【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及河湖健康监测，特别涉及一种基于数据融合的河湖健康监测方法及系统。
技术介绍
1、河湖生态系统是自然界中重要的生态系统之一，对维护生物多样性、水质清洁等方面发挥着关键作用。然而，由于人类活动和自然因素的影响，许多河湖生态系统面临着健康问题，如水体污染、生物多样性减少等。因此，开发一种基于数据融合的河湖健康监测方法，以全面了解河湖子区域的健康状况，并提前预测可能的健康问题，对维护河湖生态系统的健康具有重要意义。
2、传统的河湖监测方法通常依赖于单一类型的数据，如水体监测数据或生物多样性数据。这种单一数据源的监测方法难以全面评估河湖生态系统的健康状况，容易忽视多方面的因素。此外，现有的监测方法通常缺乏对河湖子区域自修复能力和相邻区域健康差异性的分析，导致对生态系统整体状况的综合理解不足。
3、本专利技术充分利用了多源数据的优势，通过综合分析各项监测数据，提高了河湖健康监测的综合性和准确性。同时，通过对自修复能力和相邻区域差异性的考虑，为制定精准的健康修复方案提供了科学依据。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种基于数据融合的河湖健康监测方法及系统。
2、本专利技术第一方面提供了一种基于数据融合的河湖健康监测方法，包括：
3、周期性获取目标河湖中多个河湖子区域的区域性健康监测数据，所述区域性健康监测数据包括生物多样性数据、水体污染物浓度数据；
4、根据所述区域性健康监测数据对每个河湖子
5、对所述周期性健康评估报告分析河湖子区域的健康自修复能力，得到河湖子区域的健康自修复指数；
6、基于周期性健康评估报告分析相邻河湖子区域的健康差异性，根据所述健康差异性分析目标河湖的区域性健康变化趋势；
7、随机获取一个河湖子区域的预设单区域健康变化监测数据，基于所述区域性健康变化趋势和单区域健康监测数据，预测目标河湖中其它河湖子区域的健康状况，得到每个河湖子区域的健康状况变化预测结果；
8、基于河湖子区域的健康自修复指数修正所述健康状况变化预测结果，并确定每个河湖子区域的健康修复优先级方案。
9、本方案中，所述周期性获取目标河湖中多个河湖子区域的区域性健康监测数据，所述区域性健康监测数据包括生物多样性数据、水体污染物浓度数据，具体为：
10、将目标河湖划分为多个河湖子区域；
11、以月为数据采集周期获取所述多个河湖子区域的鱼类种类和数量、植物种类和数量信息，基于鱼类种类和数量、植物种类和数量信息评估每个河湖子区域的生物多样性，得到生物多样性数据；
12、根据所述数据采集周期获取每个河湖子区域的水体污染物浓度数据；
13、将所述生物多样性数据和水体污染物浓度数据融合为区域性健康监测数据。
14、本方案中，所述根据所述区域性健康监测数据对每个河湖子区域进行健康评估，得到每个河湖子区域的周期性健康评估报告，具体为：
15、按预设比例设置区域性健康监测数据中每项数据对河湖子区域的健康影响权重；
16、引入simpson多样性指数对每个河湖子区域的进行计算，得到每个河湖子区域的生物多样性指数；
17、根据目标河湖的生态数据，确定非健康状态下河湖子区域的生物多样性指数阈值和水体污染物浓度阈值；
18、将所述每个河湖子区域的水体污染物浓度数据和生物多样性指数与生物多样性指数阈值和水体污染物浓度阈值进行对比，并基于所述健康影响权重对每个河湖子区域进行健康评估，得到每个河湖子区域的周期性健康评估报告。
19、本方案中，所述对所述周期性健康评估报告分析河湖子区域的健康自修复能力，得到河湖子区域的健康自修复指数，具体为：
20、根据所述周期性健康监测报告对存在健康问题的河湖子区域进行标记，得到标记子区域；
21、将标记子区域的周期性健康监测报告按时间序列进行排序，得到每个标记子区域的时间序列健康监测表；
22、根据所述时间序列健康监测表绘制生物多样性变化图和水体污染物浓度变化图；
23、计算生物多样性变化图和水体污染物浓度变化图中生物多样性的周期变化平均值和水体污染物浓度的周期变化平均值；
24、根据生物多样性的周期变化平均值和水体污染物浓度的周期变化平均值评估河湖子区域的健康自修复能力，得到河湖子区域的健康自修复指数。
25、本方案中，所述基于周期性健康评估报告分析相邻河湖子区域的健康差异性，根据所述健康差异性分析目标河湖的区域性健康变化趋势，具体为：
26、基于周期性健康评估报告提取每个河湖子区域的鱼类种类和数量信息和植物种类和数量信息；
27、分别将相邻两个河湖子区域的鱼类种类和数量信息导入a、b集合中；
28、计算a、b集合的交集和并集，引入jaccard相似系数，将交集的大小除以并集的大小，得到相邻河湖子区域的鱼类种类和数量相似性系数；
29、计算相邻河湖子区域的植物种类和数量的相似性系数，根据鱼类种类和数量相似性系数和植物种类和数量的相似性系数分析相邻河湖子区域的健康差异性，所述健康差异性包括生物多样性差异性、水体污染物浓度差异性；
30、将区域连续性的相邻河湖子区域的健康差异性进行绘制成健康差异曲线变化图；
31、根据所述健康差异曲线变化图分析在目标河湖预设区间内的区域性健康变化趋势。
32、本方案中，所述随机获取一个河湖子区域的预设单区域健康变化监测数据，基于所述区域性健康变化趋势和单区域健康监测数据，预测目标河湖中其它河湖子区域的健康状况，得到每个河湖子区域的健康状况变化预测结果，具体为：
33、随机获取目标河湖中预设时间段内的一个河湖子区域的的健康监测数据，得到预设单区域健康变化监测数据；
34、引入克里金模型，根据所述区域性健康变化趋势对克里金模型进行拟合，并引入空间插值法通过拟合后的克里金模型进行数值预测；
35、根据克里金模型和空间插值法对所述预设单区域健康变化监测数据进行空间插值，预测预测目标河湖中其它河湖子区域的健康变化状况，得到每个河湖子区域的健康状况变化预测结果。
36、本方案中，所述基于河湖子区域的健康自修复指数修正所述健康状况变化预测结果，并确定每个河湖子区域的健康修复优先级方案，具体为：
37、获取所述预设时间段的时间长度，根据河湖子区域的健康自修复指数和所述时间长度计算河湖子区域的自修复程度；
38、基于河湖子区域的自修复程度对所述健康状况变化预测结果进行修正；
39、根据河湖子区域的健康自修复指数对健康状况变化结果中，每个河湖子区域的健康修复时间长度进行评估，得到每个河湖子区域的健康自修复时间周期；
40、若所述健康自修复时间周期大于预设时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述周期性获取目标河湖中多个河湖子区域的区域性健康监测数据，所述区域性健康监测数据包括生物多样性数据、水体污染物浓度数据，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述根据所述区域性健康监测数据对每个河湖子区域进行健康评估，得到每个河湖子区域的周期性健康评估报告，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述对所述周期性健康评估报告分析河湖子区域的健康自修复能力，得到河湖子区域的健康自修复指数，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述基于周期性健康评估报告分析相邻河湖子区域的健康差异性，根据所述健康差异性分析目标河湖的区域性健康变化趋势，具体为：
6.根据权利要求1所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述随机获取一个河湖子区域的预设单区域健康
7.根据权利要求6所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述基于河湖子区域的健康自修复指数修正所述健康状况变化预测结果，并确定每个河湖子区域的健康修复优先级方案，具体为：
8.一种基于数据融合的河湖健康监测系统，其特征在于，所述基于数据融合的河湖健康监测系统包括储存器以及处理器，所述储存器包括基于数据融合的河湖健康监测方法程序，所述基于数据融合的河湖健康监测方法程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种基于数据融合的河湖健康监测系统，其特征在于，所述对所述周期性健康评估报告分析河湖子区域的健康自修复能力，得到河湖子区域的健康自修复指数，具体为：
10.根据权利要求8所述的一种基于数据融合的河湖健康监测系统，其特征在于，所述基于周期性健康评估报告分析相邻河湖子区域的健康差异性，根据所述健康差异性分析目标河湖的区域性健康变化趋势，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述周期性获取目标河湖中多个河湖子区域的区域性健康监测数据，所述区域性健康监测数据包括生物多样性数据、水体污染物浓度数据，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述根据所述区域性健康监测数据对每个河湖子区域进行健康评估，得到每个河湖子区域的周期性健康评估报告，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述对所述周期性健康评估报告分析河湖子区域的健康自修复能力，得到河湖子区域的健康自修复指数，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述基于周期性健康评估报告分析相邻河湖子区域的健康差异性，根据所述健康差异性分析目标河湖的区域性健康变化趋势，具体为：
6.根据权利要求1所述的一种基于数据融合的河湖健康监测方法，其特征在于，所述随机获取一个河湖子区域的预设单区域健...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨凤娟，刘达，洪昌红，黄本胜，邱颂曦，黄文达，麦颖文，
申请(专利权)人：广东省水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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