到環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)。

52、本發(fā)明通過(guò)清洗環(huán)境因子數(shù)據(jù)，去除異常值和缺失值，可以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，確保后續(xù)分析基于有效數(shù)據(jù)進(jìn)行，從而更準(zhǔn)確地評(píng)估環(huán)境因子對(duì)養(yǎng)分需求的影響。計(jì)算日有效溫度和有效積溫，可以量化溫度對(duì)桑樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的影響，為后續(xù)根據(jù)溫度條件調(diào)整養(yǎng)分需求提供科學(xué)依據(jù)，使施肥方案更適應(yīng)桑樹(shù)的生長(zhǎng)節(jié)律。將光照數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光合有效輻射，并計(jì)算累積值，可以更準(zhǔn)確地量化光照對(duì)桑樹(shù)光合作用和養(yǎng)分吸收的影響，從而更精準(zhǔn)地調(diào)整養(yǎng)分需求，提高肥料利用效率。計(jì)算桑樹(shù)蒸散量和水分虧缺指數(shù)，可以定量評(píng)估桑樹(shù)的水分狀況，為根據(jù)水分條件調(diào)整養(yǎng)分需求提供參考，避免因水分脅迫導(dǎo)致的養(yǎng)分吸收障礙。將環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行等級(jí)劃分，可以簡(jiǎn)化后續(xù)的修正系數(shù)查詢過(guò)程，并使環(huán)境因子的影響更易于量化和應(yīng)用于養(yǎng)分需求調(diào)整。通過(guò)查閱預(yù)設(shè)的修正系數(shù)表，可以快速獲取與當(dāng)前環(huán)境條件相對(duì)應(yīng)的養(yǎng)分需求修正系數(shù)，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，并使養(yǎng)分需求調(diào)整更具操作性。對(duì)初步修正系數(shù)進(jìn)行校正，可以進(jìn)一步提高修正系數(shù)的準(zhǔn)確性，使其更符合特定桑樹(shù)品種和土壤類型的實(shí)際情況。最終生成的精確的環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)，能夠更有效地指導(dǎo)養(yǎng)分需求的動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥。

53、優(yōu)選地，步驟s44包括以下步驟：

54、步驟s441：對(duì)相關(guān)土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤數(shù)據(jù)清洗，得到清洗后土壤數(shù)據(jù)；對(duì)清洗后土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行主要養(yǎng)分含量提取，得到主要養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)；

55、步驟s442：根據(jù)主要養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)進(jìn)行養(yǎng)分比例計(jì)算，得到養(yǎng)分比例數(shù)據(jù)；

56、步驟s443：根據(jù)養(yǎng)分比例數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)的理想養(yǎng)分比例范圍值進(jìn)行養(yǎng)分平衡指數(shù)計(jì)算，得到養(yǎng)分平衡指數(shù)；

57、步驟s444：獲取土壤標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；根據(jù)土壤標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)清洗后土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤指標(biāo)權(quán)重確定，得到土壤指標(biāo)權(quán)重?cái)?shù)據(jù)；

58、步驟s445：根據(jù)清洗后土壤數(shù)據(jù)以及土壤指標(biāo)權(quán)重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行土壤肥力綜合評(píng)分計(jì)算，得到土壤肥力綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)；

59、步驟s446：對(duì)養(yǎng)分平衡指數(shù)以及土壤肥力綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)整合，得到土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)；

60、步驟s447：根據(jù)清洗后土壤數(shù)據(jù)以及土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行養(yǎng)分供應(yīng)能力評(píng)估，得到土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力數(shù)據(jù)；

61、步驟s448：根據(jù)土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力數(shù)據(jù)進(jìn)行養(yǎng)分需求修正系數(shù)計(jì)算，得到土壤養(yǎng)分需求修正系數(shù)數(shù)據(jù)；根據(jù)土壤養(yǎng)分需求修正系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤狀況影響數(shù)據(jù)生成，得到土壤狀況影響數(shù)據(jù)。

62、本通過(guò)清洗土壤數(shù)據(jù)并提取主要養(yǎng)分含量，可以去除異常值和噪聲，確保后續(xù)分析基于可靠的數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確評(píng)估土壤養(yǎng)分狀況，為精準(zhǔn)施肥提供基礎(chǔ)。計(jì)算土壤中主要養(yǎng)分的比例，可以了解土壤養(yǎng)分的平衡狀況，為后續(xù)調(diào)整施肥方案，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分均衡供應(yīng)提供依據(jù)。計(jì)算養(yǎng)分平衡指數(shù)，可以量化土壤養(yǎng)分的平衡程度，為評(píng)估土壤肥力狀況和制定平衡施肥方案提供重要參考。獲取土壤標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)并確定土壤指標(biāo)權(quán)重，可以使土壤肥力評(píng)估更具科學(xué)性和針對(duì)性，確保重要的土壤指標(biāo)在肥力評(píng)估中發(fā)揮更大的作用。計(jì)算土壤肥力綜合評(píng)分，可以綜合反映土壤的肥力水平，為評(píng)估土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力和制定施肥方案提供重要依據(jù)。整合養(yǎng)分平衡指數(shù)和土壤肥力綜合評(píng)分，可以更全面地反映土壤肥力狀況，避免單一指標(biāo)的局限性，提高施肥方案的科學(xué)性。評(píng)估土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力，可以了解土壤能夠提供的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量，為制定更精準(zhǔn)的施肥方案，避免過(guò)度施肥或施肥不足提供關(guān)鍵信息。根據(jù)土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力計(jì)算養(yǎng)分需求修正系數(shù)和土壤狀況影響數(shù)據(jù)，可以根據(jù)土壤實(shí)際狀況調(diào)整養(yǎng)分需求，避免重復(fù)施肥，提高肥料利用效率，并最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥，促進(jìn)桑樹(shù)健康生長(zhǎng)。

63、優(yōu)選地，步驟s46包括以下步驟：

64、步驟s461：根據(jù)生長(zhǎng)階段判定結(jié)果從預(yù)設(shè)的桑樹(shù)養(yǎng)分需求數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢對(duì)應(yīng)生長(zhǎng)階段的基礎(chǔ)養(yǎng)分配方，得到基礎(chǔ)養(yǎng)分配方數(shù)據(jù)；

65、步驟s462：根據(jù)基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量以及基礎(chǔ)養(yǎng)分配方數(shù)據(jù)進(jìn)行養(yǎng)分需求量比例計(jì)算，得到目標(biāo)養(yǎng)分比例數(shù)據(jù)；

66、步驟s463：根據(jù)土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)養(yǎng)分比例數(shù)據(jù)進(jìn)行養(yǎng)分間相互作用調(diào)整，得到調(diào)整后養(yǎng)分比例數(shù)據(jù)；

67、步驟s464：利用環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)對(duì)調(diào)整后養(yǎng)分比例數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境因子精細(xì)調(diào)節(jié)，得到精細(xì)化養(yǎng)分比例數(shù)據(jù)；

68、步驟s465：根據(jù)土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)、生長(zhǎng)階段判定結(jié)果以及精細(xì)化養(yǎng)分比例數(shù)據(jù)進(jìn)行養(yǎng)分形態(tài)選擇，得到養(yǎng)分需求配方數(shù)據(jù)。

69、本發(fā)明通過(guò)根據(jù)桑樹(shù)生長(zhǎng)階段查詢基礎(chǔ)養(yǎng)分配方，可以快速獲取該階段推薦的養(yǎng)分比例，為制定個(gè)性化施肥方案提供基礎(chǔ)，確保施肥方案符合桑樹(shù)的生長(zhǎng)規(guī)律。根據(jù)基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量和基礎(chǔ)養(yǎng)分配方計(jì)算目標(biāo)養(yǎng)分比例，可以在滿足總養(yǎng)分需求量的同時(shí)，保持合理的養(yǎng)分比例，避免養(yǎng)分失衡，促進(jìn)桑樹(shù)健康生長(zhǎng)。根據(jù)土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)調(diào)整目標(biāo)養(yǎng)分比例，可以考慮養(yǎng)分間的相互作用，避免某些養(yǎng)分過(guò)量或不足，提高肥料利用效率，并防止養(yǎng)分拮抗對(duì)桑樹(shù)生長(zhǎng)造成的不利影響。利用環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)對(duì)養(yǎng)分比例進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，可以使施肥方案更適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境條件，提高桑樹(shù)對(duì)養(yǎng)分的吸收利用率，并減少環(huán)境因素對(duì)養(yǎng)分有效性的影響。綜合考慮土壤肥力指標(biāo)、桑樹(shù)生長(zhǎng)階段和精細(xì)化養(yǎng)分比例，選擇合適的養(yǎng)分形態(tài)，可以最大限度地提高肥料利用率，避免養(yǎng)分損失，并根據(jù)桑樹(shù)的特定需求提供最合適的養(yǎng)分形態(tài)，從而達(dá)到最佳施肥效果。

70、優(yōu)選地，本發(fā)明還提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控系統(tǒng)，用于執(zhí)行如上所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控方法，該基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控系統(tǒng)包括：

71、環(huán)境與土壤數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)桑園進(jìn)行環(huán)境和土壤數(shù)據(jù)采集，得到原始傳感器數(shù)據(jù)；對(duì)原始傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間順序的數(shù)據(jù)集成，得到環(huán)境參量數(shù)據(jù)集；

72、桑樹(shù)生長(zhǎng)狀態(tài)分析模塊，用于通過(guò)多光譜相機(jī)對(duì)桑園中的桑樹(shù)進(jìn)行多光譜圖像采集，并進(jìn)行圖像預(yù)處理，得到預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行葉綠素含量估算，得到葉綠素含量數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)以及葉綠素含量數(shù)據(jù)進(jìn)行生長(zhǎng)健康參數(shù)分析，得到生長(zhǎng)健康參數(shù)；

73、生長(zhǎng)階段判別模塊，用于對(duì)環(huán)境參量數(shù)據(jù)集以及生長(zhǎng)健康參數(shù)進(jìn)行生長(zhǎng)階段特征提取，得到生長(zhǎng)階段關(guān)鍵特征；根據(jù)生長(zhǎng)階段關(guān)鍵特征進(jìn)行生長(zhǎng)階段判別，得到生長(zhǎng)階段判定結(jié)果；

74、養(yǎng)分需求計(jì)算模塊，用于根據(jù)生長(zhǎng)階段判定結(jié)果以及預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)養(yǎng)分需求模型進(jìn)行初始養(yǎng)分需求計(jì)算，得到初始養(yǎng)分需求數(shù)據(jù)；對(duì)環(huán)境參量數(shù)據(jù)集進(jìn)行環(huán)境因子數(shù)據(jù)提取以及土壤數(shù)據(jù)提取，得到相關(guān)環(huán)境因子數(shù)據(jù)以及相關(guān)土壤數(shù)據(jù)；根據(jù)相關(guān)環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境因子影響修正分析，得到環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)；根據(jù)相關(guān)土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤肥力指標(biāo)提取，得到土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)；根據(jù)土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤狀況影響分析，得到土壤狀況影響數(shù)據(jù)；據(jù)環(huán)境因子影響數(shù)據(jù)以及土壤狀況影響數(shù)據(jù)對(duì)初始養(yǎng)分需求數(shù)據(jù)進(jìn)行養(yǎng)分需求動(dòng)態(tài)調(diào)整，得到基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量；根據(jù)生長(zhǎng)階段判定結(jié)果以及基礎(chǔ)養(yǎng)分需求量進(jìn)行養(yǎng)分需求配方生成，得到養(yǎng)分需求配方數(shù)據(jù)；

75、施肥規(guī)劃模塊，用于獲取桑園施肥設(shè)備數(shù)據(jù)；根據(jù)養(yǎng)分需求配方以及桑園施肥設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行施肥規(guī)劃處理，以實(shí)現(xiàn)桑樹(shù)生長(zhǎng)監(jiān)控作業(yè)。

76、本發(fā)明通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集并整合環(huán)境和土壤數(shù)據(jù)，可以全面、動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)桑園的生長(zhǎng)環(huán)境，為后續(xù)的分析和決策提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)桑園環(huán)境的精準(zhǔn)感知。利用多光譜圖像技術(shù)，可以快速、無(wú)損地獲取桑樹(shù)的表型特征、葉綠素含量和病蟲(chóng)害信息，綜合評(píng)估桑樹(shù)的生長(zhǎng)健康狀況，為精準(zhǔn)施肥提供重要的參考依據(jù)。通過(guò)分析環(huán)境數(shù)據(jù)和桑樹(shù)生長(zhǎng)健康參數(shù)，可以準(zhǔn)確判斷桑樹(shù)所處的生長(zhǎng)階段，為制定針對(duì)性的施肥方案提供關(guān)鍵指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)桑樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程的智能化管理。綜合考慮桑樹(shù)生長(zhǎng)階段、環(huán)境因子和土壤狀況等因素，可以精確計(jì)算桑樹(shù)的養(yǎng)分需求量，并生成個(gè)性化的施肥配方，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥，提高肥料利用效率，同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的污染。結(jié)合施肥設(shè)備數(shù)據(jù)和養(yǎng)分需求配方進(jìn)行施肥規(guī)劃，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、精準(zhǔn)化的施肥作業(yè)，提高施肥效率，降低勞動(dòng)成本，并實(shí)現(xiàn)對(duì)桑樹(shù)生長(zhǎng)的持續(xù)監(jiān)控，最終提高桑園的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的桑園監(jiān)控方法，通過(guò)結(jié)合傳感器技術(shù)、多光譜成像技術(shù)和智能算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)桑園的全面、精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的監(jiān)控，解決了現(xiàn)有方法監(jiān)測(cè)手段單一、效率低下的問(wèn)題，為桑園精細(xì)化管理提供了有效的技術(shù)手段。