【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生态环境保护，具体涉及一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法及系统。
技术介绍
1、在当前的生物多样性保护领域，广泛采用的技术手段主要依赖于人工调查与统计。这种方法通常涉及专业的生态学家或生物学家深入自然环境中，通过实地观察、记录物种种类、数量以及分布范围，同时收集环境因子数据如气候、土壤条件等。这些数据随后被用于评估生物多样性的现状，并作为制定保护策略的基础。此外，地理信息系统(gis)也被应用于空间数据的整合与分析，帮助理解物种分布与环境因素之间的关系。然而，这些传统方法和技术手段在数据收集、处理和分析上均存在一定的局限性。
2、尽管传统的人工调查与统计方法在生物多样性保护中发挥了重要作用，但其缺陷也日益凸显。首先，数据收集周期长，需要投入大量的人力、物力和时间，成本高昂且效率低下。其次，由于人为因素和环境变化的影响，数据精度往往难以保证，存在较大的误差和不确定性。再者，传统方法缺乏实时性，难以及时反映生物多样性的动态变化。此外，对生物多样性保护区域的划定往往依赖于经验判断，缺乏科学、系统的评估体系，导致保护措施的针对性和有效性不足。最后，随着生物多样性的复杂性和保护需求的增加，传统方法在处理大规模数据和复杂环境关系时显得力不从心，难以满足现代生物多样性保护的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于提供一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法及系统，以解决
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术通过以下技
3、第一方面、本专利技术提出了一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，方法包括：
4、实时获取预先划分的多个样本区域内的环境信息和物种信息，根据物种信息和环境信息确定环境影响系数和物种多样性指数；
5、基于gis平台将环境信息和物种信息空间化后构建生态位模型，基于所述生态位模型对所述设定区域范围进行物种分布区域预测，输出各物种在各样本区域的种群密度值；
6、基于所述环境影响系数、所述物种多样性指数和所述种群密度值确定各样本区域的威胁系数，根据所述威胁系数与设定阈值的关系确定生物多样性保护的关键区域。
7、进一步的，所述环境信息包括采集土壤环境因子、气候环境因子和水质环境因子，所述物种信息包括物种丰富度。
8、进一步的，所述根据物种信息和环境信息确定环境影响系数e和物种多样性指数d，基于如下公式确定：
9、e＝(v1*i1+v2*i2+v3*i3)/3
10、其中，v1为土壤环境因子，i1为土壤环境因子的权重，v2为气候环境因子，i2为气候环境因子的权重，v3为水质环境因子，i3为水质环境因子的权重；
11、
12、d2＝1-∑pi2
13、
14、
15、其中，d1为shannon-weiner指数，d2为simpson指数，d3为margalef指数，s为物种丰富度，pi为第i种物种占总物种数的比例，x1为shannon-weiner指数的权重，x2为simpson指数的权重，x3为margalef指数的权重。
16、进一步的，所述基于gis平台将环境信息和物种信息空间化后构建生态位模型，基于所述生态位模型对所述设定区域范围进行物种分布区域预测，输出各物种在各样本区域的种群密度值，包括：
17、(1)在gis平台中，获取并整合设定区域范围内的实时环境信息和物种信息，利用gis平台的空间分析功能将环境信息和物种信息转化为空间数据；
18、(2)基于所述空间数据构建生态位模型，所述生态位模型用于反映物种与环境因子的相互作用关系，基于机器学习算法对所述生态位模型进行拟合优化；
19、(3)利用优化后的生态位模型对设定区域范围内的物种分布区域进行预测，基于如下公式确定各物种在各样本区域的种群密度值c：c＝x/y，其中，x为物种数量，y为各样本区域的区域面积。
20、进一步的，所述威胁系数基于如下公式确定：
21、t＝(e*w1)+(d*w2)+(c*w3)
22、其中，t为威胁系数，e为环境影响系数，w1为环境影响系数的权重，d为物种多样性指数，w2为物种多样性指数的权重，c为种群密度值，w3为种群密度值的权重。
23、第二方面、本专利技术提出了一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的系统，应用于上述任一项所述方法，系统包括动态监测站、及与其无线连接的gis平台、及与动态监测站和gis平台无线连接的云评估平台；其中，
24、所述动态监测站用于实时获取预先划分的多个样本区域内的环境信息和物种信息，根据物种信息和环境信息确定环境影响系数和物种多样性指数；其中，所述环境信息包括采集土壤环境因子、气候环境因子和水质环境因子，所述物种信息包括物种丰富度；
25、所述gis平台用于将环境信息和物种信息空间化后构建生态位模型，基于所述生态位模型对所述设定区域范围进行物种分布区域预测，输出各物种在各样本区域的种群密度值；
26、所述云评估平台用于基于所述环境影响系数、所述物种多样性指数和所述种群密度值确定各样本区域的威胁系数，根据所述威胁系数与设定阈值的关系确定生物多样性保护的关键区域。
27、进一步的，所述动态监测站包括至少一个地面监测站和与其无线连接的至少一个无人机，其中，
28、所述地面监测站配置有若干红外相机用于物种的自动识别、计数，所述无人机内置有环境传感器用于实时监测设定区域范围内的气候环境因子和土壤环境因子，环境传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、气压传感器、土壤ph值传感器和土壤水分传感器。
29、本专利技术的有益效果在于：
30、1.本专利技术通过多源数据的综合分析和gis平台的空间化处理，能够精准识别出生物多样性最为丰富且受威胁较大的关键区域，为制定有效的保护措施提供了可靠的基础数据支持。
31、2.本专利技术通过构建优化的生态位模型并引入多维度威胁系数评估方法，能够为生态保护决策提供了更为全面、科学的依据，有助于制定更加合理、有效的保护策略和措施。
32、3.本专利技术通过环境影响系数、物种多样性指数和种群密度值来确定威胁系数，能够反映物种生存状况的指标，并赋予它们相应的权重来计算威胁系数，从而全面评估不同区域生物多样性的保护需求与紧迫性。
33、4.本专利技术通过动态监测站和无人机的实时监测，能够迅速获取大量准确的环境与物种信息，大大缩短了数据收集周期，提高了评估效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，其特征在于：所述环境信息包括采集土壤环境因子、气候环境因子和水质环境因子，所述物种信息包括物种丰富度。
3.根据权利要求2所述的一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，其特征在于：所述根据物种信息和环境信息确定环境影响系数E和物种多样性指数D，基于如下公式确定：
4.根据权利要求3所述的一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，其特征在于：所述基于GIS平台将环境信息和物种信息空间化后构建生态位模型，基于所述生态位模型对所述设定区域范围进行物种分布区域预测，输出各物种在各样本区域的种群密度值，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，其特征在于：所述威胁系数基于如下公式确定：
6.一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的系统，其特征在于，应用于执行权利要求1-5任一项所述方法
7.根据权利要求6所述的一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的系统，其特征在于，所述动态监测站包括至少一个地面监测站和与其无线连接的至少一个无人机，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，其特征在于：所述环境信息包括采集土壤环境因子、气候环境因子和水质环境因子，所述物种信息包括物种丰富度。
3.根据权利要求2所述的一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，其特征在于：所述根据物种信息和环境信息确定环境影响系数e和物种多样性指数d，基于如下公式确定：
4.根据权利要求3所述的一种基于区域范围内种群数量确定生物多样性关键区域的方法，其特征在于：所述基于gis平台将环境信息和物种信息空间化后构建生态位模型，基于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶鹏程，武建勇，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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