专利名称：多层次动态都市农业综合信息评价装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种信息处理技术领域的信息评价装置，特别是一种多层次动态都市农业综合信息评价装置。
背景技术：
随着经济的快速发展和城市化进程中基础设施建设的不断扩展，城市扩张的“极化”效应导致了农业要素的流失、农业的衰退和农村的贫困。农业发展受到巨大影响，大部分城市面临着农业用地减少、环境压力增大、生态系统失衡而导致的严峻的人口、资源和环境问题，也面临着建立生态型城市的战略选择。面对这些“多难”的选择，如何使城市稀缺的水土资源得到合理利用、使植物和动物养分资源能可持续利用以及使面源污染得以有效防治等多项任务，是摆在人们面前的重大问题。面对如此严峻的现实，人类开始重新审视自己的社会经济行为，深刻反思传统的发展观、价值观、环境观和资源观，试图寻找出一条冲破昔日牺牲生态环境、盲目追求经济增长的途径，既能使城市稀缺的水、土资源得到合理利用，使植物和动物养分资源能可持续利用，又能促进城市生态环境的改善，于是，人们把关注的焦点转向了都市农业。都市型生态农业兴起是城郊农业和现代都市社会经济发展的必然趋势，具有历史必然性，它已成为城市生态体系和基础设施建设的重要组成部分，其发展程度和水平也已成为衡量一个城市综合环境优劣的重要评价指标都市现代农业的发展是一个渐进的过程，在这一过程中，应制定一个科学、客观的衡量标准来规范、指引其发展，为此需要构建一套合理的指标体系，对都市现代农业的发展状况进行客观评价。目前国内外对都市农业评价指标体系的研究还不多，在现有的都市农业评价系统中，存在应用层次分析法进行都市农业评价，如“典型都市生态农业可持续发展评价研究。 中国生态农业学报，2005”。虽然层次分析法涉及到对都市农业评价系统的分析，但是目前多层分析法基本都是首先通过先验知识确定综合评价层，再在各综合评价类中根据经验建立相关的指标，然而这种方式的主观性非常强，各指标间相关度有时非常大，单靠人们的经验无法清晰的明确相互间的关系。同时在利用层次分析法构建评价指标体系时由于所选取的指标分类方法不同，从而导致具体选用的指标以及指标的个数有所不同，受先验知识的影响很大，主观性强。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种多层次动态都市农业综合信息评价装置。本发明实现了从不同的层次，动态的实现对都市农业进行综合性的评价，是利用计算机设备推进农业现代化的信息处理设备。本发明是通过以下技术方案实现的本发明包括输入设备、存储器、中央处理器、显示器和声音设备，输入设备的输出端与中央处理器连接，中央处理器与存储器的输出端连接，中央处理器的输出端与显示器、 声音设备相连，用户通过输入设备输入基本评价指标，中央处理器对输入的信息进行多层次综合评价，并将最终的评价结果由显示器和声音设备输出。所述的输入设备通过键盘进行文字输入或者通过麦克风进行声音输入或者通过扫描仪进行图像输入。所述的输入设备接收用户输入的评价指标数据信息。所述的存储器是硬盘或者磁带或者其他数据存储设备，存储都市农业评价指标的历史信息。所述的显示器是显示综合评价结果界面信息的显示设备，所述的声音设备是播放综合评价结果的声音信息播放设备。所述的中央处理器对用户的输入进行类别划分、评价生成、评价融合系统的核心功能，包括无指导动态计算解析器、有指导动态计算解析器、层次评价处理器、评价结果融合处理器，无指导动态计算解析器、有指导动态计算解析器通过逻辑控制器连接后依次与层次评价理器、评价结果处理器相连接。所述的无指导动态计算解析器包括评价指标数据解析器、评价指标聚类解析器、 阈值控制器、解析结果存储器。由评价指标数据解析器把接到输入设备的数据处理为评价指标数据间的关联信息，并输出到评价指标聚类解析器中，评价指标聚类解析器收到阈值控制器对阈值设定的要求，对评价指标进行聚类，同时把评价指标进行聚类的结果输出到解析结果存储器中。所述的评价指标数据解析器，对输入设备接收的评价指标，进行无量纲化处理，得到新的序列，将计算得到的新序列的关联度作评价指标数据解析器的输出。评价指标聚类解析器接收到评价指标数据解析器的输出后，根据阈值控制器设定的阈值要求，对指标数据进行聚类，将评价指标类别与类别数目输出到解析结果存储器中，进行后续处理。所述的有指导动态计算解析器包括评价指标数据解析器、评价指标聚类解析器、 阈值控制器、先验指标类别融合处理器、解析结果存储器。由评价指标数据解析器把接到输入设备的数据处理为评价指标数据间的关联信息，并输出到评价指标聚类解析器中，评价指标聚类解析器收到阈值控制器对阈值设定的要求，对评价指标进行聚类。由先验指标类别融合处理器，对聚类得到的结果与先验指标类别进行融合，同时把结果输出到解析结果存储器中。所述的层次评价处理器包括多层次指标评价处理器、评价逻辑控制器、指标评价结果存储器，由多层次指标评价处理器对从有指导动态计算解析器得到的结果进行处理得到单次指标评价结果，由评价逻辑控制器对评价过程进行控制，如果此时输入完成，则将所有评价结果输出至指标评价结果存储器，否则继续进行输入并重复上述过程，直到得到全部输入指标的单次评价结果，最后集中输出至指标评价结果存储器中。所述的评价结果融合处理器包括指标评价融合处理器和指标综合评价结果存储器，评价结果融合处理器接收层次评价处理器中所存储的多个单次评价结果，由指标评价融合处理器对输入的多个单次评价结果进行指标融合，最后将融合后的综合评价结果作为输出。本发明的工作原理如下
由中央处理单元处理中的逻辑控制器根据输入的信息判断是否存在先验层次；如果不存在先验层次，则使用无指导动态计算解析器对输入信息进行分析，得到指标类别及类别数目结果。如果存在先验层次，则使用有指导动态计算解析器对输入信息进行分析，得到指标类别及类别数目结果。在这里需要说明的是本发明得到的指标类别及类别数目结果并不是静态的结果，而是根据无指导动态计算解析器、有指导动态计算解析器动态生成的多种结果；在得到的结果基础上，由层次评价处理器分别对每种得到结果进行评价，得到多种评价结果；最后，由评价结果处理器对上述步骤得到的多种评价结果进行融合，获得综合评价结果。本发明通过无指导动态计算解析器及有指导计算解析器，可以动态的产生评价指标类别，充分挖掘指标数据内在的联系，产生客观性的指标类别，有效的避免了传统技术在都市农业选择指标类别时人为主观性的判断。与传统技术中的固定指标类别相比，该装置可以动态产生多层次的指标类别，对都市农业系统在不同指标类别情况下进行全面综合的评价。
图1是多层次动态都市农业综合评价系统的装置的总体配置图；图2是本发明中央处理器的硬件结构图；图3是基于无指导的动态计算解析器的内部硬件结构图；图4是基于有指导的动态计算解析器的内部硬件结构图；图5是层次评价处理器内部硬件结构图；图6是评价结果融含处理器内部硬件图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例作详细说明以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例的装置包括输入设备101、存储器102、中央处理器103、显示器104和声音设备105。输入设备101的输出端与中央处理器连接，中央处理器103与存储器102的输出端连接，中央处理器103的输出端与显示器104，声音设备105相连。用户通过输入设备101输入基本评价指标，中央处理器103对输入的信息进行多层次综合评价， 并将最终的评价结果由显示器104和声音设备105输出。其中，输入设备101可以是多种形式，可以通过键盘进行文字输入、也可以通过麦克风进行声音输入或者通过扫描仪进行图像输入。本实施例输入设备101接收用户输入的评价指标数据信息至少包括三方面其一将笼统的建设目标概念转换为可操作的、能度量的、可描述的“实用工具”；其二指标是一种方向，为决策者在多方案选择时提供充分的考虑空间的“规划工具”;其三衡量都市型农业的建设是否成功，指标体系是唯一标准，是一种业绩“评价工具”。例如，可以选择单位土地产出，城市蔬菜自供率，城市鲜奶自供率，农业经营指数，单位土地产出总能，能流密度，资源利用率，光能利用效率，耕地复种指数，单位土地化肥减量，单位土地农药及除草剂减量，单位土地农膜减量，单位土地燃油减量，单位土地虚拟用水减量，单位土地用电减量，土地复种指数，秸秆利用率，畜粪尿利用率，养殖污水回收利用率，土壤微生物环境指数，土壤环境指数，土壤养分平衡指数，生物多样性指数，农区绿色容积率等等作为评价都市农业系统的指标。存储器102存储都市农业评价指标的历史信息。102为硬盘、磁带或者其他数据存储设备。中央处理器103为本实施例核心硬件单元，用于实现对用户的输入进行类别划分、评价生成、评价融合系统的核心功能。显示器104和声音设备105形成装置的输出装置，以向用户输出最终的评价结果。 其中，显示单元104是显示设备，用于显示综合评价结果的界面信息。声音设备105是声音播放设备，用于播放综合评价结果的声音信息。如图2所示，本实施例中央处理器包括逻辑控制器202、无指导动态计算解析器 203、有指导动态计算解析器204，层次评价处理器205，评价结果融合处理器206。输入设备101的输出端，经过逻辑控制器202后，分别与无指导动态计算解析器 203，有指导动态计算解析器204连接。203，204的输出端与层次评价处理器205连接，205 的输出端与评价结果处理器206连接。本实施例中央处理器处理信息的过程是第一步根据输入的信息，由逻辑控制器202判断是否存在先验层次。第二步如果不存在先验层次，则使用无指导动态计算解析器203对输入信息进行分析，得到评价指标类别及类别数目。如果存在先验层次，则使用有指导动态计算解析 204对输入信息进行分析，得到评价指标类别及类别数目。在这里需要说明的是本实施例得到的评价指标类别及类别数目并不是静态的结果，而是根据203，204动态生成的多种结果。第三步在第二步两种解析器得到的指标类别及类别数目的基础上，由层次评价处理器205分别对每种得到结果进行评价，得到多种评价结果。第四步由评价结果处理器206对上述步骤得到的多种评价结果进行融合，得到最终的综合评价结果。如图3所示，本实施例无指导的动态计算解析器包括评价指标数据解析器302、 评价指标聚类解析器303、阈值控制器304和解析结果存储器305。其中，302接收来自输入设备101的输入，由302得到评价指标数据间的关联信息， 302的输出端与评价指标聚类解析器303连接，评价指标聚类解析器303根据阈值控制器 304输入的阈值对评价指标进行聚类，其输出端与解析结果存储器305与连接。其中，评价指标数据解析器302用于计算评价指标数据的关联度。对输入设备101 提供的数据进行无量纲化处理，得到新的序列，并计算新序列的关联度。最后将序列关联度作为302的输出，进行后续处理。评价指标聚类解析器303用于实现对评价指标数据解析器提供的各种指标进行聚类的功能。根据阈值控制器304设定的阈值，对指标集进行聚类。随着阈值的改变，将得到不同的聚类结果将聚类数目及每一个类别中的指标作为输出并存储于解析结果存储器305 中。如图4所示，本实施例有指导的动态计算解析器205包括评价指标数据解析器 402、评价指标聚类解析器403、阈值控制器404、先验指标类别融合处理器405和解析结果存储器406。其中，402接收来自输入设备101的输入，由402得到评价指标数据间的关联信息， 402的输出端与评价指标聚类解析器403连接，评价指标聚类解析器403根据阈值控制器输入的阈值对评价指标进行聚类，其输出与先验指标类别融合处理器405相连。先验指标类别融合处理器405将先验指标类别与403得到的指标类别进行融合，将结果输出至解析结果存储器406。其中，评价指标数据解析器402用于计算评价指标数据的关联度。对输入设备101 提供的数据进行无量纲化处理，得到新的序列，并计算新序列的关联度。最后将序列关联度作为402的输出，进行后续处理。评价指标聚类解析器403用于实现对评价指标数据解析器提供的各种指标进行聚类的功能。根据阈值控制器404设定的阈值，对指标集进行聚类。随着阈值的改变，将得到不同的聚类结果将聚类数目及每一个类别中的指标作为输出并存储于先验指标类别融合处理器405中。由先验指标类别融合处理器405将先验指标类别与403得到的指标类别进行融合，将结果输出至解析结果存储器406。以都市农业评价指标为例，单位土地产出、城市蔬菜自供率、城市鲜奶自供率、农业经营指数通常归属于社会经济效益类(先验类别)；单位土地产出总能、能流密度、资源利用率、光能利用效率、耕地复种指数通常归属于资源利用效率类(先验类别)；单位土地化肥减量，单位土地农药及除草剂减量、单位土地农膜减量、单位土地燃油减量、单位土地虚拟用水减量、单位土地用电减量通常归属于投入物减量评价类(先验类别)；土地复种指数，秸秆利用率，畜粪尿利用率，养殖污水回收利用率通常归属于再生资源利用评价类(先验类别)；土壤微生物环境指数，土壤环境指数，土壤养分平衡指数，生物多样性指数，农区绿色容积率通常归属于农业生态环境维护评价类(先验类别)。通过上述评价指标数据解析器402，评价指标聚类解析器403，阈值控制器404得到不同的聚类类别。以在阈值为0. 8为例，得到如下分类(X1J X3 XgJ Xn ？ Χ 2 ？ Xi3，^14^，( ‘ Xj，1 ^，，{乂7，乂10，设先验分类为2类(X1J X2 乂3，乂6，Xll，Xl2，Xl3，X」,{X4，X5，X7，乂8，^9' 乂10，则新的指标类为(X1J X2 乂3，乂6，乂8，Xll，X12，Xl3，X14}，1 ' X4，X5，X7，乂8，乂9，乂10，在这里\同时属于两个指标类。随着阈值的改变，每一个类别中将得到不同的指标因素，将类别数目及每一个类别中的指标输出至解析结果存储器406。如图5所示，本实施例层次评价处理器包括多层次指标评价处理器502、评价逻辑控制器503、指标评价结果存储器504，由前述硬件解析结果存储器305、解析结果存储器406中所保存的评价指标类别、数目作为输入，由多层次指标评价处理器502对输入的评价指标进行多层次评价，得到该指标的评价结果。由评价逻辑控制器503对输入过程进行判断，如果此时输入完成，则将所有评价结果进行输出至指标评价结果存储器504中，否则继续进行输入并重复上述过程，直到得到全部输入指标的单次评价结果，最后集中输出504。所述的评价结果融合处理器接收层次评价处理器中指标评价结果存储器中所存储的多个单次评价结果，由指标评价融合处理器对输入的多个单次评价结果进行指标融合，最后将融合后的综含评价结果作为输出。如图6所示，本实施例评价结果融合处理器206包括指标评价融合处理器602、指标综合评价结果存储器603，由前述硬件指标评价结果存储器504提供层次评价指标单次评价结果作为输入。由指标评价融合处理器602对输入的多个单次评价结果进行指标融合 602，最后将融合后的综合评价结果作为输出至指标综合评价结果存储器603。例如，以5个指标为例，此5项指标经过无先验知识聚类形成的评价准则后，得到的指标评价结果为P1 = (0. 149,0. 157,0. 374,0. 124,0. 192)同样，经过存在先验知识形成的评价准则后，得到的指标评价结果为P2 = (0. 249,0. 258,0. 264，0. 035,0. 194)则指标的综合评价结果为P = (P^P2)/2P= (0. 20,0. 21,0. 32,0. 08,0. 20)其中指标的数目以及评价结果的数目、均值融合的方式均为示例。指标的数目根据图2基本评价指标确定、评价结果的数目根据聚类类别的数目动态确定。
权利要求
1.一种多层次动态都市农业综合信息评价装置，其特征在于，包括输入设备、存储器、中央处理器、显示器和声音设备，输入设备的输出端与中央处理器连接，中央处理器与存储器的输出端连接，中央处理器的输出端与显示器、声音设备相连，用户通过输入设备输入基本评价指标，中央处理器对输入的信息进行多层次综合评价，并将最终的评价结果由显示器和声音设备输出。
2.根据权利要求1所述的多层次动态都市农业综合信息评价装置，其特征是，所述的输入设备通过键盘进行文字输入或者通过麦克风进行声音输入或者通过扫描仪进行图像输入，接收用户输入的评价指标数据信息。
3.根据权利要求1所述的多层次动态都市农业综合信息评价装置，其特征是，所述的中央处理器对用户的输入进行类别划分、评价生成、评价融合系统的核心功能，包括无指导动态计算解析器、有指导动态计算解析器、层次评价处理器、评价结果融合处理器，无指导动态计算解析器、有指导动态计算解析器通过逻辑控制器连接后依次与层次评价理器、 评价结果处理器相连接。
4.根据权利要求3所述的多层次动态都市农业综合信息评价装置，其特征是，所述的无指导动态计算解析器包括评价指标数据解析器、评价指标聚类解析器、阈值控制器、解析结果存储器，由评价指标数据解析器把接到输入设备的数据处理为评价指标数据间的关联信息，并输出到评价指标聚类解析器中，评价指标聚类解析器收到阈值控制器对阈值设定的要求，对评价指标进行聚类，同时把评价指标进行聚类的结果输出到解析结果存储器中。
5.根据权利要求4所述的多层次动态都市农业综合信息评价装置，其特征是，所述的评价指标数据解析器，对输入设备接收的评价指标，进行无量纲化处理，得到新的序列，将计算得到的新序列的关联度作评价指标数据解析器的输出，评价指标聚类解析器接收到评价指标数据解析器的输出后，根据阈值控制器设定的阈值要求，对指标数据进行聚类，将评价指标类别与类别数目输出到解析结果存储器中，进行后续处理。
6.根据权利要求3所述的多层次动态都市农业综合信息评价装置，其特征是，所述的有指导动态计算解析器包括评价指标数据解析器、评价指标聚类解析器、阈值控制器、先验指标类别融合处理器、解析结果存储器，由评价指标数据解析器把接到输入设备的数据处理为评价指标数据间的关联信息，并输出到评价指标聚类解析器中，评价指标聚类解析器收到阈值控制器对阈值设定的要求，对评价指标进行聚类，由先验指标类别融合处理器， 对聚类得到的结果与先验指标类别进行融合，同时把结果输出到解析结果存储器中。
7.根据权利要求3所述的多层次动态都市农业综合信息评价装置，其特征是，所述的层次评价处理器包括多层次指标评价处理器、评价逻辑控制器、指标评价结果存储器，由多层次指标评价处理器对从有指导动态计算解析器得到的结果进行处理得到单次指标评价结果，由评价逻辑控制器对评价过程进行控制，如果此时输入完成，则将所有评价结果输出至指标评价结果存储器，否则继续进行输入并重复上述过程，直到得到全部输入指标的单次评价结果，最后集中输出至指标评价结果存储器中。
8.根据权利要求3所述的多层次动态都市农业综合信息评价装置，其特征是，所述的评价结果融合处理器包括指标评价融合处理器和指标综合评价结果存储器，评价结果融合处理器接收层次评价处理器中所存储的多个单次评价结果，由指标评价融合处理器对输入的多个单次评价结果进行指标融合，最后将融合后的综合评价结果作为输出。
全文摘要
一种信息处理技术领域的多层次动态都市农业综合信息评价装置，包括输入设备、存储器、中央处理器、显示器和声音设备，输入设备的输出端与中央处理器连接，中央处理器与存储器的输出端连接，中央处理器的输出端与显示器、声音设备相连，用户通过输入设备输入基本评价指标，中央处理器对输入的信息进行多层次综合评价，并将最终的评价结果由显示器和声音设备输出。本发明使用层次评价处理器对产生的评价指标类别进行多层次分析。并通过评价结果处理器对动态类别下得到的不同的评价结果进行融合。从而达到从不同的层次，动态的实现对都市农业进行综合性的评价。
文档编号G06Q50/00GK102163318SQ20111010992
公开日2011年8月24日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者周培, 彭勇政, 支月娥, 李强, 肖杭, 蒋磷蕾, 詹学佳 申请人:上海交通大学