恭喜四川省自然资源科学研究院(四川省生产力促进中心);四川兴蜀工程勘察设计集团有限公司涂卫国获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网恭喜四川省自然资源科学研究院(四川省生产力促进中心);四川兴蜀工程勘察设计集团有限公司申请的专利一种基于大数据的大熊猫活动区域划分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:CN119249175B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11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:202411777423.4,技术领域涉及:G06F18/23;该发明授权一种基于大数据的大熊猫活动区域划分方法及系统是由涂卫国;补春兰;乐建;黄一倪;单婷倩;黄颉;苟小林;樊华;江羊洋;罗雪梅;李森;罗海霞设计研发完成,并于2024-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于大数据的大熊猫活动区域划分方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于大数据的大熊猫活动区域划分方法及系统,包括:根据大熊猫栖息空间局部特征构建地理加权模型,然后根据最大熵原理与已知位置与环境数据确定潜在空间分布,在潜在空间分布中以蚁群算法模拟信息素影响,通过隐马尔可夫链得出预测移动路径,对预测移动路径进行聚类,用克里金插值法得活动强度分布并划分区域,在各季节里,考量气候影响生成划分策略集合,从集合里选择出生态保护性和大熊猫适应性最优的划分策略,作为大熊猫活动区域划分的最终方案。该方法综合多源数据与多种算法,提高了大熊猫活动区域划分的精确性、科学性,助力其保护与生态研究,同时具有较好的可解释性。
本发明授权一种基于大数据的大熊猫活动区域划分方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于大数据的大熊猫活动区域划分方法,其特征在于,包括以下步骤:根据大熊猫栖息空间中不同位置的局部特征构建地理加权模型;所述根据大熊猫栖息空间中不同位置的局部特征构建地理加权模型的方法,包括:收集包括卫星遥感图像、栖息地环境数据及含时间戳的大熊猫位置数据,进行预处理后并提取特征向量,计算特征向量与大熊猫密度间的皮尔逊相关系数,将位于前20%的特征向量作为局部特征变量;选择高斯函数作为地理加权模型的权重函数,以大熊猫位置数据为因变量,局部特征变量作为自变量建立地理加权模型,表达式为: 其中,为大熊猫在位置的活动强度,为位置的坐标,为位置的常数项回归系数,为自变量的数量,和分别为位置的第个自变量和第个自变量,为的回归系数,为位置的第个自变量与第个自变量交互性的回归系数,为误差项;基于最大熵原理结合所述地理加权模型,根据已知的大熊猫位置信息和环境数据寻找使熵最大化的概率分布,获得大熊猫的潜在空间分布;所述基于最大熵原理结合所述地理加权模型,根据已知的大熊猫位置信息和环境数据寻找使熵最大化的概率分布的方法,包括:根据已知大熊猫的位置信息和环境数据通过回归分析建立概率密度与地理加权模型间的线性关系,将地理加权模型融入至熵函数中,表达式为: 其中,为概率分布,为大熊猫的栖息地空间区域,和分别为概率密度函数与地理加权模型间线性函数的截距项和斜率项,为地理加权模型在位置的值;根据大熊猫的生态习性和生物学特性确定约束条件,根据约束条件构建拉格朗日函数,对拉格朗日函数关于拉格朗日乘数求偏导,获得方程组;通过梯度下降法进行求解方程组,得到满足约束条件且使熵函数最大化的概率分布,作为大熊猫的潜在空间分布;在所述大熊猫的潜在空间分布中通过蚁群算法模拟大熊猫移动过程中的信息素影响,基于隐马尔克夫链获取大熊猫的预测移动路径;所述基于隐马尔克夫链获取大熊猫的预测移动路径的方法,包括:将大熊猫在潜在空间分布中的不同位置定义为隐马尔科夫链的状态,将通过蚁群算法模拟得到的大熊猫移动趋势的模拟结果作为观测值;根据大熊猫的潜在空间分布确定初始时刻大熊猫处于每个状态的概率,使用隐马尔可夫模型计算出每个时刻每个隐藏状态的最大路径概率,表达式为: 其中,为在时刻,沿着路径到达隐藏状态且产生观测序列的最大概率,为在初始时刻时处于隐藏状态的概率,为在隐藏状态下观测到第一个观测值的概率,为隐藏状态的总数,为在时刻到达隐藏状态的路径,为在时刻到达隐藏状态的所有可能路径集合,为路径出现的概率,为从路径在时刻经过的隐藏状态转移到隐藏状态的概率,为在隐藏状态下观测到时刻的观测值的概率;根据每个时刻最优路径的前一个隐藏状态的信息进行回溯,获取每个时刻的最优隐藏状态,得到隐藏状态序列,即大熊猫的预测移动路径;对所述大熊猫的预测移动路径进行聚类,对各聚类应用克里金插值法获取大熊猫活动强度分布,进行划分获得活动区域划分策略;所述对所述大熊猫的预测移动路径进行聚类,对各聚类应用克里金插值法获取大熊猫活动强度分布,进行划分获得活动区域划分策略的方法,包括:使用核密度估计对预测路径进行空间密度分析,将相似性大于预设阈值的划分为同一聚类,基于每个聚类的空间特征构建变异函数模型,表达式为: 其中,为滞后矩,表示两个采样点间的空间距离,为滞后矩为时的点对数,为第个采样点位置,和分别为在位置和处的大熊猫活动频率;基于变异函数模型使用克里金插值法对每个聚类进行插值,获得每个聚类的活动强度值,基于活动强度将大熊猫栖息空间划分为核心活动区、次级活动区、边缘过渡区、潜在活动区和保护缓冲区,具体为:计算活动强度的上四分位数、下四分位数和四分位距,将活动强度大于的区域划分为核心活动区,将活动强度介于和之间的区域划分为次级活动区,将活动强度在和间的区域划分为边缘过渡区,将活动强度小于划分为潜在活动区,将核心活动区域边界向外扩展大熊猫平均活动半径作为保护缓冲区;在每个季节内考虑气候影响获得划分策略集合,从各季节的划分策略集合中选择生态保护性和大熊猫适应性最优的划分策略为最终划分方法;所述在每个季节内考虑气候影响获得划分策略集合,从各季节的划分策略集合中选择生态保护性和大熊猫适应性最优的划分策略为最终划分方法的方法,包括:根据季节变化,考虑不同因素的权重调整变异函数模型的参数,计算得到不同的活动强度分布,获得划分策略集合;构建生态保护性和大熊猫适应性的目标函数,表达式为: 其中,为划分的区域的数量,为第个划分区域,为区域内第个位置的生态保护指标值,为区域内第个位置的大熊猫适应度指标值,为区域内第个位置的食物资源指标值,为区域内第个位置的相邻位置集合,为区域内第个位置与第个相邻位置间的距离,为区域内第个位置与第个相邻位置间的生态相似度;从划分策略集合中选择目标函数最高的划分策略作为最终划分方法。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人四川省自然资源科学研究院(四川省生产力促进中心);四川兴蜀工程勘察设计集团有限公司,其通讯地址为:610015 四川省成都市一环路南二段24号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。