本發(fā)明涉及生態(tài)修復(fù),具體是一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、生態(tài)修復(fù)是在生態(tài)學(xué)原理指導(dǎo)下,以生物修復(fù)為基礎(chǔ),結(jié)合各種物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)以及工程技術(shù)措施,通過優(yōu)化組合,使之達到最佳效果和最低耗費的一種綜合的修復(fù)污染環(huán)境的方法。生態(tài)修復(fù)的順利施行,需要生態(tài)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、栽培學(xué)和環(huán)境工程等多學(xué)科的參與;對受損生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與維護涉及生態(tài)穩(wěn)定性、生態(tài)可塑性及穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化等多種生態(tài)學(xué)理論;
2、在現(xiàn)有技術(shù)中,對于受損的生態(tài)進行評估并修復(fù)時缺乏明確性和實時性:生態(tài)系統(tǒng)在不同的時間和空間尺度上會發(fā)生變化,而現(xiàn)有的一些評估指標體系相對延遲,不能及時對生態(tài)進行修復(fù);存在修復(fù)不完整情況;不能根據(jù)生態(tài)修復(fù)的不同階段和具體情況進行動態(tài)調(diào)整和優(yōu)化;因此,本發(fā)明提供了一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng);
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),包括云服務(wù),所述云服務(wù)連接有數(shù)據(jù)采集模塊、動態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊、修復(fù)評估模塊以及方案優(yōu)化模塊;
3、所述數(shù)據(jù)采集模塊用于獲取生態(tài)要素,實時采集各個生態(tài)要素對應(yīng)的要素數(shù)據(jù);
4、所述動態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊用于處理各個要素數(shù)據(jù)并獲取要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的周期異常值,判斷周期異常值對應(yīng)要素數(shù)據(jù)的異常等級;并根據(jù)異常等級獲取生態(tài)要素對應(yīng)的待修復(fù)等級;進而獲取生態(tài)要素對應(yīng)的目的修復(fù)項;
5、所述修復(fù)評估模塊用于根據(jù)目標修復(fù)項獲取待修復(fù)實施方案,并進行修復(fù)獲取當前要素數(shù)據(jù),建立評估模型,基于評估模型對當前要素數(shù)據(jù)進行評估并判斷修復(fù)異常;
6、所述方案優(yōu)化模塊用于對修復(fù)異常對應(yīng)的待修復(fù)實施方案進行優(yōu)化,獲取優(yōu)化修復(fù)實施方案。
7、進一步地,所述數(shù)據(jù)采集模塊實時采集各個生態(tài)要素對應(yīng)的要素數(shù)據(jù)的過程包括:
8、獲取生態(tài)要素對應(yīng)的關(guān)鍵區(qū)域,將關(guān)鍵區(qū)域按照不同空間尺度進行分割生成待分析空間,并標記為i,其中,i=1,2,...,j,且j取值為正整數(shù);設(shè)置各個分析空間對應(yīng)的采集節(jié)點和采集周期,根據(jù)采集周期獲取各個采集時間點,根據(jù)采集時間點采集各個待分析空間對應(yīng)的要素數(shù)據(jù)。
9、進一步地,所述動態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊處理各個要素數(shù)據(jù)并獲取要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的周期異常值的過程包括:
10、將要素數(shù)據(jù)與對應(yīng)的采集時間點進行映射獲取待分析空間對應(yīng)的要素數(shù)據(jù)集合;通過公式獲取要素數(shù)據(jù)集合對應(yīng)的要素數(shù)據(jù)均值其中,t表示為采集時間點對應(yīng)的編號,t=1,2,...,k,且k取值為正整數(shù);qit表示為要素數(shù)據(jù);
11、將關(guān)鍵區(qū)域相同的要素數(shù)據(jù)從各個要素數(shù)據(jù)集合中進行提取獲取相同要素數(shù)據(jù)集合;根據(jù)相同要素數(shù)據(jù)集合獲取關(guān)鍵區(qū)域各個要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的周期異常值;
12、即具體公式為:
13、
14、其中,表示為要素數(shù)據(jù)集合對應(yīng)的要素數(shù)據(jù)標準差;φit表示為周期異常值。
15、進一步地,判斷周期異常值對應(yīng)要素數(shù)據(jù)的異常等級的過程包括:
16、設(shè)置周期異常值閾值;若φit=0,則表示為正常要素數(shù)據(jù);若則表示為異常要素數(shù)據(jù),并與周期異常值閾值進行對比,若異常要素數(shù)據(jù)大于等于周期異常值閾值,則將異常要素數(shù)據(jù)標記為一級異常要素數(shù)據(jù);反之,標記為二級異常要素數(shù)據(jù)。
17、進一步地,根據(jù)異常等級獲取生態(tài)要素對應(yīng)的待修復(fù)等級的過程包括:
18、設(shè)置環(huán)境數(shù)據(jù)組以及對應(yīng)的環(huán)境影響因子,并進行映射獲取環(huán)境影響因子數(shù)據(jù)庫;獲取關(guān)鍵區(qū)域?qū)?yīng)一級異常要素數(shù)據(jù)和二級異常要素數(shù)據(jù)的總數(shù)量,分別標記為n1和n2,并獲取采集時間點對應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù)組,進而根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)組調(diào)度環(huán)境影響因子數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的環(huán)境影響因子,進而獲取關(guān)鍵區(qū)域?qū)?yīng)的待修復(fù)等級;
19、即具體公式為:
20、
21、其中,l表示為生態(tài)要素;σl表示為生態(tài)要素對應(yīng)關(guān)鍵區(qū)域的待修復(fù)等級;wu表示為環(huán)境影響因子。
22、進一步地,獲取生態(tài)要素對應(yīng)的目的修復(fù)項的過程包括:
23、設(shè)置待修復(fù)等級閾值,將待修復(fù)等級大于待修復(fù)等級閾值的關(guān)鍵區(qū)域標記為目標修復(fù)項;反之,獲取一級異常要素數(shù)據(jù)和二級異常要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的待分析空間,標記為目標修復(fù)項。
24、進一步地,所述修復(fù)評估模塊根據(jù)目標修復(fù)項獲取待修復(fù)實施方案,并進行修復(fù)獲取當前要素數(shù)據(jù)的過程包括:
25、獲取目標待修復(fù)項對應(yīng)的特征集,所述特征集包括生態(tài)要素、空間尺度、環(huán)境數(shù)據(jù)組以及采集周期;基于大數(shù)據(jù)調(diào)度特征集對應(yīng)目標待修復(fù)項的待修復(fù)實施方案,根據(jù)待修復(fù)實施方案對目標待修復(fù)項進行修復(fù)并采集當前要素數(shù)據(jù)。
26、進一步地,基于評估模型對當前要素數(shù)據(jù)進行評估并判斷修復(fù)異常的過程包括:
27、將特征集發(fā)送至動態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊,獲取相同特征集對應(yīng)周期異常值的具體公式,標記為評估公式,并將當前要素數(shù)據(jù)發(fā)送至評估公式獲取當前周期異常值;
28、設(shè)置生態(tài)要素各個關(guān)鍵區(qū)域?qū)?yīng)的合理要素數(shù)據(jù)范圍,并獲取合理要素數(shù)據(jù)范圍對應(yīng)的中間值作為合理要素數(shù)據(jù);根據(jù)當前要素數(shù)據(jù)獲取對應(yīng)的合理要素數(shù)據(jù),將合理要素數(shù)據(jù)發(fā)送至評估公式,獲取合理周期異常值;并與當前周期異常值進行對比;
29、若當前周期異常值小于等于合理周期異常值,則將對應(yīng)的目標待修復(fù)項標記為修復(fù)正常;反之,則將對應(yīng)的目標待修復(fù)項標記為修復(fù)異常。
30、進一步地,所述方案優(yōu)化模塊對修復(fù)異常對應(yīng)的待修復(fù)實施方案進行優(yōu)化,獲取優(yōu)化修復(fù)實施方案的過程包括:
31、獲取修復(fù)異常對應(yīng)待修復(fù)實施方案的修復(fù)實施數(shù)據(jù);基于大數(shù)據(jù)對修復(fù)實施數(shù)據(jù)進行調(diào)控,獲取優(yōu)化修復(fù)實施數(shù)據(jù),根據(jù)優(yōu)化修復(fù)實施數(shù)據(jù)對修復(fù)異常對應(yīng)的目標待修復(fù)項進行重新修復(fù),獲取最新當前周期異常值,進而判斷目標待修復(fù)項是否為修復(fù)正常,若為修復(fù)正常,則將對應(yīng)的待修復(fù)實施方案標記為最優(yōu)修復(fù)實施方案;反之,則繼續(xù)對修復(fù)實施數(shù)據(jù)進行調(diào)控,依次循環(huán),直到獲取最優(yōu)修復(fù)實施方案。
32、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
33、1、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集模塊獲取生態(tài)要素,實時采集各個生態(tài)要素對應(yīng)的要素數(shù)據(jù);處理各個要素數(shù)據(jù)并獲取要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的周期異常值,判斷周期異常值對應(yīng)要素數(shù)據(jù)的異常等級;并根據(jù)異常等級獲取生態(tài)要素對應(yīng)的待修復(fù)等級;進而獲取生態(tài)要素對應(yīng)的目的修復(fù)項;本過程有效地提高了生態(tài)修復(fù)的時效性和明確性;
34、2、根據(jù)目標修復(fù)項獲取待修復(fù)實施方案,并進行修復(fù)獲取當前要素數(shù)據(jù),建立評估模型,基于評估模型對當前要素數(shù)據(jù)進行評估并判斷修復(fù)異常;將修復(fù)異常對應(yīng)的待修復(fù)實施方案進行優(yōu)化,獲取優(yōu)化修復(fù)實施方案;本過程有效地提高了生態(tài)修復(fù)的完整性。
1.一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),其特征在于,包括云服務(wù),所述云服務(wù)連接有數(shù)據(jù)采集模塊、動態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊、修復(fù)評估模塊以及方案優(yōu)化模塊;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)據(jù)采集模塊實時采集各個生態(tài)要素對應(yīng)的要素數(shù)據(jù)的過程包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),其特征在于,所述動態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊處理各個要素數(shù)據(jù)并獲取要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的周期異常值的過程包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),其特征在于,判斷周期異常值對應(yīng)要素數(shù)據(jù)的異常等級的過程包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),其特征在于,根據(jù)異常等級獲取生態(tài)要素對應(yīng)的待修復(fù)等級的過程包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),其特征在于,獲取生態(tài)要素對應(yīng)的目的修復(fù)項的過程包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),其特征在于,所述修復(fù)評估模塊根據(jù)目標修復(fù)項獲取待修復(fù)實施方案,并進行修復(fù)獲取當前要素數(shù)據(jù)的過程包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),其特征在于,基于評估模型對當前要素數(shù)據(jù)進行評估并判斷修復(fù)異常的過程包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于數(shù)據(jù)處理的生態(tài)修復(fù)效果評估系統(tǒng),其特征在于,所述方案優(yōu)化模塊對修復(fù)異常對應(yīng)的待修復(fù)實施方案進行優(yōu)化,獲取優(yōu)化修復(fù)實施方案的過程包括: