基于数字驱动的水生生物群落时空差异的评估方法及系统

专利主权项内容

1.基于数字驱动的水生生物群落时空差异的评估方法, 其特征在于, 包括 : S1，基于多个分组和多个点位，获取各个分组下各个点位的同一生物群落的结构占比；S2，基于最小二乘法回归方法, 利用各个分组下各个点位的同一生物群落的结构占比进行三维空间建模, 得到各个分组下生物群落结构分布平面；S3，根据各个分组下生物群落结构分布平面, 计算出生物群落结构在两个不同分组下的相似度和空间距离, 并根据生物群落结构在两个不同分组下的相似度和空间距离定量描述生物群落结构分布特性；S4，基于点位到分布平面之间的距离, 采用四分位距法识别出各个分组下生物群落结构分布平面上的各个异常点位；S5，计算各个分组下生物群落结构分布平面上的异常点位的偏离程度；生物群落内至少包括三类物种；所述S2具体为：将生物群落内任意选取三类物种的结构占比作为三个变量参与三维空间建模，以构建三维空间平面方程；将各个分组下各个点位的同一生物群落参与三维空间建模的三类物种的结构占比进行集合，得到各个分组下同一生物群落参与三维空间建模的三类物种的结构占比数据集；分别从各个分组下同一生物群落参与三维空间建模的三类物种的结构占比数据集中多次随机抽取预设比例量的数据，代入所述三维空间平面方程中, 并采用最小二乘法，将一个变量作为应变量，另外两个变量作为自变量进行多次线性拟合，对应得到在各个分组下的多组平面参数；其中，每组平面参数包括一个常数和三个变量系数；计算各个分组下的多组平面参数中常数的平均值以及各个变量系数的平均值；将三个变量与各个分组下所述三维空间平面方程的多组平面参数中常数的平均值以及各个变量系数的平均值进行结合来构建方程，对应得到各个分组下生物群落结构分布平面的方程；其中，各个分组下生物群落结构分布平面的方程表征各个分组下生物群落结构的分布平面；所述S3具体为：利用两个分组下生物群落结构分布平面的方程，计算出两个分组下生物群落结构分布平面之间夹角的余弦值；其中，两个分组下生物群落结构分布平面之间夹角的余弦值即为生物群落结构在两个不同分组下的相似度；将两个分组下生物群落结构分布平面之间夹角的余弦值与预设阈值进行对比，以定量描述两个分组下生物群落结构的差异性；在两个分组下生物群落结构分布平面之间夹角的余弦值大于或等于预设阈值时，通过计算两个分组下生物群落结构分布平面与Z轴交点之间的距离，得到两个分组下生物群落结构分布平面之间的空间距离，以定量描述两个分组下生物群落结构在空间分布的位置差异性。