【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生態系統，更具體地說，本專利技術涉及一種生物多樣性關鍵區域識別方法。
技術介紹
1、隨著全球工業化和城市化進程的加速，水體污染問題日益嚴重，導致許多水域的生態系統遭到嚴重破壞；水生生物作為生態系統的重要組成部分，其多樣性和豐富性是水域生態健康的關鍵指標。因此，準確識別水域生物多樣性關鍵區域，成為水質治理和生態保護的重要任務。
2、目前，針對水域生物多樣性的監測主要依賴傳統的實驗室分析和定期采樣，這種方法雖然能夠識別特定的生物種類，但對上述方法以及現有技術進行研究和實際應用發現，上述方法以及現有技術至少存在以下部分缺陷：
3、（1）人工成本高，效率低下，對生物種群變化的實時性和靈活性不足，無法反映水域的動態變化；
4、（2）現有技術往往側重于單一或少數生物種群指標，未能從整體生態系統的角度綜合評估生物多樣性，導致評估結果可能不夠準確。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術的實施例提供一種生物多樣性關鍵區域識別方法。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種生物多樣性關鍵區域識別方法，所述方法包括：
4、步驟1：采集t時刻下目標水域中r個目標子區域的水域特征數據，t、r為大于零的正整數；
5、步驟2：基于水域特征數據生成水域豐度系數；
6、步驟3：對所述水域豐度系數進行判斷，得到低豐度區域和高豐度區域；
7、步驟4：根據所述高豐
8、步驟5：根據生物類型對所述高豐度區域進行分析，篩選出關鍵治理區域和關鍵保護區域。
9、進一步地，所述水域特征數據包括水域面積、生物種類總數量、生物種類以及對應的生物數量。
10、進一步地，基于水域特征數據生成水域豐度系數，包括：
11、獲取第r個目標子區域的水域特征數據，并根據水域特征數據進行公式化計算，得到水域豐度系數；其計算公式為；式中，表示第r個目標子區域的水域豐度系數，表示第r個目標子區域的水域面積，表示第r個目標子區域的生物種類總數量，表示第r個目標子區域中第i個生物種類的生物數量。
12、進一步地，對所述水域評估系數進行判斷，包括：
13、將水域豐度系數與預設的水域豐度系數區間進行比對，
14、若水域豐度系數小于預設的水域豐度系數區間，則標記為“低豐度區域”，將標記為“低豐度區域”作為關鍵排查區域；
15、若水域豐度系數屬于預設的水域豐度系數區間，則標記為“正常豐度區域”，令t+n，返回步驟1，n為大于零正整數；
16、若水域豐度系數大于預設的水域豐度系數區間，則標記為“高豐度區域”。
17、進一步地，所述預設生物種類識別模型的生成邏輯如下：
18、獲取歷史生物種類訓練數據，將歷史生物種類識別訓練數據劃分為生物種類識別訓練集和生物種類識別測試集；所述歷史生物種類識別訓練數據包括m個生物種類及其對應的標注標簽，m為大于零的整數；
19、構建分類器，將生物種類識別訓練集中的生物種類作為分類器的輸入數據，以及將生物種類識別訓練集中的標注標簽作為分類器的輸出數據，對分類器進行訓練，由此分析得到初始分類器；
20、利用測試集對初始分類器進行模型驗證，將大于等于預設準確度的初始分類模型作為預設生物種類識別模型。
21、進一步地，根據生物類型對所述高豐度區域進行分析，包括：
22、獲取高豐度區域中標注標簽為有害生物種類總數量、有害生物種類以及對應的生物數量，并結合水域特征數據中生物種類總數量、生物種類以及對應的生物數量進行公式化計算，得到水域危害系數；其計算公式為；式中，表示第r個目標子區域的水域危害系數，表示第r個目標子區域的生物種類總數量，表示第r個目標子區域中第i個生物種類的生物數量，表示第r個目標子區域的有害生物種類總數量，表示第r個目標子區域中第v個有害生物種類的生物數量。
23、進一步地，篩選出關鍵治理區域和關鍵保護區域，包括：
24、設置危害評估閾值，將所述水域危害系數與危害評估閾值進行比對，
25、若水域危害系數小于危害評估閾值，則標記為“安全區”，將標記為“安全區”作為關鍵保護區域；
26、若水域危害系數大于危害評估閾值，則標記為“危害區”，將標記為“危害區”作為關鍵治理區域。
27、進一步地，所述方法還包括：
28、步驟6：基于所述低豐度區域，提取在預設時間段內水質特征數據，并生成水域水質波動圖；
29、步驟7：根據所述水域水質波動圖確定低豐度區域豐度系數低的原因。
30、進一步地，所述水質特征數據包括實測營養鹽濃度數據、實測溶解氧濃度數據、實測ph值數據、實測重金屬含量數據、實測濁度數據、實測水壓數據和實測水溫數據；
31、基于所述水質特征數據生成水域水質波動圖；
32、所述水域水質波動圖包括實測營養鹽濃度波動圖、實測溶解氧濃度波動圖、實測ph值波動圖、實測重金屬含量波動圖、實測濁度波動圖、實測水壓波動圖和實測水溫波動圖。
33、進一步地，根據所述水域水質波動圖確定低豐度區域豐度系數低的原因，包括：
34、調取預設營養鹽濃度波動圖、預設溶解氧濃度波動圖、預設ph值波動圖、預設重金屬含量波動圖、預設濁度波動圖、預設水壓波動圖和預設水溫波動圖，分別計算水域水質波動圖中實測營養鹽濃度波動圖與預設營養鹽濃度波動圖、實測溶解氧濃度波動圖與預設溶解氧濃度波動圖、實測ph值波動圖與預設ph值波動圖、實測重金屬含量波動圖與預設重金屬含量波動圖、實測濁度波動圖與預設濁度波動圖、實測水壓波動圖與預設水壓波動圖以及實測水溫波動圖與預設水溫波動圖的余弦相似系數；
35、將余弦相似系數與預設余弦相似系數閾值進行比對，若余弦相似系數小于預設余弦相似系數閾值，則確定影響低豐度區域豐度系數低的原因。
36、相比于現有技術，本專利技術的有益效果在于：
37、本申請公開了一種生物多樣性關鍵區域識別方法，包括采集t時刻下目標水域中r個目標子區域的水域特征數據，根據水域特征數據生成水域豐度系數，對所述水域豐度系數進行判斷，得到低豐度區域和高豐度區域；根據所述高豐度區域，將水域特征數據中生物種類輸入預設生物種類識別模型中進行識別，得到生物類型，所述生物類型包括有害生物和非有害生物；根據生物類型對所述高豐度區域進行分析，篩選出關鍵治理區域和關鍵保護區域；
38、基于所述低豐度區域，提取在預設時間段內水質特征數據，并生成水域水質波動圖；根據所述水域水質波動圖確定低豐度區域豐度系數低的原因；本專利技術從生物種類數以及對應的生物數量考慮生物多樣性，有利于提高識別關鍵治理區域和關鍵保護區域的評估結果本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，所述水域特征數據包括水域面積、生物種類總數量、生物種類以及對應的生物數量。
3.根據權利要求2所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，基于水域特征數據生成水域豐度系數，包括：
4.根據權利要求3所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，對所述水域評估系數進行判斷，包括：
5.根據權利要求1所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，所述預設生物種類識別模型的生成邏輯如下：
6.根據權利要求4所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，根據生物類型對所述高豐度區域進行分析，包括：
7.根據權利要求6所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，篩選出關鍵治理區域和關鍵保護區域，包括：
8.根據權利要求1所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，所述方法還包括：
9.根據權利要求8所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，
10.根據權利要求9所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，根據所述水域水質波動圖確定低豐度區域豐度系數低的原因，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，所述水域特征數據包括水域面積、生物種類總數量、生物種類以及對應的生物數量。
3.根據權利要求2所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，基于水域特征數據生成水域豐度系數，包括：
4.根據權利要求3所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，對所述水域評估系數進行判斷，包括：
5.根據權利要求1所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，其特征在于，所述預設生物種類識別模型的生成邏輯如下：
6.根據權利要求4所述的一種生物多樣性關鍵區域識別方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：沈飛，楊靜，王剛，董濤，
申請(專利權)人：江蘇方朔環境科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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