CN114399415B - 一种生物多样性的调查评估系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生态学及生物学技术领域，且公开了一种生物多样性的调查评估系统；本生物多样性的调查评估系统包括区域定位系统、生态分析系统、模拟分布系统、抽样调查系统、调查拍摄系统、结果确认系统、调查评估系统以及数据输出系统，本发明在进行生物多样性评估时，通过系统进行区域的确认即生态分析，在对区域内的生物分布进行模拟，根据模拟结果，对区域进行抽样区域的划分，可使得抽样区域的划分更具科学性、客观性、全面性以及代表性，从而对后续的评估结果提供了更准备的参考数据，使得该区域内的生物多样性评估更加准确，在进行评估的效率上也得到大大提高，为生物多样性的评估带来了更高效、更准确以及更少劳动量的调查方式。

Description

一种生物多样性的调查评估系统
技术领域
本发明属于生态学及生物学技术领域，具体为一种生物多样性的调查评估系统。
背景技术
生物多样性，生态学术语，是一个描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念，不同学者提出了多种定义。在《保护生物学》一书中，蒋志刚等给生物多样性所下的定义为："生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合，包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统"。
目前在对区域内的生物多样性进行调查评估时，一般采取随机区域抽样法进行抽样调查，此种方法在不具有典型的科学性、客观性、全面性以及代表性，且现有的调查时一般以一种或几种调查对象进行调查，此种调查方式，受人为影响较大，从而使得调查结果准确性较低；因此，针对目前的状况，现需对其进行改进。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种生物多样性的调查评估系统，有效的解决了目前在对区域内的生物多样性进行调查评估时，一般采取随机区域抽样法进行抽样调查，此种方法在不具有典型的科学性、客观性、全面性以及代表性，且现有的调查时一般以一种或几种调查对象进行调查，此种调查方式，受人为影响较大，从而使得调查结果准确性较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物多样性的调查评估系统，所述生物多样性的调查评估系统包括区域定位系统、生态分析系统、模拟分布系统、抽样调查系统、调查拍摄系统、结果确认系统、调查评估系统以及数据输出系统；
区域定位系统：所述区域定位系统用于对需要进行生物多样性调查的区域进行位置确认，所述区域定位系统具体为基于GPS定位技术以及GIS空间定位技术的实景定位技术；
生态分析系统：所述生态分析系统用于对已经确定并得到实景地图的需要进行生物多样性调查的区域进行生态分析，在进行生态分析时，通过实景地图对区域进行生态系统的分析，按照森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统、农田生态系统、冻原生态系统、湿地生态系统以及城市生态系统的类别进行分类，其中，淡水生态系统分为湖泊生态系统、池塘生态系统以及河流生态系统；
模拟分布系统：所述模拟分布系统用于对已经经过生态分析并确定该需要进行生物多样性调查的区域进行生物分布模拟，在进行分布模拟时，采用生态模拟模型进行生物的分布模拟，且在模拟时以遗传多样性指标、物种多样性指标以及生态系统多样性指标作为模拟时的参考指标，且在进行模拟分布时按照植物、动物以及微生物的类别进行分类；
抽样调查系统：所述抽样调查系统用于根据结合生态分析系统得出的生态分析结果以及模拟分布系统得出的分布模拟结果，再综合同类型的生态系统下的生物分布状况，对该需要进行生物多样性调查的区域进行抽样调查区域的划分；
调查拍摄系统：所述调查拍摄系统用于在确定抽样调查区域后，在抽样调查区域内安装拍摄系统，并通过固定拍摄系统和运动拍摄系统拍摄抽样调查区域内的所有生物；
调查确认系统：所述调查确认系统用于对调查拍摄系统拍摄到的所有画面中的所有生物进行品种确认，在确认时，通过生物品种识别模型以及人工辅助识别的方式进行，并在对生物品种识别完毕后，对所有生物品种进行数量的统计以及汇总；
调查评估系统：所述调查评估系统用于将调查确认系统得到的生物品种及数量的汇总结果，结合该需要进行生物多样性调查的区域的生态系统以及地理位置，模拟计算出该需要进行生物多样性调查的区域的所有生物品种以及数量，并将类似的生态系统、地理位置以及区域大小的区域中的生物多样性的结果调出，与此区域进行对比，从而得出评估结果；
数据输出系统：所述数据输出系统用于将调查评估系统中得到的评估结果自动生成调查报告，并将对比文件也同样生成对比文件，再将调查报告和对比文件发送至连接的管理终端进行存储。
优选的，所述GPS定位技术具体采用NovAtel事后差分技术以及星站差分技术的厘米级实时定位技术，所述GIS空间定位技术具体为基于mysql postgis数据库技术的地理位置分析技术。
优选的，所述GPS定位技术具体采用NovAtel事后差分技术以及星站差分技术的厘米级实时定位技术，所述GIS空间定位技术具体为基于mysql postgis数据库技术的地理位置分析技术。
优选的，所述模拟分布系统中采用的生态模拟模型具体为Penna模型、基于格子的剪刀-石头-布模型、三角模型或轮状模型中的一种或几种的组合。
优选的，所述调查拍摄系统在进行固定拍摄时采用的载体具体为云台、红外线摄录仪、运动摄像机或AI智能感应摄影机中的一种或几种的组合，在进行运动拍摄时采用的载体具体为无人摄像机。
优选的，所述调查拍摄系统按照设定的时间周期将拍摄的内容定期发送至调查确认系统，在进行时间周期设定时采用时钟技术。
优选的，所述数据输出系统在进行结果输出时，生成的调查报告的格式可通过管理终端进行自定义设定，且报告通过弹窗的形式发送至管理终端。
优选的，所述数据输出系统和所述管理终端通过无线连接的方式进行连接，所述无线连接的方式包括5G接入、4G接入、蓝牙接入、WiFi接入、LORA接入、Z-Wave接入、GSM接入、CDMA接入和TD-SCDMA接入、GPRS接入、CDPD接入、LMDS接入或DBS接入中的一种或几种的组合。
优选的，所述管理终端具体为手机、电脑、PC端、平板或中心计算机中的一种或几种的组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明，在进行生物多样性评估时，通过系统进行区域的确认即生态分析，在对区域内的生物分布进行模拟，根据模拟结果，对区域进行抽样区域的划分，可使得抽样区域的划分更具科学性、客观性、全面性以及代表性，从而对后续的评估结果提供了更准备的参考数据，使得该区域内的生物多样性评估更加准确；
2、本发明，整个系统中需要人工参与的环节只有调查拍摄系统以及调查确认系统，从而减少了人员对评估结果的影响，剔除了不定因素，且可减少人员的劳动量，在进行评估的效率上也得到大大提高，为生物多样性的评估带来了更高效、更准确以及更少劳动量的调查方式；
3、本发明可根据设定的文档格式生成评估报告，而不需人员自己查看资料进行编辑，从而使得整个系统在使用时更加方便，实用性更强。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种生物多样性的调查评估系统，生物多样性的调查评估系统包括区域定位系统、生态分析系统、模拟分布系统、抽样调查系统、调查拍摄系统、结果确认系统、调查评估系统以及数据输出系统；
区域定位系统：区域定位系统用于对需要进行生物多样性调查的区域进行位置确认，区域定位系统具体为基于GPS定位技术以及GIS空间定位技术的实景定位技术；
生态分析系统：生态分析系统用于对已经确定并得到实景地图的需要进行生物多样性调查的区域进行生态分析，在进行生态分析时，通过实景地图对区域进行生态系统的分析，按照森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统、农田生态系统、冻原生态系统、湿地生态系统以及城市生态系统的类别进行分类，其中，淡水生态系统分为湖泊生态系统、池塘生态系统以及河流生态系统；
模拟分布系统：模拟分布系统用于对已经经过生态分析并确定该需要进行生物多样性调查的区域进行生物分布模拟，在进行分布模拟时，采用生态模拟模型进行生物的分布模拟，且在模拟时以遗传多样性指标、物种多样性指标以及生态系统多样性指标作为模拟时的参考指标，且在进行模拟分布时按照植物、动物以及微生物的类别进行分类；
抽样调查系统：抽样调查系统用于根据结合生态分析系统得出的生态分析结果以及模拟分布系统得出的分布模拟结果，再综合同类型的生态系统下的生物分布状况，对该需要进行生物多样性调查的区域进行抽样调查区域的划分；
调查拍摄系统：调查拍摄系统用于在确定抽样调查区域后，在抽样调查区域内安装拍摄系统，并通过固定拍摄系统和运动拍摄系统拍摄抽样调查区域内的所有生物；
调查确认系统：调查确认系统用于对调查拍摄系统拍摄到的所有画面中的所有生物进行品种确认，在确认时，通过生物品种识别模型以及人工辅助识别的方式进行，并在对生物品种识别完毕后，对所有生物品种进行数量的统计以及汇总；
调查评估系统：调查评估系统用于将调查确认系统得到的生物品种及数量的汇总结果，结合该需要进行生物多样性调查的区域的生态系统以及地理位置，模拟计算出该需要进行生物多样性调查的区域的所有生物品种以及数量，并将类似的生态系统、地理位置以及区域大小的区域中的生物多样性的结果调出，与此区域进行对比，从而得出评估结果；
数据输出系统：数据输出系统用于将调查评估系统中得到的评估结果自动生成调查报告，并将对比文件也同样生成对比文件，再将调查报告和对比文件发送至连接的管理终端进行存储。
其中，GPS定位技术具体采用NovAtel事后差分技术以及星站差分技术的厘米级实时定位技术，GIS空间定位技术具体为基于mysql postgis数据库技术的地理位置分析技术；模拟分布系统中采用的生态模拟模型具体为Penna模型、基于格子的剪刀-石头-布模型、三角模型或轮状模型中的一种或几种的组合；调查拍摄系统在进行固定拍摄时采用的载体具体为云台、红外线摄录仪、运动摄像机或AI智能感应摄影机中的一种或几种的组合，在进行运动拍摄时采用的载体具体为无人摄像机；调查拍摄系统按照设定的时间周期将拍摄的内容定期发送至调查确认系统，在进行时间周期设定时采用时钟技术；数据输出系统在进行结果输出时，生成的调查报告的格式可通过管理终端进行自定义设定，且报告通过弹窗的形式发送至管理终端；数据输出系统和管理终端通过无线连接的方式进行连接，无线连接的方式包括5G接入、4G接入、蓝牙接入、WiFi接入、LORA接入、Z-Wave接入、GSM接入、CDMA接入和TD-SCDMA接入、GPRS接入、CDPD接入、LMDS接入或DBS接入中的一种或几种的组合；管理终端具体为手机、电脑、PC端、平板或中心计算机中的一种或几种的组合。
首先通过区域定位系统对需要进行生物多样性调查的区域进行位置确认以及实景地图的调取，在调取完毕后，通过生态分析系统对实景地图展示的该区域内的生态进行分析，并将该区域内所有存在的生态系统进行分析标注，在对该区域内的所有生态环境分析标注后，通过模拟分布系统根据该区域内存在的生态系统以及该系统的地理位置，以以遗传多样性指标、物种多样性指标以及生态系统多样性指标作为参考指标，得出该区域内的生物分布模拟结果，得到结果后，综合同类型及地理位置下的区域内的生态分布，智能划定抽样调查区域，在划定抽样调查区域时，抽样调查区域的总面积至少为该区域的1/4大小，且区域分布均匀，包含模拟生物分布结果中所有模拟结果分布区域，在确定抽样调查区域后，由人工对抽样调查区域内安装摄像装置，此装置的安装在一个抽样调查区域中至少存在4组，每组分为地面摄像以及空中摄像，安装完毕后，还需通过无人机等小型可移动摄像装置对抽样调查区域内的所有不可运动生物进行拍摄，拍摄完毕后，按照设定的时间将所有拍摄画面进行发送，再由调查确认系统对拍摄画面中所有生物进行智能识别，在识别时通过人工对不能识别的生物进行辅助识别，识别完毕后，将品种以及数量汇总，并将结果和同类型及地理位置的区域内的生物品种及数量进行对比，从而得出评估结果，评估时，以对比文件为辅助，以《生物多样性评估标准》为主要参考进行评估，并将评估结果以及对比文件生成电子文件发送至控制终端进行查看和存储，在进行生物多样性评估时，通过系统进行区域的确认即生态分析，在对区域内的生物分布进行模拟，根据模拟结果，对区域进行抽样区域的划分，可使得抽样区域的划分更具科学性、客观性、全面性以及代表性，从而对后续的评估结果提供了更准备的参考数据，使得该区域内的生物多样性评估更加准确；整个系统中需要人工参与的环节只有调查拍摄系统以及调查确认系统，从而减少了人员对评估结果的影响，剔除了不定因素，且可减少人员的劳动量，在进行评估的效率上也得到大大提高，为生物多样性的评估带来了更高效、更准确以及更少劳动量的调查方式；可根据设定的文档格式生成评估报告，而不需人员自己查看资料进行编辑，从而使得整个系统在使用时更加方便，实用性更强。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种生物多样性的调查评估系统，其特征在于：所述生物多样性的调查评估系统包括区域定位系统、生态分析系统、模拟分布系统、抽样调查系统、调查拍摄系统、结果确认系统、调查评估系统以及数据输出系统；
区域定位系统：所述区域定位系统用于对需要进行生物多样性调查的区域进行位置确认，所述区域定位系统具体为基于GPS定位技术以及GIS空间定位技术的实景定位技术；
生态分析系统：所述生态分析系统用于对已经确定并得到实景地图的需要进行生物多样性调查的区域进行生态分析，在进行生态分析时，通过实景地图对区域进行生态系统的分析，按照森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统、农田生态系统、冻原生态系统、湿地生态系统以及城市生态系统的类别进行分类，其中，淡水生态系统分为湖泊生态系统、池塘生态系统以及河流生态系统；
模拟分布系统：所述模拟分布系统用于对已经经过生态分析并确定该需要进行生物多样性调查的区域进行生物分布模拟，在进行分布模拟时，采用生态模拟模型进行生物的分布模拟，且在模拟时以遗传多样性指标、物种多样性指标以及生态系统多样性指标作为模拟时的参考指标，且在进行模拟分布时按照植物、动物以及微生物的类别进行分类，所述模拟分布系统中采用的生态模拟模型具体为Penna模型、基于格子的剪刀-石头-布模型、三角模型或轮状模型中的一种或几种的组合；
抽样调查系统：所述抽样调查系统用于根据结合生态分析系统得出的生态分析结果以及模拟分布系统得出的分布模拟结果，再综合同类型的生态系统下的生物分布状况，对该需要进行生物多样性调查的区域进行抽样调查区域的划分；
调查拍摄系统：所述调查拍摄系统用于在确定抽样调查区域后，在抽样调查区域内安装拍摄系统，并通过固定拍摄系统和运动拍摄系统拍摄抽样调查区域内的所有生物；
调查确认系统：所述调查确认系统用于对调查拍摄系统拍摄到的所有画面中的所有生物进行品种确认，在确认时，通过生物品种识别模型以及人工辅助识别的方式进行，并在对生物品种识别完毕后，对所有生物品种进行数量的统计以及汇总；
调查评估系统：所述调查评估系统用于将调查确认系统得到的生物品种及数量的汇总结果，结合该需要进行生物多样性调查的区域的生态系统以及地理位置，模拟计算出该需要进行生物多样性调查的区域的所有生物品种以及数量，并将类似的生态系统、地理位置以及区域大小的区域中的生物多样性的结果调出，与此区域进行对比，从而得出评估结果；
数据输出系统：所述数据输出系统用于将调查评估系统中得到的评估结果自动生成调查报告，并将对比文件也同样生成对比文件，再将调查报告和对比文件发送至连接的管理终端进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种生物多样性的调查评估系统，其特征在于：所述GPS定位技术具体采用NovAtel事后差分技术以及星站差分技术的厘米级实时定位技术，所述GIS空间定位技术具体为基于mysql postgis数据库技术的地理位置分析技术。
3.根据权利要求1所述的一种生物多样性的调查评估系统，其特征在于：所述调查拍摄系统在进行固定拍摄时采用的载体具体为云台、红外线摄录仪、运动摄像机或AI智能感应摄影机中的一种或几种的组合，在进行运动拍摄时采用的载体具体为无人摄像机。
4.根据权利要求3所述的一种生物多样性的调查评估系统，其特征在于：所述调查拍摄系统按照设定的时间周期将拍摄的内容定期发送至调查确认系统，在进行时间周期设定时采用时钟技术。
5.根据权利要求1所述的一种生物多样性的调查评估系统，其特征在于：所述数据输出系统在进行结果输出时，生成的调查报告的格式可通过管理终端进行自定义设定，且报告通过弹窗的形式发送至管理终端。
6.根据权利要求1所述的一种生物多样性的调查评估系统，其特征在于：所述数据输出系统和所述管理终端通过无线连接的方式进行连接，所述无线连接的方式包括5G接入、4G接入、蓝牙接入、WiFi接入、LORA接入、Z-Wave接入、GSM接入、CDMA接入和TD-SCDMA接入、GPRS接入、CDPD接入、LMDS接入或DBS接入中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求6所述的一种生物多样性的调查评估系统，其特征在于：所述管理终端具体为手机、电脑、PC端、平板或中心计算机中的一种或几种的组合。
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