一种生态海堤牡蛎礁的生态营造与修复方法及系统与流程

本发明涉及生态修复，尤其涉及一种生态海堤牡蛎礁的生态营造与修复方法及系统。

背景技术：

1、生态海堤牡蛎礁作为一种创新性的修复手段，结合了生物修复和人工结构的优势。通过在海堤上布设牡蛎礁，借助牡蛎的生态功能，可以提高水质、促进底栖生物的栖息和繁殖。同时，生态海堤的结构还能提供阻浪、固沙、防护等功能，具有较强的适应性和可持续性。现有的技术中，虽然已有一些尝试利用牡蛎礁进行海岸线修复的实践，但这些方法往往存在修复效果不稳定、生态功能单一等问题，且缺乏针对区域环境的设计。因此，如何提高更好的采用牡蛎礁进行生态修复并提高修复效果是一个重要问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的缺陷，提供了一种生态海堤牡蛎礁的生态营造与修复方法及系统，其重要目的在于提高生态修复效益。

2、为实现上述目的本发明第一方面提供了一种生态海堤牡蛎礁的生态营造与修复方法，包括：

3、获取目标区域的环境监测信息，根据所述环境监测信息对目标区域的环境进行评估，得到环境评估信息；

4、根据所述环境评估信息进行牡蛎礁营造分析，制定牡蛎礁的营造方案，得到营造方案信息；

5、根据所述营造方案信息对目标区域进行牡蛎礁生态布设；

6、获取修复后环境监测信息和牡蛎礁监测信息，进行环境变化分析和牡蛎礁生长效果评估，得到环境变化分析信息和生长效果分析信息；

7、根据所述环境变化分析信息和生长效果分析信息进行修复效果评估，并分析是否需要进行调整。

8、本方案中，所述根据所述环境监测信息对目标区域的环境进行评估，具体为：

9、获取目标区域的环境监测信息，所述环境监测信息包括遥感监测图像信息和水质监测信息，并对所述环境监测信息进行预处理；

10、根据预处理后的环境监测信息提取遥感监测图像信息，对所述遥感监测图像信息进行特征提取，提取目标区域水体的颜色特征和光谱特征，得到水体图像特征信息；

11、基于大数据检索获取不同水体状况的水体图像特征和对应的水体污染指标，计算各水体图像特征与各水体污染指标的马氏距离，作为相关性分析指标，得到马氏距离信息；

12、将所述马氏距离信息与预设阈值进行判断，分析各水体图像特征与水体污染指标的相关性，得到相关性分析信息；

13、根据所述相关性分析信息构建水体状况评估规则，结合所述水体图像特征信息进行水体状况评估，并根据评估结果将目标区域按照不同的水体状况进行划分，得到第一分析信息；

14、预设若干水质状况评估阈值，根据预处理后的环境监测信息提取水质监测信息，与所述水质状况评估阈值进行判断，得到水质状况评估信息；

15、根据所述第一分析信息和水质状况评估信息对目标区域的环境进行综合评估，得到环境评估信息。

16、本方案中，所述根据所述环境评估信息进行牡蛎礁营造分析，制定牡蛎礁的营造方案，具体为：

17、根据sa和pso算法构建营造方案优化模型，基于大数据检索获取不同水体环境的牡蛎礁生态营造实例，构建训练数据集对所述营造方案优化模型进行深度学习和训练；

18、获取环境评估信息，结合专家分析法制定若干初始牡蛎礁营造方案，得到初始营造方案信息；

19、将所述初始营造方案信息和环境评估信息输入至所述营造方案优化模型中进行方案优化，根据所述环境评估信息进行初始搜索，获取相似环境条件下的营造方案，作为优化方案，得到优化方案信息；

20、将生态效益作为优化目标构建目标函数和约束条件，根据所述初始营造方案信息和环境评估信息生成初始种群，根据优化方案信息生成优化种群，进行初始优化，计算各粒子的适应值并与预设阈值进行判断，得到个体最优解；

21、预设sa算法初始值，对初始值进行多次抽样并生成新解，根据生成的新解进行pso迭代，更新粒子的速度和位置，计算各粒子的适应值并与预设阈值进行判断，得到新个体最优解，将新个体最优解与个体最优解进行判断，分析sa算法的新解是否优于pso算法的解，得到判断结果信息；

22、根据美特罗普利斯准则构建迭代策略，结合所述判断结果信息进行迭代优化，直至符合收敛条件，得到最终解信息，根据最终解信息生成候选营造方案，得到候选营造方案信息；

23、根据所述候选营造方案信息计算各候选营造方案的成本，并提取各候选营造方案的生态效益特征，作为权重进行加权计算，根据加权计算结果选取最终营造方案，得到营造方案信息。

24、本方案中，所述根据所述营造方案信息对目标区域进行牡蛎礁生态布设，具体为：

25、获取营造方案信息，所述营造方案信息包括：布设牡蛎数量和种类、各区域的布设顺序、位置和密度；

26、根据营造方案信息获取布设牡蛎数量和种类，选取幼苗附着底物，将牡蛎苗种与对应的附着底物进行培养，直至附着至底物上；

27、根据营造方案信息获取布设顺序、位置和密度，选取小潮期，将对应的牡蛎附着底物固定至海堤的对应位置，进行牡蛎礁生态布设。

28、本方案中，所述进行环境变化分析和和牡蛎礁生长效果评估，具体为：

29、获取修复后环境监测信息和牡蛎礁监测信息，对所述修复后环境监测信息和牡蛎礁监测信息进行数据预处理；

30、根据所述修复后环境监测信息进行环境变化分析，获取环境监测信息，进行对比分析，计算进行修复后的环境参数与修复前的环境参数的偏差值，并绘制变化趋势图，得到环境变化分析信息；

31、构建生长状况分析模型，将所述牡蛎礁监测信息输入至所述生长状况分析模型中进行分析，分析牡蛎礁的生长阶段，得到生长状况分析信息；

32、根据所述牡蛎礁监测信息计算目标区域的牡蛎礁的生长规模，并获取营造方案信息进行对比分析，分析当前牡蛎礁的规模与修复前的偏差，得到生长规模分析信息；

33、根据所述生长规模分析信息计算牡蛎礁的生长速率，结合所述生长状况分析信息和生长规模分析信息进行牡蛎礁生长效果分析，判断是否达到预期生长效果，得到生长效果分析信息。

34、本方案中，所述根据所述环境变化分析信息和生长效果分析信息进行修复效果评估，并分析是否需要进行调整，具体为：

35、获取环境变化分析信息和生长效果分析信息；

36、获取不同生长速度的牡蛎生存环境信息，进行特征提取，提取各生长速度下的牡蛎生存环境参数，引入主成分分析法分析影响牡蛎生存的主要环境因素，得到主要影响因素分析信息；

37、根据主要影响因素分析信息将各影响因素与对应的生长速度进行关联，结合生长效果分析信息对目标区域当前的环境参数进行预测，得到环境预测结果信息；

38、构建修复效果评估模型，将所述环境预测结果信息、环境变化分析信息和生长效果分析信息输入至所述修复效果评估模型中进行分析，得到修复效果评估信息；

39、将所述修复效果评估信息与预设阈值进行判断，判断是否符合预期修复效益，得到修复效益判断信息；

40、若所述修复效益判断信息为不符合，则制定调整方案进行修复调整。

41、本发明第二方面提供了一种生态海堤牡蛎礁的生态营造与修复系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包含生态海堤牡蛎礁的生态营造与修复方法程序，所述生态海堤牡蛎礁的生态营造与修复方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

42、获取目标区域的环境监测信息，根据所述环境监测信息对目标区域的环境进行评估，得到环境评估信息；

43、根据所述环境评估信息进行牡蛎礁营造分析，制定牡蛎礁的营造方案，得到营造方案信息；

44、根据所述营造方案信息对目标区域进行牡蛎礁生态布设；

45、获取修复后环境监测信息和牡蛎礁监测信息，进行环境变化分析和牡蛎礁生长效果评估，得到环境变化分析信息和生长效果分析信息；

46、根据所述环境变化分析信息和生长效果分析信息进行修复效果评估，并分析是否需要进行调整。

47、本发明公开了一种生态海堤牡蛎礁的生态营造与修复方法及系统，包括：获取目标区域的环境监测信息，根据所述环境监测信息对目标区域的环境进行评估，得到环境评估信息；根据所述环境评估信息进行牡蛎礁营造分析，制定牡蛎礁的营造方案，引入sa和pso算法进行方案优化，得到营造方案信息；根据所述营造方案信息对目标区域进行牡蛎礁生态布设；获取修复后环境监测信息和牡蛎礁监测信息，进行环境变化分析和牡蛎礁生长效果评估，得到环境变化分析信息和生长效果分析信息；根据所述环境变化分析信息和生长效果分析信息进行修复效果评估，并分析是否需要进行调整。提高生态海堤牡蛎礁的修复效果，促进海岸线生态保护的可持续发展。