【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高寒草原監(jiān)控防治，具體為一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)及其工作方法。
技術(shù)介紹
1、在高寒草原地區(qū)，灌叢化問題日益凸顯，嚴(yán)重威脅著草原的生態(tài)平衡和健康。盡管目前已建立了多種草原生態(tài)監(jiān)測與管理系統(tǒng)，如“草原生態(tài)健康智能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系”、“高寒草原生態(tài)管理系統(tǒng)”和“高寒山地草原退化監(jiān)測平臺”，但對草原灌叢化動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究仍顯不足。
2、但是現(xiàn)有的監(jiān)測與防治策略多處于實驗和探索階段，缺乏成熟的系統(tǒng)和有效的管理平臺。因此，亟需構(gòu)建一個兼顧環(huán)境保護、社會福祉和經(jīng)濟發(fā)展的應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)及其工作方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、(一)解決的技術(shù)問題
2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)及其工作方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
3、(二)技術(shù)方案
4、為實現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，包括：
5、劃分采集模塊，用于對高寒草原進行區(qū)域劃定，通過衛(wèi)星、無人機和人工采集劃定區(qū)域的周期時間內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)和周期數(shù)據(jù)，周期數(shù)據(jù)包括周期數(shù)據(jù)采集的時間、時間間隔和在該時間下劃定區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù)；
6、其中，在該時間下劃定區(qū)域的所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括該區(qū)域所有與植物生長的相關(guān)參數(shù)；
7、數(shù)據(jù)處理模塊，用于對劃分采集模塊采集的所述圖像數(shù)據(jù)和所述周期數(shù)據(jù)進行劃分和處理，得到圖像特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集；
8、
9、決策防治模塊，用于將高寒草原的即時信息輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，得到高寒草原的防治策略。
10、作為本實施例的優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)處理模塊對劃分采集模塊采集的所述圖像數(shù)據(jù)和所述周期數(shù)據(jù)進行劃分和處理，得到圖像特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集包括：
11、數(shù)據(jù)劃分，將圖像數(shù)據(jù)和周期數(shù)據(jù)以采集的周期時間為基準(zhǔn)基于若干時間段進行分割；
12、數(shù)據(jù)處理，將分割后的圖像數(shù)據(jù)和周期數(shù)據(jù)中重復(fù)的數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)進行刪除，同時將分割后形成的若干圖像數(shù)據(jù)和周期數(shù)據(jù)重新統(tǒng)一命名或定義，得到若干圖像特征數(shù)據(jù)和周期特征數(shù)據(jù)。
13、作為本實施例的優(yōu)選，所述模型管理模塊構(gòu)建預(yù)測模型的過程包括：
14、獲取圖像特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集，并構(gòu)建訓(xùn)練集；
15、分別對圖像特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集進行特征提取，得到目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)周期數(shù)據(jù)；
16、利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)周期數(shù)據(jù)進行處理，生成圖像-周期特征映射；
17、對圖像-周期特征映射進行訓(xùn)練，基于訓(xùn)練結(jié)果構(gòu)建預(yù)測模型。
18、作為本實施例的優(yōu)選，所述利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)周期數(shù)據(jù)進行處理，生成圖像-周期特征映射包括：
19、對目標(biāo)周期數(shù)據(jù)進行分類，并將目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)和分類后的目標(biāo)周期數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法進行訓(xùn)練，得到具備目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)周期數(shù)據(jù)的映射關(guān)系模型；
20、基于分割后得到的若干圖像特征數(shù)據(jù)和周期特征數(shù)據(jù)對映射關(guān)系模型進行調(diào)整優(yōu)化，得到圖像-周期特征映射。
21、作為本實施例的優(yōu)選，所述決策防治模塊更新貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，并將即時信息輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，得到高寒草原的防治策略的過程包括：
22、采用圖像-周期特征映射、多維效益更新貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型的狀態(tài)量、控制量、環(huán)境變量和權(quán)重變量，得到目標(biāo)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型；
23、將高寒草原的即時信息輸入目標(biāo)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，得到高寒草原的防治策略。
24、作為本實施例的優(yōu)選，所述將高寒草原的即時信息輸入目標(biāo)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，得到高寒草原的防治策略包括：
25、基于圖像-周期特征映射確定高寒草原的即時信息對應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，基于預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)對多維效益的影響，得到預(yù)設(shè)影響數(shù)據(jù)，并將預(yù)設(shè)影響數(shù)據(jù)作為影響閾值；
26、通過目標(biāo)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型計算高寒草原即時信息的后續(xù)變量數(shù)據(jù)，通過后續(xù)變量數(shù)據(jù)判定對多維效益的影響，得到后續(xù)影響數(shù)據(jù)，并將后續(xù)影響數(shù)據(jù)作為影響因子；
27、判定影響因子與影響閾值的大小；
28、若是，則基于影響因子與影響閾值的差異以及多維效益，對高寒草原的周期數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)；
29、若否，則維持高寒草原的原始狀態(tài)。
30、作為本實施例的優(yōu)選，所述基于影響因子與影響閾值的差異以及多維效益，對高寒草原的周期數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)的過程包括：
31、基于圖像-周期特征映射和多維效益判定周期特征對圖像特征的影響，在多維效益條件下周期特征對圖像特征的影響的權(quán)重，并基于計算出的權(quán)重對高寒草原的周期數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)；
32、在多維效益條件下所述周期特征與圖像特征的權(quán)重公式為：
33、wc(xt)＝λp(xt|zt)∫p(xt|xt-1，yt)c(xt)dxt-1+δ
34、其中w為權(quán)重系數(shù)，c(xt)為圖像特征數(shù)據(jù)歸一化后的參數(shù)，λ為多為效益的影響因子，p(xt|zt)為t時刻圖像-周期特征預(yù)測模型，p(xt|xt-1，yt)為圖像特征數(shù)據(jù)歸一化后的參數(shù)偏移量，xt為t時刻圖像特征數(shù)據(jù)的狀態(tài)量，yt為t時刻周期特征數(shù)據(jù)的環(huán)境變量，zt為t時刻圖像特征數(shù)據(jù)的控制量，xt-1為t-1時刻圖像特征數(shù)據(jù)的狀態(tài)量。
35、作為本實施例的優(yōu)選，一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治的工作方法，采用上述的應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，包括：
36、劃定高寒草原區(qū)域，通過衛(wèi)星、無人機和人工采集劃定區(qū)域的周期時間內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)和周期數(shù)據(jù)，周期數(shù)據(jù)包括周期數(shù)據(jù)采集的時間、時間間隔和在該時間下劃定區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù)；
37、其中，在該時間下劃定區(qū)域的所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括該區(qū)域所有與植物生長的相關(guān)參數(shù)；
38、基于預(yù)設(shè)時間間隔對采集到的圖像數(shù)據(jù)和周期數(shù)據(jù)進行劃分和處理，得到圖像特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集；
39、基于圖形特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集構(gòu)建預(yù)測模型，其中所述周期特征數(shù)據(jù)集為預(yù)測模型的輸入量，圖像特征數(shù)據(jù)集為預(yù)測模型的輸出量；
40、更新貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，將高寒草原的即時信息輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，得到高寒草原的防治策略，得到高寒草原灌叢化趨勢關(guān)系數(shù)據(jù)；
41、基于高寒草原灌叢化趨勢關(guān)系數(shù)據(jù)，得到所述待檢測高寒草原的防治管理方案；
42、構(gòu)建預(yù)測模型的過程包括：
43、獲取圖像特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集，并構(gòu)建訓(xùn)練集；
44、分別對圖像特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集進行特征提取，得到目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)周期數(shù)據(jù)；
45、對目標(biāo)周期數(shù)據(jù)進行分類，并將目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)和分類后的目標(biāo)周期數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法進行訓(xùn)練本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：包括
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊對劃分采集模塊采集的所述圖像數(shù)據(jù)和所述周期數(shù)據(jù)進行劃分和處理，得到圖像特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：所述模型管理模塊構(gòu)建預(yù)測模型的過程包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：所述利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)周期數(shù)據(jù)進行處理，生成圖像-周期特征映射包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：所述決策防治模塊更新貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，并將即時信息輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，得到高寒草原的防治策略的過程包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：所述將高寒草原的即時信息輸入目標(biāo)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，得到高寒草原的防治策略包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防
8.一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治的工作方法，采用權(quán)利要求1-7任一項所述的應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治的工作方法，其特征在于：所述更新貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，將高寒草原的即時信息輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，得到高寒草原的防治策略，得到高寒草原灌叢化趨勢關(guān)系數(shù)據(jù)的過程包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：包括
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊對劃分采集模塊采集的所述圖像數(shù)據(jù)和所述周期數(shù)據(jù)進行劃分和處理，得到圖像特征數(shù)據(jù)集和周期特征數(shù)據(jù)集包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：所述模型管理模塊構(gòu)建預(yù)測模型的過程包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：所述利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)周期數(shù)據(jù)進行處理，生成圖像-周期特征映射包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)對高寒草原灌叢化監(jiān)測防治系統(tǒng)，其特征在于：所述決策防治模塊更新貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，并將即時信息輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)評價模型，得到高寒草原的防...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李江月，李耀明，馬學(xué)喜，范連連，李偉，高英志，鄭偉，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。