CN112765756A - 用于生物多样性保护的河流网络构建方法、系统及其应用 - Google Patents

用于生物多样性保护的河流网络构建方法、系统及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于生态水文学技术领域,公开了一种用于生物多样性保护的河流网络构建方法、系统及其应用,所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统包括:区域范围确定模块、区域历史数据采集模块、河流分段模块、河流沿岸环境获取模块、河流类型确定模块、河流数据采集模块、中央控制模块、河流网络构建模块、河流连通性评价模块、生物多样性评价模块、建议生成模块、数据存储模块、更新显示模块。本发明基于环境及河流数据确定河流网络的边与节点,结合连通性及生物多样性对河流进行定量分析,能够确定河流因素对于生物多样性保护的影响因子,给出生物多样性保护的建议与意见,对水资源分配、生物多样性保护及生态水文分析研究等均具有重要意义。

Description

用于生物多样性保护的河流网络构建方法、系统及其应用
技术领域
本发明属于生态水文学技术领域,尤其涉及一种用于生物多样性保护的河流网络构建方法及其应用。
背景技术
目前,随着社会经济的快速发展,城市化的进程不断加快。区域环境,尤其在人口稠密的河口地区,城市化高速推进的过程中所面临的重要问题是区域景观破碎化和生境面积萎缩,以及由此引起的空间异质性使区域生态系统连续性下降,正常的生态过程受阻,生态功能降低。面对这一系类生态环境问题,提出了构建生态网络的方法,该方法将破碎化的生境斑块通过恢复或重建生态廊道的方式,使其相互连通,从而改进并增强了原本孤立的栖息地之间的功能联系,使原本被阻断的物质能量流恢复联系,通过生态网络的构建恢复景观破碎化区域的正常生态过程,以达到生物多样性保护的目的。
然而现有构建的生态网络并不能全面、真实的反应河口地区,同时与生物多样性的联系并不紧密,对于生物多样性保护无法给出真实可行且合理的建议。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:现有构建的生态网络并不能全面、真实的反应河口地区,同时与生物多样性的联系并不紧密,对于生物多样性保护无法给出真实可行且合理的建议。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于生物多样性保护的河流网络构建方法、系统及其应用。
本发明是这样实现的,一种用于生物多样性保护的河流网络构建方法,所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法包括以下步骤:
步骤一,通过区域范围确定模块确定河流网络覆盖的区域范围;通过区域历史数据采集模块利用大数据挖掘技术结合确定的区域范围进行河流历史数据的采集;
步骤二,通过河流分段模块基于确定的范围集合采集的历史数据进行河流分段;通过河流沿岸环境获取模块利用无人机或其他设备集合河流历史数据中的沿岸数据获取河流沿岸环境数据;
步骤三,通过河流类型确定模块基于获取的河流沿岸数据确定各河段河流的类型;通过河流数据采集模块基于河流分段结果确定各段河流的特征;
步骤四,通过中央控制模块利用单片机或控制器协调控制所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统各个模块的正常工作;通过河流网络构建模块基于采集的河流相关数据、确定的河流类型以及河流特征确定河流网络的边与节点,并构建河流网络;
步骤五,通过河流连通性评价模块基于河流网络的节点将河流划分为多段,确定各段河流的各阻隔物的阻隔系数;根据各阻隔物距离所述各段河流源头的第一距离和各阻隔物距离所述各段河流河口的第二距离,确定各阻隔物的第一位置修正因子;
步骤六,根据各阻隔物所在位置的第一多年平均天然径流量和所述各段河流的河口或汇入干流处的第二多年平均天然径流量,确定各阻隔物的第二位置修正因子;根据各阻隔物的所述第一位置修正因子和所述第二位置修正因子,确定各阻隔物的位置修正系数;
步骤七,根据各阻隔物的位置修正系数、阻隔系数和所述各段河流的长度,确定所述各段河流的纵向连通指数;基于各段河流的纵向连通指数确定整体河流网络的连通性;
步骤八,通过生物多样性评价模块基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价;通过建议生成模块基于构建的河流网络、采集的数据、连通性以及生物多样性评价结果生成相应的生物多样性保护建议;
步骤九,通过数据存储模块利用存储器存储河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议;
步骤十,通过更新显示模块利用显示器对河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议的实时数据进行更新显示。
进一步,步骤三中,所述通过河流类型确定模块基于获取的河流沿岸数据确定各河段河流的类型,包括:
基于获取的河流沿岸数据、河流分段节点以及挖掘的历史数据将河流划分为受人类扰动的补水河流、受人类扰动的未补水河流和未受到人类扰动的河流三类。
进一步,步骤五中,所述确定各段河流的各阻隔物的阻隔系数,包括:
根据各阻隔物的类型确定所述各段河流的各阻隔物的阻隔系数。
进一步,步骤八中,所述通过生物多样性评价模块基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价,包括:
(1)获取采集的相关河流数据以及河流连通性评价结果,并获取构建的河流网络的节点数据;获取各河流网络的节点处的水生生物数据;
(2)根据所述水生生物数据,利用Chao差异性指数,计算水生生物多样性指数,并确定水生生物多样性矩阵;
(3)基于确定的水生生物多样性矩阵、河流连通性评价结果、河流沿岸环境数据、河流特征、河流类型、河流历史变化数据以及相关河流数据进行生物多样性评价。
进一步,所述水生生物数据包括水生生物的种类和数量。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法的用于生物多样性保护的河流网络构建系统,所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统包括:
区域范围确定模块、区域历史数据采集模块、河流分段模块、河流沿岸环境获取模块、河流类型确定模块、河流数据采集模块、中央控制模块、河流网络构建模块、河流连通性评价模块、生物多样性评价模块、建议生成模块、数据存储模块、更新显示模块。
区域范围确定模块,与中央控制模块连接,用于确定河流网络覆盖的区域范围;
区域历史数据采集模块,与中央控制模块连接,用于利用大数据挖掘技术结合确定的区域范围进行河流历史数据的采集;
河流分段模块,与中央控制模块连接,用于基于确定的范围集合采集的历史数据进行河流分段;
河流沿岸环境获取模块,与中央控制模块连接,用于利用无人机或其他设备集合河流历史数据中的沿岸数据获取河流沿岸环境数据;
河流类型确定模块,与中央控制模块连接,用于基于获取的河流沿岸数据确定各河段河流的类型;
河流数据采集模块,与中央控制模块连接,用于基于河流分段结果确定各段河流的特征;
中央控制模块,与区域范围确定模块、区域历史数据采集模块、河流分段模块、河流沿岸环境获取模块、河流类型确定模块、河流数据采集模块、河流网络构建模块、河流连通性评价模块、生物多样性评价模块、建议生成模块、数据存储模块、更新显示模块连接,用于利用单片机或控制器协调控制所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统各个模块的正常工作;
河流网络构建模块,与中央控制模块连接,用于基于采集的河流相关数据、确定的河流类型以及河流特征确定河流网络的边与节点,并构建河流网络;
河流连通性评价模块,与中央控制模块连接,用于基于采集的河流相关数据对构建的河流网络进行连通性评价;
生物多样性评价模块,与中央控制模块连接,用于基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价;
建议生成模块,与中央控制模块连接,用于基于构建的河流网络、采集的数据、连通性以及生物多样性评价结果生成相应的生物多样性保护建议;
数据存储模块,与中央控制模块连接,用于通过存储器存储河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议;
更新显示模块,与中央控制模块连接,用于通过显示器对河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议的实时数据进行更新显示。
进一步,所述河流数据采集模块包括:
流速采集单元,用于利用流速检测器进行各段河流的水流速度检测;
水深测量单元,用于测量或计算各段河流的水深数据;
流量检测单元,用于计算各段河流的流量;
水质检测单元,用于获取或检测各段河流的水质情况。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法的构建的河流网络构建在生物多样性保护中的应用。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品,包括计算机可读程序,供于电子装置上执行时,提供用户输入接口以实施所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,储存有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明在河流网络构建过程中,基于历史数据、环境数据、特征以及水流的流速、水深、河流类型以及特征等数据确定河流网络的边与节点,结合连通性以及生物多样性对河流进行定量分析;基于定量分析结果能够确定河流因素对于生物多样性保护的影响因子,并基于此给出生物多样性保护的建议与意见,对水资源分配、生物多样性保护以及生态水文分析研究等均具有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的用于生物多样性保护的河流网络构建方法流程图。
图2是本发明实施例提供的用于生物多样性保护的河流网络构建系统结构示意图;
图中:1、区域范围确定模块;2、区域历史数据采集模块;3、河流分段模块;4、河流沿岸环境获取模块;5、河流类型确定模块;6、河流数据采集模块;7、中央控制模块;8、河流网络构建模块;9、河流连通性评价模块;10、生物多样性评价模块;11、建议生成模块;12、数据存储模块;13、更新显示模块。
图3是本发明实施例提供的河流数据采集模块的结构示意图;
图中:6-1、流速采集单元;6-2、水深测量单元;6-3、流量检测单元;6-4、水质检测单元。
图4是本发明实施例提供的通过河流连通性评价模块基于采集的河流相关数据对构建的河流网络进行连通性评价的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的通过生物多样性评价模块基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于生物多样性保护的河流网络构建方法、系统及其应用,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的用于生物多样性保护的河流网络构建方法包括以下步骤:
S101,通过区域范围确定模块确定河流网络覆盖的区域范围;通过区域历史数据采集模块利用大数据挖掘技术结合确定的区域范围进行河流历史数据的采集;
S102,通过河流分段模块基于确定的范围集合采集的历史数据进行河流分段;通过河流沿岸环境获取模块利用无人机或其他设备集合河流历史数据中的沿岸数据获取河流沿岸环境数据;
S103,通过河流类型确定模块基于获取的河流沿岸数据确定各河段河流的类型;通过河流数据采集模块基于河流分段结果确定各段河流的特征;
S104,通过中央控制模块利用单片机或控制器协调控制所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统各个模块的正常工作;
S105,通过河流网络构建模块基于采集的河流相关数据、确定的河流类型以及河流特征确定河流网络的边与节点,并构建河流网络;通过河流连通性评价模块基于采集的河流相关数据对构建的河流网络进行连通性评价;
S106,通过生物多样性评价模块基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价;通过建议生成模块基于构建的河流网络、采集的数据、连通性以及生物多样性评价结果生成相应的生物多样性保护建议;
S107,通过数据存储模块利用存储器存储河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议;
S108,通过更新显示模块利用显示器对河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议的实时数据进行更新显示。
本发明实施例提供的步骤S103中,通过河流类型确定模块基于获取的河流沿岸数据确定各河段河流的类型包括:基于获取的河流沿岸数据、河流分段节点以及挖掘的历史数据将河流划分为受人类扰动的补水河流、受人类扰动的未补水河流和未受到人类扰动的河流三类。
如图2所示,本发明实施例提供的用于生物多样性保护的河流网络构建系统包括:区域范围确定模块1、区域历史数据采集模块2、河流分段模块3、河流沿岸环境获取模块4、河流类型确定模块5、河流数据采集模块6、中央控制模块7、河流网络构建模块8、河流连通性评价模块9、生物多样性评价模块10、建议生成模块11、数据存储模块12、更新显示模块13。
区域范围确定模块1,与中央控制模块7连接,用于确定河流网络覆盖的区域范围;
区域历史数据采集模块2,与中央控制模块7连接,用于利用大数据挖掘技术结合确定的区域范围进行河流历史数据的采集;
河流分段模块3,与中央控制模块7连接,用于基于确定的范围集合采集的历史数据进行河流分段;
河流沿岸环境获取模块4,与中央控制模块7连接,用于利用无人机或其他设备集合河流历史数据中的沿岸数据获取河流沿岸环境数据;
河流类型确定模块5,与中央控制模块7连接,用于基于获取的河流沿岸数据确定各河段河流的类型;
河流数据采集模块6,与中央控制模块7连接,用于基于河流分段结果确定各段河流的特征;
中央控制模块7,与区域范围确定模块1、区域历史数据采集模块2、河流分段模块3、河流沿岸环境获取模块4、河流类型确定模块5、河流数据采集模块6、河流网络构建模块8、河流连通性评价模块9、生物多样性评价模块10、建议生成模块11、数据存储模块12、更新显示模块13连接,用于利用单片机或控制器协调控制所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统各个模块的正常工作;
河流网络构建模块8,与中央控制模块7连接,用于基于采集的河流相关数据、确定的河流类型以及河流特征确定河流网络的边与节点,并构建河流网络;
河流连通性评价模块9,与中央控制模块7连接,用于基于采集的河流相关数据对构建的河流网络进行连通性评价;
生物多样性评价模块10,与中央控制模块7连接,用于基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价;
建议生成模块11,与中央控制模块7连接,用于基于构建的河流网络、采集的数据、连通性以及生物多样性评价结果生成相应的生物多样性保护建议;
数据存储模块12,与中央控制模块7连接,用于通过存储器存储河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议;
更新显示模块13,与中央控制模块7连接,用于通过显示器对河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议的实时数据进行更新显示。
如图3所示,本发明实施例提供的河流数据采集模块6包括:
流速采集单元6-1,用于利用流速检测器进行各段河流的水流速度检测;
水深测量单元6-2,用于测量或计算各段河流的水深数据;
流量检测单元6-3,用于计算各段河流的流量;
水质检测单元6-4,用于获取或检测各段河流的水质情况。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明实施例提供的用于生物多样性保护的河流网络构建方法如图1所示,作为优选实施例,如图4所示,本发明实施例提供的通过河流连通性评价模块基于采集的河流相关数据对构建的河流网络进行连通性评价的方法包括:
S201,基于河流网络的节点将河流划分为多段,确定各段河流的各阻隔物的阻隔系数;根据各阻隔物距离所述各段河流源头的第一距离和各阻隔物距离所述各段河流河口的第二距离,确定各阻隔物的第一位置修正因子;
S202,根据各阻隔物所在位置的第一多年平均天然径流量和所述各段河流的河口或汇入干流处的第二多年平均天然径流量,确定各阻隔物的第二位置修正因子;
S203,根据各阻隔物的所述第一位置修正因子和所述第二位置修正因子,确定各阻隔物的位置修正系数;
S204,根据各阻隔物的位置修正系数、阻隔系数和所述各段河流的长度,确定所述各段河流的纵向连通指数;基于各段河流的纵向连通指数确定整体河流网络的连通性。
本发明实施例提供的步骤S201中,确定各段河流的各阻隔物的阻隔系数包括:根据各阻隔物的类型确定所述各段河流的各阻隔物的阻隔系数。
实施例2
本发明实施例提供的用于生物多样性保护的河流网络构建方法如图1所示,作为优选实施例,如图5所示,本发明实施例提供的通过生物多样性评价模块基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价的方法包括:
S301,获取采集的相关河流数据以及河流连通性评价结果,并获取构建的河流网络的节点数据;获取各河流网络的节点处的水生生物数据;
S302,根据所述水生生物数据,利用Chao差异性指数,计算水生生物多样性指数,并确定水生生物多样性矩阵;
S303,基于确定的水生生物多样性矩阵、河流连通性评价结果、河流沿岸环境数据、河流特征、河流类型、河流历史变化数据以及相关河流数据进行生物多样性评价。
本发明实施例提供的水生生物数据包括水生生物的种类和数量。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述,仅为本发明较优的具体的实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于生物多样性保护的河流网络构建方法,其特征在于,所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法包括以下步骤:
步骤一,通过区域范围确定模块确定河流网络覆盖的区域范围;通过区域历史数据采集模块利用大数据挖掘技术结合确定的区域范围进行河流历史数据的采集;
步骤二,通过河流分段模块基于确定的范围集合采集的历史数据进行河流分段;通过河流沿岸环境获取模块利用无人机或其他设备集合河流历史数据中的沿岸数据获取河流沿岸环境数据;
步骤三,通过河流类型确定模块基于获取的河流沿岸数据确定各河段河流的类型;通过河流数据采集模块基于河流分段结果确定各段河流的特征;
步骤四,通过中央控制模块利用单片机或控制器协调控制所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统各个模块的正常工作;通过河流网络构建模块基于采集的河流相关数据、确定的河流类型以及河流特征确定河流网络的边与节点,并构建河流网络;
步骤五,通过河流连通性评价模块基于河流网络的节点将河流划分为多段,确定各段河流的各阻隔物的阻隔系数;根据各阻隔物距离所述各段河流源头的第一距离和各阻隔物距离所述各段河流河口的第二距离,确定各阻隔物的第一位置修正因子;
步骤六,根据各阻隔物所在位置的第一多年平均天然径流量和所述各段河流的河口或汇入干流处的第二多年平均天然径流量,确定各阻隔物的第二位置修正因子;根据各阻隔物的所述第一位置修正因子和所述第二位置修正因子,确定各阻隔物的位置修正系数;
步骤七,根据各阻隔物的位置修正系数、阻隔系数和所述各段河流的长度,确定所述各段河流的纵向连通指数;基于各段河流的纵向连通指数确定整体河流网络的连通性;
步骤八,通过生物多样性评价模块基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价;通过建议生成模块基于构建的河流网络、采集的数据、连通性以及生物多样性评价结果生成相应的生物多样性保护建议;
步骤九,通过数据存储模块利用存储器存储河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议;
步骤十,通过更新显示模块利用显示器对河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议的实时数据进行更新显示。
2.如权利要求1所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法,其特征在于,步骤三中,所述通过河流类型确定模块基于获取的河流沿岸数据确定各河段河流的类型,包括:
基于获取的河流沿岸数据、河流分段节点以及挖掘的历史数据将河流划分为受人类扰动的补水河流、受人类扰动的未补水河流和未受到人类扰动的河流三类。
3.如权利要求1所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法,其特征在于,步骤五中,所述确定各段河流的各阻隔物的阻隔系数,包括:
根据各阻隔物的类型确定所述各段河流的各阻隔物的阻隔系数。
4.如权利要求1所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法,其特征在于,步骤八中,所述通过生物多样性评价模块基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价,包括:
(1)获取采集的相关河流数据以及河流连通性评价结果,并获取构建的河流网络的节点数据;获取各河流网络的节点处的水生生物数据;
(2)根据所述水生生物数据,利用Chao差异性指数,计算水生生物多样性指数,并确定水生生物多样性矩阵;
(3)基于确定的水生生物多样性矩阵、河流连通性评价结果、河流沿岸环境数据、河流特征、河流类型、河流历史变化数据以及相关河流数据进行生物多样性评价。
5.如权利要求4所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法,其特征在于,所述水生生物数据包括水生生物的种类和数量。
6.一种实施如权利要求1~5任意一项所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法的用于生物多样性保护的河流网络构建系统,其特征在于,所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统包括:
区域范围确定模块、区域历史数据采集模块、河流分段模块、河流沿岸环境获取模块、河流类型确定模块、河流数据采集模块、中央控制模块、河流网络构建模块、河流连通性评价模块、生物多样性评价模块、建议生成模块、数据存储模块、更新显示模块;
区域范围确定模块,与中央控制模块连接,用于确定河流网络覆盖的区域范围;
区域历史数据采集模块,与中央控制模块连接,用于利用大数据挖掘技术结合确定的区域范围进行河流历史数据的采集;
河流分段模块,与中央控制模块连接,用于基于确定的范围集合采集的历史数据进行河流分段;
河流沿岸环境获取模块,与中央控制模块连接,用于利用无人机或其他设备集合河流历史数据中的沿岸数据获取河流沿岸环境数据;
河流类型确定模块,与中央控制模块连接,用于基于获取的河流沿岸数据确定各河段河流的类型;
河流数据采集模块,与中央控制模块连接,用于基于河流分段结果确定各段河流的特征;
中央控制模块,与区域范围确定模块、区域历史数据采集模块、河流分段模块、河流沿岸环境获取模块、河流类型确定模块、河流数据采集模块、河流网络构建模块、河流连通性评价模块、生物多样性评价模块、建议生成模块、数据存储模块、更新显示模块连接,用于利用单片机或控制器协调控制所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统各个模块的正常工作;
河流网络构建模块,与中央控制模块连接,用于基于采集的河流相关数据、确定的河流类型以及河流特征确定河流网络的边与节点,并构建河流网络;
河流连通性评价模块,与中央控制模块连接,用于基于采集的河流相关数据对构建的河流网络进行连通性评价;
生物多样性评价模块,与中央控制模块连接,用于基于河流连通性评价结果以及采集的相关数据对河流的生物多样性进行评价;
建议生成模块,与中央控制模块连接,用于基于构建的河流网络、采集的数据、连通性以及生物多样性评价结果生成相应的生物多样性保护建议;
数据存储模块,与中央控制模块连接,用于通过存储器存储河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议;
更新显示模块,与中央控制模块连接,用于通过显示器对河流网络覆盖的区域范围、河流历史数据、河流分段结果、河流沿岸环境数据、河流类型、河流特征、河流网络、河流连通性评价结果、生物多样性评价结果以及生物多样性保护建议的实时数据进行更新显示。
7.如权利要求6所述用于生物多样性保护的河流网络构建系统,其特征在于,所述河流数据采集模块包括:
流速采集单元,用于利用流速检测器进行各段河流的水流速度检测;
水深测量单元,用于测量或计算各段河流的水深数据;
流量检测单元,用于计算各段河流的流量;
水质检测单元,用于获取或检测各段河流的水质情况。
8.一种利用如权利要求1~5任意一项所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法的构建的河流网络构建在生物多样性保护中的应用。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品,包括计算机可读程序,供于电子装置上执行时,提供用户输入接口以实施如权利要求1~5任意一项所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法。
10.一种计算机可读存储介质,储存有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1~5任意一项所述用于生物多样性保护的河流网络构建方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114459575A (zh) * 2022-02-10 2022-05-10 佘以道 设定信息关联参考平台及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104462773A (zh) * 2014-11-10 2015-03-25 中国科学院南京地理与湖泊研究所 一种用于生物多样性保护的河流网络构建方法及其应用
KR101915933B1 (ko) * 2018-06-05 2019-01-07 김흥배 통신 컨트롤러 및 생태어류 데이터베이스를 이용한 하천 환경 통합 모니터링 시스템
CN111582753A (zh) * 2020-05-19 2020-08-25 中国科学院南京地理与湖泊研究所 河流网络连通模式对水生生物多样性影响评估方法及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104462773A (zh) * 2014-11-10 2015-03-25 中国科学院南京地理与湖泊研究所 一种用于生物多样性保护的河流网络构建方法及其应用
KR101915933B1 (ko) * 2018-06-05 2019-01-07 김흥배 통신 컨트롤러 및 생태어류 데이터베이스를 이용한 하천 환경 통합 모니터링 시스템
CN111582753A (zh) * 2020-05-19 2020-08-25 中国科学院南京地理与湖泊研究所 河流网络连通模式对水生生物多样性影响评估方法及系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114459575A (zh) * 2022-02-10 2022-05-10 佘以道 设定信息关联参考平台及方法
CN114459575B (zh) * 2022-02-10 2023-05-02 山东企赢盈网络科技有限公司 设定信息关联参考平台及方法

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