一种用于确定河岸草本植被最小调查面积的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉一种用于确定河岸草本植被最小调查面积的系统及方法，其特征在于，包括一定位探测装置与一分析计算装置；所述定位探测装置包括一中心定位装置与若干四周定位装置，所述中心定位装置能够接受所述分析计算装置的指令进行定位，所述四周定位装置能够与所述中心定位装置通信，进行定位，所述中心定位装置与所述四周定位装置配合，将待测区域大样方，分割成若干小样方。解决了过往确定最小调查面积必须人工测量、人工计算或者参照经验值的问题，节省了人力和物力；系统设置有多个处理模块，大大提高了计算的精度；设置有最小调查面积的修正步骤，可以减少由于特异区域所引起的测量值偏差，提高了精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定河岸草本植被最小调查面积的系统及方法
本专利技术涉及环境探测领域，尤其是一种用于确定河岸草本植被最小调查面积的系统及方法。
技术介绍
野外植被调查是研究某一区域植物群落特征的基础工作。但在多数情况下，研究者很难对所研究区域的植物进行全面调查，所以需确定适当大小的调查面积，这样既能最大限度地保证调查的全面性，又能节约成本。最小面积是最小的能表现群落全部特点的面积，在确定植被调查面积时被广泛应用。河岸带作为陆地和水体之间的生态交错带，具有独特的植物物种组成和生物多样性特征，确定河岸带不同群落类型的最小调查面积同样对研究河岸带植被特征具有重要意义，有学者已归纳出陆地上不同群落类型最小面积经验值供后来研究者参考，但是由于目前环境破坏严重，陆地上不同群落类型最小面积随时间变化产生了较大的偏移，前人总结出来的经验值将在不久的未来不再适用。最小面积的确定常采用人工测量及计算，这种方法不仅费力，而且费时。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于确定河岸草本植被最小调查面积的系统及方法，用以克服上述技术缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供一种用于确定河岸草本植被最小调查面积的系统，其特征在于，包括一定位探测装置与一分析计算装置；所述定位探测装置包括一中心定位装置与若干四周定位装置，所述中心定位装置能够接受所述分析计算装置的定位指令并且移动到指定位置；所述四周定位装置能够与所述中心定位装置通信，进行定位；所述中心定位装置与所述四周定位装置配合，将待测区域大样方，分割成若干小样方。较佳的，所述中心定位装置包括一移动部、一通信部与一指示部，所述移动部能够使所述中心定位装置移动至指定位置，所述指示部能够在地面形成标记指示待测区域。较佳的，所述分析计算装置包括一面积协调单元、一物种协调单元、一曲线拟合单元、一计算单元以及一分析对比单元；所述面积协调单元确定大样方及小样方面积；所述物种协调单元能够接受人工统计的物种信息，并处理产生物种梯度信息；所述曲线拟合单元能够接受所述面积协调单元传送的面积信息与所述物种协调单元传送的物种梯度信息，拟合物种-面积曲线；所述计算单元能够获取面积信息与物种梯度信息，确定待测区域物种估计数；所述分析对比单元接受物种-面积曲线与待测区域物种估计数，分析生成最小调查面积范围与待选值，并对比确定最小调查面积。较佳的，所述分析计算装置还包括一验证单元，所述验证单对于系统确定的最小调查面积进行验证，并在结果过偏时进行修正。较佳的，所述计算单元中集成EstimateS软件。较佳的，所述分析对比单元中集成SPSS软件。一种用于确定河岸草本制备最小调查面积的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，开始测量，面积协调单元向定位探测装置发出指令，中心探测装置定位，四周探测装置与中心探测装置及其他四周探测装置进行通信并定位，所述中心探测装置与所述四周探测装置表示待测区域；步骤S2，人工统计标记出的待测区域中物种数，并传送至物种协调单元；步骤S3，面积协调单元与物种协调单元分别将待测区域面积信息及物种信息传送至曲线拟合单元，所述曲线拟合单元拟合曲线确定曲线参数a与b，如下式：N＝aLn(S)+bN＝aSbN＝aS/(1+bS)其中，其中，N为物种数，S为待测区域面积；步骤S4，面积协调单元与物种协调单元分别将待测区域面积信息及物种信息传送至计算单元，所述计算单元确定待测区域物种估计数；步骤S5，所述曲线拟合单元将曲线拟合结果与待测区域面积与物种信息、所述计算单元将待测区域物种估计数传送至分析对比单元，所述分析对比单元进行处理，并确定最小调查面积。较佳的，所述步骤S5具体为，所述分析对比单元根据待测区域面积与物种信息进行方差分析，确定最小调查面积范围；继而根据拟合曲线与待测区域物种估计数，确定不同的比例系数，从而确定最小调查面积可能数值，所述分析对比单元筛选最接近最小调查面积范围的最小调查面积可能数值作为最小调查面积。较佳的，还包括下述步骤：步骤S6，所述步骤S5结束后，所述分析对比单元将确定的最小调查面积传送至所述验证单元，所述验证单元判断该最小调查面积是否过偏，若判断结果为是，则转至下述步骤S7，所判断结果为否，则转至下述步骤S8；步骤S7，所述验证单元向所述面积协调单元与所述物种协调单元发送指令，控制所述面积协调单元向所述定位探测装置发送信号进行位置修正；控制所述物种协调单元重置准备接收新的物种数信息；所述位置修正量由下式确定：其中，Δθ为角度偏移量，Δx为x方向偏移量，Δy为y方向偏移量，Nt为所述计算单元给出的估计物种数，S为小样方面积，k为由人工确定的补偿常数，k∈[1,2,3]；其中，其中，Δp＝p-0.7，p为所述分析对比单元确定的最小面积所对应的比例系数；N为待测区域大样方内物种统计值；其中，对于角度偏移，以首个小样方向南转为正向；对于x方向，以与河流流向同向为正向；对于y方向，以中心定位装置远离河岸方向为正向。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种用于确定河岸草本植被最小调查面积的系统及方法，解决了过往确定最小调查面积必须人工测量、人工计算或者参照经验值的问题，节省了人力和物力；系统设置有多个处理模块，大大提高了计算的精度；设置有最小调查面积的修正步骤，可以减少由于特异区域所引起的测量值偏差，提高了精度。附图说明图1为本专利技术所述系统实施例一的结构框图；图2为本专利技术所述系统实施例一中定位探测装置的示意图；图3为本专利技术所述方法实施例一的流程图；图4为本专利技术所述系统实施例三的结构框图；图5为本专利技术所述方法实施例三的流程图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。实施例一请参见图1所示，图1为本专利技术一种用于确定河岸草本制备最小调查面积的系统实施例一的结构框图。系统包括一定位探测装置与一分析计算装置，所述定位探测装置用于对河岸附近待测区域进行坐标定位与面积测量，所述分析计算装置对所述定位探测装置探测的数据、以及人工测量的数据进行分析计算，得出河岸草本植被最小面积。请参见图2所示，图2为本专利技术所定位探测装置1示意图。所述定位探测装置1包括一中心定位装置与若干四周定位装置。在测量过程中，需要先标记一个中心点，所述中心定位装置11位于所述中心点，以该中心点为顶点，延伸出四个小正方形，四个小正方形面积相同，为一相同的预设值，紧密贴合构成一个大正方形，在大正方形的四个角分别设置有四个四周定位装置12，划分好四个小正方形的大正方形被称为一个样方。所述中心定位装置11包括一接收部、一行动部与一指示部。所述接收部可以接收所述分析计算装置传送来的信号；所述行动部可以接收所述接收部得到的信号，并根据该信号带动所述中心定位装置进行位移；所述指示部可以发射激光，在待测草地上面形成明亮的十字形标记，如图2中虚线所示；所述四周定位装置12包括一接收部、一行动部、一指示部与一遥测部，所述接收部可以接收所述分析计算装置传送来的信号送至所述行动部，所述遥测部可以探测所述中心定位装置11与其它的四周定位装置12的位置，所述四周定位装置12可以根据所述接收部接收到的信号与所述遥测部探测到的结果，控制所述行动部进行移动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定河岸草本植被最小调查面积的系统，其特征在于，包括一定位探测装置与一分析计算装置；所述定位探测装置包括一中心定位装置与若干四周定位装置，所述中心定位装置能够接受所述分析计算装置的定位指令并且移动到指定位置；所述四周定位装置能够与所述中心定位装置通信，进行定位；所述中心定位装置与所述四周定位装置配合，将待测区域大样方分割成若干小样方。

【技术特征摘要】
1.一种用于确定河岸草本植被最小调查面积的系统，其特征在于，包括一定位探测装置与一分析计算装置；所述定位探测装置包括一中心定位装置与若干四周定位装置，所述中心定位装置能够接受所述分析计算装置的定位指令并且移动到指定位置；所述四周定位装置能够与所述中心定位装置通信，进行定位；所述中心定位装置与所述四周定位装置配合，将待测区域大样方分割成若干小样方；其中，所述中心定位装置包括一移动部、一通信部与一指示部，所述移动部能够使所述中心定位装置移动至指定位置，所述指示部能够在地面形成标记指示待测区域；其中，所述分析计算装置包括一面积协调单元、一物种协调单元、一曲线拟合单元、一计算单元以及一分析对比单元；所述面积协调单元确定大样方及小样方面积；所述物种协调单元能够接受人工统计的物种信息，并处理产生物种梯度信息；所述曲线拟合单元能够接受所述面积协调单元传送的面积信息与所述物种协调单元传送的物种梯度信息，拟合物种-面积曲线；所述计算单元能够获取面积信息与物种梯度信息，确定待测区域物种估计数；所述分析对比单元接受物种-面积曲线与待测区域物种估计数，分析生成最小调查面积范围与待选值，并对比确定最小调查面积；其中，所述分析计算装置还包括一验证单元，所述验证单元对于系统确定的最小调查面积进行验证，并在结果过偏时进行修正；其中，所述系统工作过程为：步骤S1，开始测量，面积协调单元向定位探测装置发出指令，中心探测装置定位，四周探测装置与中心探测装置及其他四周探测装置进行通信并定位，所述中心探测装置与所述四周探测装置表示待测区域；步骤S2，人工统计标记出的待测区域中物种数，并传送至物种协调单元；步骤S3，面积协调单元与物种协调单元分别将待测区域面积信息及物种信息传送至曲线拟合单元，所述曲线拟合单元拟合曲线确定曲线参数a与b，如下式：N＝aLn(S)+bN＝aSbN＝aS/(1+bS)其中，其中，N为物种数，S为待测区域面积；步骤S4，面积协调单元与物种协调单元分别将待测区域面积信息及物种信息传送至计算单元，所述计算单元确定待测区域物种估计数；步骤S5，所述曲线拟合单元将曲线拟合结果与待测区域面积与物种信息、所述计算单元将待测区域物种估计数传送至分析对比单元，所述分析对比单元进行处理，并确定最小调查面积；步骤S6，所述步骤S5结束后，所述分析对比单元将确定的最小调查面积传送至验证单元，所述验证单元判断该最小调查面积是否过偏，若判断结果为是，则转至下述步骤S7，所判断结果为否，则转至下述步骤S8；步骤S7，所述验证单元向所述面积协调单元与所述物种协调单元发送指令，控制所述面积协调单元向所述定位探测装置发送信号进行位置修正；控制所述物种协调单元重置准备接收新的物种数信息；所述位置修正量由下式确定：其中，Δθ为角度偏移量，Δx为x方向偏移量，Δy为y方向偏移量，Nt为所述计算单元给出的估计物种数，S为小样方面积，k为由人工确定的补偿常数，k∈[1,2,3]；其中，其中，Δp＝p-...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔维静，张远，夏会娟，孟伟，侯利萍，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11