基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法及系统与流程

文档序号:43765011发布日期:2025-11-15 00:29阅读:18来源:国知局

本发明涉及计算机,具体而言,涉及一种基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法及系统。


背景技术:

1、在农业资源管理与可持续发展的大规模实践场景中,耕地作为核心的农业生产基础资源,其数量与质量的动态变化对粮食安全、生态环境稳定以及社会经济的整体可持续发展起着决定性作用。随着城市化进程的迅猛推进、农业产业结构的深度调整以及自然环境变化的复杂影响,耕地流失现象呈现出大规模、高频发的态势,如何高效且精准地评估大规模耕地流失风险,并制定具有批量适用性和系统性的耕地保护策略,成为当前农业资源管理领域亟待攻克的重大难题。

2、目前,现有的耕地流失评估方法在处理大规模数据时存在明显局限。多数方法主要聚焦于单一区域或小规模样本的单一因素分析,例如仅考虑局部耕地面积的减少量、简单土地利用类型的转换等,缺乏对大规模耕地时空变化特征的综合、全面分析。在面对海量数据时,这些方法难以有效整合耕地空间分布的邻接关系、利用状态的时序变化以及周边环境因素对耕地流失的动态影响,导致评估结果缺乏准确性和全面性。同时,在耕地保护策略制定方面,由于缺乏对大规模耕地流失风险传导机制的深入理解,现有的保护措施往往缺乏针对性和系统性,难以在大规模范围内有效遏制耕地流失的趋势。


技术实现思路

1、鉴于上述提及的问题,结合本发明的第一方面,本发明提供一种基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,所述方法包括:

2、获取包含不同观测时段耕地空间分布数据、利用状态数据及周边环境数据的耕地时空变化追踪数据集合,所述耕地空间分布数据包含耕地地块边界坐标与耕地地块相邻关系,所述利用状态数据包含种植类型与耕作频率,所述周边环境数据包含土壤湿度与地形坡度;

3、对耕地时空变化追踪数据集合执行耕地空间特征建模处理,提取耕地地块边界坐标对应的邻接关系,结合耕地地块相邻关系关联土壤湿度与地形坡度在相邻耕地地块间的波动情况,得到耕地空间耦合特征集合;

4、对耕地时空变化追踪数据集合执行耕地时序特征建模处理,结合耕地空间耦合特征集合,分析种植类型随观测时段的转换模式及耕作频率随观测时段的波动规律,得到耕地时空交互特征集合;

5、将耕地空间耦合特征集合与耕地时空交互特征集合输入耕地流失风险传导模型,通过空间与时序特征的动态关联识别耕地流失风险在相邻耕地地块间的传导路径,生成包含各耕地地块流失倾向及风险传导因子的耕地流失风险评估结果;

6、根据耕地流失风险评估结果划分连续的耕地流失风险区域,结合各耕地流失风险区域的传导路径设计耕地保护干预方案,生成耕地保护策略集合。

7、再一方面,本发明还提供一种基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估系统,其特征在于,包括:

8、处理器;机器可读存储介质,用于存储所述处理器的机器可执行指令;其中,所述处理器配置为经由执行所述机器可执行指令来执行上述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法。

9、再一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括机器可执行指令,所述机器可执行指令存储在计算机可读存储介质中,计算机设备的处理器从所述计算机可读存储介质读取所述机器可执行指令,所述处理器执行所述机器可执行指令,使得所述计算机设备执行上述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法。

10、基于以上方面,本发明具备强大的批量化数据处理能力,通过获取包含不同观测时段大规模耕地空间分布数据、利用状态数据及周边环境数据的耕地时空变化追踪数据集合,在对耕地时空变化追踪数据集合执行耕地空间特征建模处理时,能够高效地批量提取耕地地块边界坐标对应的邻接关系,并结合耕地地块相邻关系关联土壤湿度与地形坡度在相邻耕地地块间的波动情况,快速生成全面且准确的大规模耕地空间耦合特征集合,精准揭示了大规模耕地空间分布与周边环境之间的内在联系,大大提高了数据处理效率和分析准确性。进一步执行耕地时序特征建模处理,结合耕地空间耦合特征集合,能够批量分析种植类型随观测时段的转换模式及耕作频率随观测时段的波动规律,得到具有高度动态性和关联性的大规模耕地时空交互特征集合,避免了因数据量过大而导致的分析偏差。将大规模耕地空间耦合特征集合与耕地时空交互特征集合输入耕地流失风险传导模型,通过空间与时序特征的动态关联,能够高效识别大规模耕地流失风险在相邻耕地地块间的传导路径,批量生成包含各耕地地块流失倾向及风险传导因子的耕地流失风险评估结果,实现了对大规模耕地流失风险的全面、细致评估,有效提升了评估的时效性和准确性。最后,根据大规模耕地流失风险评估结果划分连续的耕地流失风险区域,并结合各耕地流失风险区域的传导路径设计批量化的耕地保护干预方案,生成具有针对性和系统性的大规模耕地保护策略集合,有效提高了大规模耕地保护的效率和效果。



技术特征:

1.一种基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,其特征在于,所述对耕地时空变化追踪数据集合执行耕地空间特征建模处理,提取耕地地块边界坐标对应的邻接关系,结合耕地地块相邻关系关联土壤湿度与地形坡度在相邻耕地地块间的波动情况,得到耕地空间耦合特征集合,包括:

3.根据权利要求2所述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,其特征在于,所述从耕地时空变化追踪数据集合中提取同一观测时段的耕地空间分布数据,按耕地地块标识分离出每个耕地地块的耕地地块边界坐标,并提取该观测时段内所有耕地地块的耕地地块相邻关系,确定每个耕地地块对应的所有相邻耕地地块标识,包括:

4.根据权利要求3所述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,其特征在于,所述检查每个耕地地块的相邻耕地地块标识列表,若任意一个耕地地块的相邻耕地地块标识存在缺失,通过对比该耕地地块的耕地地块边界坐标与周边其它耕地地块的耕地地块边界坐标,判断是否存在未记录的相邻耕地地块,若存在则补充对应的相邻耕地地块标识,包括:

5.根据权利要求1所述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,其特征在于,所述对耕地时空变化追踪数据集合执行耕地时序特征建模处理,结合耕地空间耦合特征集合,分析种植类型随观测时段的转换模式及耕作频率随观测时段的波动规律,得到耕地时空交互特征集合,包括:

6.根据权利要求5所述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,其特征在于,所述按观测时段先后顺序遍历每个耕地地块的利用状态时序记录,对比相邻观测时段的种植类型数据,若相邻时段种植类型不同,则记录转换发生的观测时段,并记录转换前与转换后的种植类型,按耕地地块标识整理形成种植类型转换记录,包括:

7.根据权利要求1所述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,其特征在于,所述将耕地空间耦合特征集合与耕地时空交互特征集合输入耕地流失风险传导模型,通过空间与时序特征的动态关联识别耕地流失风险在相邻耕地地块间的传导路径,生成包含各耕地地块流失倾向及风险传导因子的耕地流失风险评估结果,包括:

8.根据权利要求7所述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,其特征在于,所述基于双重关联关系,识别从已发生种植类型转换或耕作频率变化的耕地地块向其相邻耕地地块扩散风险的潜在传导路径,记录风险从源耕地地块出发,经过的相邻耕地地块,形成初步的风险传导路径,包括:

9.根据权利要求1所述的基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法,其特征在于,所述根据耕地流失风险评估结果划分连续的耕地流失风险区域,结合各耕地流失风险区域的传导路径设计耕地保护干预方案,生成耕地保护策略集合,包括:

10.一种基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估系统,其特征在于,包括:


技术总结
本发明提供一种基于耕地时空变化特征分析的耕地流失评估方法及系统,首先获取包含不同观测时段大规模耕地空间分布、利用状态及周边环境数据的耕地时空变化追踪数据集合,然后执行耕地空间特征建模处理,批量得到大规模耕地空间耦合特征集合后,执行耕地时序特征建模处理,结合空间耦合特征集合批量得到大规模耕地时空交互特征集合,然后将两者输入耕地流失风险传导模型,高效识别大规模耕地流失风险传导路径,批量生成耕地流失风险评估结果,由此划分大规模耕地流失风险区域,设计批量化耕地保护干预方案,生成大规模耕地保护策略集合,能够高效处理大规模数据,全面、准确评估大规模耕地流失风险,制定科学合理的耕地保护策略。

技术研发人员:伏勇,邓松,郝增,何西,周义平,李楠,钟远洋,彭兴华
受保护的技术使用者:四川省核地质调查研究所
技术研发日:
技术公布日:2025/11/14
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