本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)蟲害,尤其涉及一種意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測方法、裝置、介質(zhì)和設(shè)備。
背景技術(shù):
1、荒漠草地是西部某地的地帶性草地類型,其蝗區(qū)分布面積最大,為20581km2,占整個西部某地蝗區(qū)分布面積的52%,位居第一。這類草地常棲息著以意大利蝗、偽星翅蝗、黑腿星翅蝗等為優(yōu)勢種。
2、意大利蝗(calliptamusitalicus(linnaeus,1758))是中亞及周邊地區(qū)草原、荒漠、半荒漠中的常見害蟲,由于其具有遠距離遷飛特性,給當?shù)氐牟菰鷳B(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴重的破壞?;认x的暴發(fā)往往是國際性的,并且是跨界、流動的,會對農(nóng)牧業(yè)造成毀滅性的破壞,破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡性。作為對全球變化響應(yīng)最敏感地區(qū)之一,西部某地極端氣候事件的強度和頻率均呈增加趨勢,使蝗蟲的生境變化劇烈,增加蝗災(zāi)發(fā)生的可能性。意大利蝗孵化期在5月,5月上旬至7月中為蝗蝻發(fā)育期,6月上旬、中旬羽化,7月上、中旬產(chǎn)卵,有時可延遲到8月。主要食葫蘆巴、黃花苜蓿、刺兒菜、玉米、水稻和棉花等。意大利蝗蝗卵孵化與天氣狀況以及土壤溫度、濕度有一定的關(guān)系。在孵化期間如天氣轉(zhuǎn)陰、溫度下降,孵化率則明顯降低,極端天氣如陰雨或降雪天,蝗卵不孵化,但在陰雨轉(zhuǎn)晴升溫后,孵化率則明顯增加。
3、最新研究發(fā)現(xiàn),氣候變暖將導致蝗蟲疫情普遍增加,中亞地區(qū)新出現(xiàn)熱點地區(qū),給全球蝗蟲控制協(xié)調(diào)帶來額外的挑戰(zhàn)。近幾年西部某地大部分氣溫偏高,蝗蟲發(fā)生期較上年偏早7—10天,發(fā)育期提前,造成局部區(qū)域發(fā)生面積偏大,給防治工作帶來許多困難。除此之外,化學藥劑灑成本高,并且勞動強度大,最可怕的是其還可能給環(huán)境造成不利的變化。因此草原蝗蟲的監(jiān)測和預(yù)警是保證國家糧食和生態(tài)安全的重要一環(huán),尤其在全球變暖背景下,由氣候變化引起的生物入侵更不容忽視。
4、蝗蟲監(jiān)測和預(yù)警工作須在害蟲擴散遷飛前展開,開展典型蝗蟲的適生區(qū)準確提取和動態(tài)擴散預(yù)測和劃定遷飛路徑,進而確定防治區(qū)域及防治動向是蝗蟲有效防治的關(guān)鍵。目前蝗蟲監(jiān)測面臨多種困難,包括分布范圍廣泛,需要投入大量人力調(diào)查;生態(tài)條件變化使得蝗蟲的棲息地和遷徙模式變得不可預(yù)測,增加監(jiān)測的復雜性;許多地區(qū)缺乏有效的預(yù)警機制,導致農(nóng)業(yè)和社會經(jīng)濟受到損害時無法及時應(yīng)對;對蝗蟲生命周期、繁殖習性等生物學特征的研究仍然不夠深入,影響監(jiān)測和防治的方法制定等問題。而遙感技術(shù)能夠通過衛(wèi)星影像和無人機監(jiān)測,覆蓋大面積的地理區(qū)域,快速跟蹤蝗蟲的遷徙和擴散情況,尤其是在蝗蟲分布廣泛、出現(xiàn)傳統(tǒng)監(jiān)測方法無法全面覆蓋的情況。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服上述現(xiàn)有在蝗蟲分布廣泛的時候,出現(xiàn)傳統(tǒng)監(jiān)測方法無法全面覆蓋的缺點,本發(fā)明的主要目的在于提供一種意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測方法、裝置、介質(zhì)和設(shè)備。
2、為達到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案,一種意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測方法,包括以下步驟:
3、獲取意大利蝗蟲害的歷史發(fā)生點位數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù),將所述歷史發(fā)生點位數(shù)據(jù)和所述環(huán)境數(shù)據(jù)進行相對配準和預(yù)處理,獲得環(huán)境因子;
4、通過maxent模型和皮爾遜相關(guān)系數(shù),提取與意大利蝗蟲害相關(guān)的環(huán)境因子,獲得關(guān)鍵環(huán)境因子;
5、對關(guān)鍵環(huán)境因子進行重分類和賦權(quán)重,獲得環(huán)境因子指標,基于多準則分析法,結(jié)合環(huán)境因子指標和對應(yīng)的權(quán)重,構(gòu)建意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測模型;
6、獲取待評估地區(qū)的對應(yīng)的環(huán)境因子指標,輸入意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測模型中,獲得對應(yīng)的意大利蝗蟲害發(fā)生預(yù)測結(jié)果。
7、還包括:獲得對應(yīng)的意大利蝗蟲害發(fā)生預(yù)測結(jié)果之后,結(jié)合設(shè)定的等級劃分規(guī)則,獲得意大利蝗蟲害發(fā)生的等級預(yù)測結(jié)果。
8、所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括:氣象數(shù)據(jù)、植被數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)及地形數(shù)據(jù)。
9、所述獲得關(guān)鍵環(huán)境因子,包括:
10、利用maxent模型中的刀切法評估環(huán)境因子的相對貢獻,獲得影響意大利蝗蟲地理分布的主要環(huán)境因子;
11、基于皮爾遜相關(guān)系數(shù)獲取主要環(huán)境因子之間的相關(guān)性,根據(jù)設(shè)定的預(yù)制范圍,選擇關(guān)鍵環(huán)境因子,直至獲得所有的關(guān)鍵環(huán)境因子。
12、所述選擇分析決策對關(guān)鍵環(huán)境因子進行重分類和賦權(quán)權(quán)重處理,獲得環(huán)境因子指標;包括以下步驟:
13、選擇ahp,基于影響意大利蝗蟲發(fā)生的和生存的指標;結(jié)合關(guān)鍵環(huán)境因子的屬性重新進行分類,獲得影響指標;
14、基于每個影響指標的相對重要性進行分層結(jié)構(gòu)排列構(gòu)建判斷矩陣;
15、根據(jù)判斷矩陣,獲得各影響指標權(quán)重;
16、基于影響指標和對應(yīng)權(quán)重,獲得環(huán)境因子指標。
17、所述設(shè)定等級劃分規(guī)則為:
18、當意大利蝗蟲害發(fā)生預(yù)測結(jié)果位于0.8-1.0,待評估地區(qū)為高適宜性;
19、當意大利蝗蟲害發(fā)生預(yù)測結(jié)果位于0.6-0.8,待評估地區(qū)為中等適宜性當意大利蝗蟲害發(fā)生預(yù)測結(jié)果位于0.4-0.6,待評估地區(qū)為低適宜性;
20、當意大利蝗蟲害發(fā)生預(yù)測結(jié)果位于0-0.4,待評估地區(qū)為不適宜性。
21、一種意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測裝置,包括:
22、影響因子獲取模塊;用于獲取意大利蝗蟲害的歷史發(fā)生點位數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù),進行相對配準和預(yù)處理,獲得環(huán)境因子;通過maxent模型和皮爾遜相關(guān)系數(shù),提取與意大利蝗蟲害相關(guān)的環(huán)境要素變量,獲得關(guān)鍵環(huán)境因子;
23、預(yù)測模型構(gòu)建模塊,用于對關(guān)鍵環(huán)境因子進行重分類和賦權(quán)重,獲得環(huán)境因子指標,基于多準則分析法,結(jié)合環(huán)境因子指標和對應(yīng)的權(quán)重,構(gòu)建意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測模型;
24、概率預(yù)測模塊,用于獲取待評估地區(qū)的對應(yīng)的環(huán)境因子指標,輸入意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測模型中,獲得對應(yīng)的意大利蝗蟲害發(fā)生預(yù)測結(jié)果,結(jié)合設(shè)定的等級劃分規(guī)則,獲得意大利蝗蟲害發(fā)生的等級預(yù)測結(jié)果。
25、與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明以意大利蝗廣泛分布的地區(qū),在充分考慮意大利蝗發(fā)生的環(huán)境因素的基礎(chǔ)上,獲得意大利蝗蟲害相關(guān)的環(huán)境要素變量,作為關(guān)鍵環(huán)境因子,然后通過選擇的層次分析法對關(guān)鍵環(huán)境因子進行賦權(quán)重處理,并利用多準則分析法構(gòu)建意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測模型,根據(jù)意大利蝗蟲害實地調(diào)查發(fā)生樣本點,確定意大利蝗蟲害發(fā)生預(yù)測模型;實時獲取氣象數(shù)值預(yù)報,結(jié)合構(gòu)建的意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測模型,最終實現(xiàn)意大利蝗蟲害發(fā)生的短期預(yù)測,為草原蝗蟲遙感動態(tài)監(jiān)測和預(yù)測提供了新的思路和借鑒。
1.一種意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測方法,其特征在于,還包括:獲得對應(yīng)的意大利蝗蟲害發(fā)生預(yù)測結(jié)果之后,結(jié)合設(shè)定的等級劃分規(guī)則,獲得意大利蝗蟲害發(fā)生的等級預(yù)測結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1所述的意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測方法,其特征在于,所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括:氣象數(shù)據(jù)、植被數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)及地形數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測方法,其特征在于,所述獲得關(guān)鍵環(huán)境因子,包括:
5.如權(quán)利要求1所述的意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測方法,其特征在于,所述對關(guān)鍵環(huán)境因子進行重分類和賦權(quán)權(quán)重處理,獲得環(huán)境因子指標;包括以下步驟:
6.如權(quán)利要求1所述的意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測方法,其特征在于,所述設(shè)定等級劃分規(guī)則為:
7.一種意大利蝗蟲害發(fā)生概率預(yù)測裝置,其特征在于,包括:
8.一種計算機可讀存儲介質(zhì),其特征在于,所述存儲介質(zhì)存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述權(quán)利要求1~6任一項所述的方法。
9.一種計算機設(shè)備,其特征在于,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)上述權(quán)利要求1~6任一所述的方法。