[發(fā)明專利]植物根系水平分布模型構(gòu)建方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710612841.1
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN109299806A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張文艷;熊娟;侯勝;史漢宸;羅敏;李琦;陳林;趙紅娛;李曉霜;劉良果
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 董亞軍

本發(fā)明是關(guān)于一種植物根系水平分布模型構(gòu)建方法及裝置，屬于植物根系檢測技術(shù)領(lǐng)域。方法包括：周期性讀取預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管的圖像數(shù)據(jù)；基于圖像數(shù)據(jù)，確定待測目標植物在至少一個水平距離的生長參數(shù)；基于生長參數(shù)，生成待測目標植物的根系生物量的水平分布；對根系生物量水平分布進行模型擬合，得到多個函數(shù)關(guān)系的擬合精度；在多個函數(shù)關(guān)系中確定目標函數(shù)關(guān)系，將目標函數(shù)關(guān)系作為待測目標植物的植物根系水平分布模型。本發(fā)明根據(jù)根系生物量在水平距離中的水平分布，構(gòu)建植物根系水平分布模型，以了解輸氣管道上方生長的植物根系在水平方向上的分布情況，實現(xiàn)對植物根系生長的預(yù)測，提前做好輸氣管道的防護措施，避免植物根系對輸氣管道的破壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物根系檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種植物根系水平分布模型構(gòu)建方法及裝置。

背景技術(shù)

植物根系具有養(yǎng)分以及水分的吸收、傳輸和存儲的功能，同時還具有固定和支撐植物體的重要生理功能，在生態(tài)系統(tǒng)的生物地球化學(xué)循環(huán)中扮演著重要角色。對于生長在輸氣管道上方的植物來說，在生長的過程中，植物根系很可能會對輸氣管道的防腐層進行破壞。我國從20世紀80年代初期開始關(guān)注輸氣管道防腐層的植物根系破壞問題，并于20世紀80年代中期先后發(fā)現(xiàn)多起70年代修建的輸氣管道出現(xiàn)蘆葦根系刺透輸氣管道石油瀝青防腐層的現(xiàn)象。

為了解決輸氣管道防腐層的植物根系破壞問題，一方面需要研發(fā)和應(yīng)用新型防腐涂層，這從2000年后已經(jīng)得到很大的改善；另一方面需要對輸氣管道埋藏壞境的植物根系進行預(yù)測，預(yù)測植物根系對管道的影響，以便提前做好防護措施。由于植物根系生長于土壤中，屬于“黑箱”介質(zhì)，無法用肉眼進行觀察，而且植物根系生長分布的偶然性、不可預(yù)知性給研究帶來很大的不便，導(dǎo)致無法正確評估植物根系對管道的危害，因此，亟需一種植物根系水平分布模型構(gòu)建方法，以便構(gòu)建植物根系在水平方向的分布模型，了解輸氣管道上方生長的植物根系在水平方向上的分布情況，對植物根系的生長進行預(yù)測。

發(fā)明內(nèi)容

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種植物根系垂直分布模型構(gòu)建方法及裝置。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種植物根系水平分布模型構(gòu)建方法，所述方法包括：

周期性讀取預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管的圖像數(shù)據(jù)，所述微根管埋設(shè)在壕溝中，所述壕溝處于待測目標植物周圍的目標位置；

基于所述圖像數(shù)據(jù)，確定所述待測目標植物在至少一個水平距離的生長參數(shù)；

基于所述生長參數(shù)，生成所述待測目標植物的根系生物量在所述至少一個水平距離中的水平分布；

基于多個函數(shù)關(guān)系，對所述根系生物量在所述至少一個水平距離中的水平分布進行模型擬合，得到所述多個函數(shù)關(guān)系的擬合精度；

在所述多個函數(shù)關(guān)系中確定目標函數(shù)關(guān)系，將所述目標函數(shù)關(guān)系作為所述待測目標植物的植物根系水平分布模型，所述目標函數(shù)關(guān)系的擬合精度大于精度標準。

本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

通過周期性讀取預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管的圖像數(shù)據(jù)，基于圖像數(shù)據(jù)，確定待測目標植物在至少一個水平距離的生長參數(shù)，并基于生長參數(shù)，生成待測目標植物的根系生物量在至少一個水平距離中的水平分布，使得可以基于多個函數(shù)關(guān)系，對根系生物量在至少一個水平距離中的水平分布進行擬合，將擬合精度大于精度標準的目標函數(shù)作為待測目標植物的植物根系水平分布模型，以便了解輸氣管道上方生長的植物根系在水平方向上的分布情況，實現(xiàn)對植物根系生長的預(yù)測，提前做好輸氣管道的防護措施，避免植物根系對輸氣管道的破壞。

在另一個實施例中，所述周期性讀取預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管的圖像數(shù)據(jù)之前，所述方法還包括：

選取待測目標植物，在所述待測目標植物周圍的目標位置挖掘壕溝；

根據(jù)埋設(shè)規(guī)則，在所述壕溝內(nèi)埋設(shè)預(yù)設(shè)數(shù)目個微根管。