本發(fā)明涉及信息，特別涉及一種野生動植物識別調查系統(tǒng)與方法。

背景技術：

1、在野生動植物識別調查工作中，工作人員需要更加智能化的信息系統(tǒng)幫助開展調查工作。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了提升野生動植物識別調查智能化水平，設計了一種野生動植物識別調查系統(tǒng)與方法。

2、本發(fā)明所采用的技術方案是，一種野生動植物識別調查系統(tǒng)，包括：

3、物種特征提取模塊、調查人員分配模塊、調查路線規(guī)劃模塊、調查進度跟蹤模塊、物種識別模塊、調查信息記錄模塊。

4、所述物種特征提取模塊用于從收集的野生動植物信息中提取物種的特征信息，具體方式為：

5、a1，提取野生動植物生存區(qū)域信息，包括物種的地理分布范圍、生存環(huán)境類型；

6、地理分布范圍數(shù)據(jù)包括緯度范圍、經度范圍、海拔高度范圍；

7、野生動物的生存環(huán)境類型按照棲息地類型進行劃分，分別為森林環(huán)境、草原環(huán)境、沙漠環(huán)境、濕地環(huán)境、水體環(huán)境；

8、野生植物的生存環(huán)境類型按照土壤類型進行劃分，分別為壤土環(huán)境、沙質土壤環(huán)境、粘土土壤環(huán)境、石質環(huán)境、腐殖質土壤環(huán)境、非土壤環(huán)境。

9、a2，提取野生動植物出現(xiàn)時間信息，時間信息按照二十四節(jié)氣劃分為24個時間段，每個節(jié)氣至下個節(jié)氣的前一天為1個時間段。

10、a3，提取野生動植物的外觀顏色組合信息，按照rgb顏色體系劃分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色類型，紅色的rgb顏色范圍為（200～255，0～50，0～50），橙色的rgb顏色范圍為（255，100～165，0～50），黃色的rgb顏色范圍為（255，255，0～50），綠色的rgb顏色范圍為（0～50，100～255，0～50），青色的rgb顏色范圍為（0～50，255，255），藍色的rgb顏色范圍為（0～50，0～50，100～255），紫色的rgb顏色范圍為（100～255，0～50，100～255）；

11、為每種動植物創(chuàng)建外觀顏色組合表，表中列有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色的組合方式及其像素數(shù)量占比；

12、例如，吊蘭的外觀顏色組合表中包括以下顏色組合及其像素數(shù)量占比：

13、綠（95%）黃（5%）；

14、綠（96%）黃（4%）；

15、綠（97%）黃（3%）；

16、綠（95%）黃（4%）橙（1%）；

17、綠（96%）黃（3%）橙（1%）。

18、a4，提取野生動植物與其他種類動植物的共生、競爭、捕食關系。

19、a5，綜合a1、a2、a3創(chuàng)建物種特征數(shù)據(jù)庫，物種類型與地理分布范圍、生存環(huán)境類型、出現(xiàn)時間信息、外觀顏色組合信息數(shù)據(jù)這些特征數(shù)據(jù)相對應，根據(jù)a4在物種特征數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建物種之間的共生、競爭、捕食關系。

20、所述調查人員分配模塊用于合理分配現(xiàn)有的調查人力資源，具體方式為：

21、b1，根據(jù)目標調查區(qū)域的地理分布范圍以及調查工作所在時間段，在物種特征數(shù)據(jù)庫篩選涉及的物種類型，設篩選出的野生動物有q0種，野生植物有p0種；

22、b2，將調查人員劃分為野生動物調查人員和野生植物調查人員，野生動物調查人員和野生植物調查人員的初始人員數(shù)量分配比例按照q0：p0進行分配；

23、b3，調查過程中，設已發(fā)現(xiàn)的野生物種有qi種，已發(fā)現(xiàn)的野生植物有pi種，每日調查工作開始前，野生動物調查人員和野生植物調查人員的數(shù)量比例按照|q0-qi|：|p0-pi|進行重新分配。

24、所述調查路線規(guī)劃模塊用于規(guī)劃野生動植物調查路線，具體方式為：

25、c1，根據(jù)b1篩選出的物種類型及物種特征數(shù)據(jù)庫中記錄的共生、競爭和捕食關系，篩選出涉及關系最多的物種w；

26、c2，根據(jù)物種特征數(shù)據(jù)庫中記錄的物種w的地理分布范圍、生存環(huán)境類型，基于數(shù)字地圖標記物種w在目標調查區(qū)域內的分布區(qū)域r1、r2、…、rj，

27、c3，按照到達路徑最短原則規(guī)劃導航路線，依次調查分布區(qū)域r1、r2、…、rj內的物種w信息；

28、c4，在調查完物種w的信息后，再調查與物種w共生關系的物種，然后調查與物種w競爭關系的物種，最后調查與物種w捕食關系的物種；調查方式與c2、c3的方式相同；

29、c5，根據(jù)b1篩選出的物種類型及物種特征數(shù)據(jù)庫中記錄的共生、競爭和捕食關系，篩選出涉及關系次多的物種e；按照c2、c3、c4的方式進行調查，已調查過的物種不再重復調查；

30、c6，根據(jù)b1篩選出的物種類型及物種特征數(shù)據(jù)庫中記錄的共生、競爭和捕食關系，篩選出涉及關系第三多的物種f；按照c2、c3、c4的方式進行調查，已調查過的物種不再重復調查。

31、c7，按照c1-c6的規(guī)律，調查所有物種類型。

32、所述調查進度跟蹤模塊用于跟蹤野生動植物調查進度，具體方式為：

33、d1，設調查進度s=[qi÷q0+pi÷p0]÷2=[(qi×p0+pi×q0)÷(2×q0×p0)]×100%；設調查工期為m天，調查工作已開展n天；

34、當s≤(n÷m)時，系統(tǒng)發(fā)出“調查進度滯后”的提示音；

35、當s＞(n÷m)時，系統(tǒng)發(fā)出“調查進度正?！钡奶崾疽?；

36、d2，在數(shù)字地圖上顯示目標調查區(qū)域；

37、當調查進度0≤s≤25%時，目標調查區(qū)域顯示為白色；

38、當調查進度25%＜s≤50%時，目標調查區(qū)域顯示為淺黃綠色；

39、當調查進度50%＜s≤75%時，目標調查區(qū)域顯示為淺綠色；

40、當調查進度75%＜s＜100%時，目標調查區(qū)域顯示為綠色；

41、當調查進度s=100%時，目標調查區(qū)域顯示為深綠色。

42、所述物種識別模塊用于從工作人員拍攝的影像中識別出野生動植物的物種，具體方式為：

43、e1，提取影像屬性數(shù)據(jù)中的緯度數(shù)據(jù)、經度數(shù)據(jù)、海拔數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù)，其中時間數(shù)據(jù)按照a2的方式歸屬到對應時間段；

44、e2，提取所拍攝物體的外觀顏色組合信息，按照a3的方式分析物體的外觀顏色的組合方式及其像素數(shù)量占比；

45、e3，人工選擇所拍攝物體是動物還是植物；

46、當選擇動物時，按照a1中的類型劃分方式，分析影像中的棲息地類型；

47、當選擇植物時，按照a1中的類型劃分方式，分析影像中的土壤類型；

48、e4，綜合e1、e2、e3形成數(shù)據(jù)集合v1，與物種特征數(shù)據(jù)庫中物種的特征數(shù)據(jù)集合v2進行對比，相同數(shù)據(jù)越多即相似度越高，判定相似度最高的為同類物種。

49、所述調查信息記錄模塊用于記錄物種信息并評估某物種的數(shù)量，具體方式為：

50、f1，實際調查時記錄物種的地理分布范圍、生存環(huán)境類型、出現(xiàn)時間信息、物種影像，其中地理分布范圍數(shù)據(jù)除了緯度范圍、經度范圍、海拔高度范圍外，還有面積數(shù)據(jù)；

51、f2，設地理分布范圍、生存環(huán)境類型、出現(xiàn)時間信息分別為變量x1、x2、x3，構建某物種的數(shù)量h的預估線性回歸算式：

52、h=k1×x1+k2×x2+k3×x3+z，式子中x1采用面積形式，k1、k2、k3為回歸系數(shù)，z為誤差。

53、一種野生動植物識別調查方法：

54、步驟1，從收集的野生動植物信息中提取物種的特征信息，具體方式為：

55、a1，提取野生動植物生存區(qū)域信息，包括物種的地理分布范圍、生存環(huán)境類型；

56、地理分布范圍數(shù)據(jù)包括緯度范圍、經度范圍、海拔高度范圍；

57、野生動物的生存環(huán)境類型按照棲息地類型進行劃分，分別為森林環(huán)境、草原環(huán)境、沙漠環(huán)境、濕地環(huán)境、水體環(huán)境；

58、野生植物的生存環(huán)境類型按照土壤類型進行劃分，分別為壤土環(huán)境、沙質土壤環(huán)境、粘土土壤環(huán)境、石質環(huán)境、腐殖質土壤環(huán)境、非土壤環(huán)境。

59、a2，提取野生動植物出現(xiàn)時間信息，時間信息按照二十四節(jié)氣劃分為24個時間段，每個節(jié)氣至下個節(jié)氣的前一天為1個時間段。

60、a3，提取野生動植物的外觀顏色組合信息，按照rgb顏色體系劃分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色類型，紅色的rgb顏色范圍為（200～255，0～50，0～50），橙色的rgb顏色范圍為（255，100～165，0～50），黃色的rgb顏色范圍為（255，255，0～50），綠色的rgb顏色范圍為（0～50，100～255，0～50），青色的rgb顏色范圍為（0～50，255，255），藍色的rgb顏色范圍為（0～50，0～50，100～255），紫色的rgb顏色范圍為（100～255，0～50，100～255）；

61、為每種動植物創(chuàng)建外觀顏色組合表，表中列有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色的組合方式及其像素數(shù)量占比；

62、例如，吊蘭的外觀顏色組合表中包括以下顏色組合及其像素數(shù)量占比：

63、綠（95%）黃（5%）；

64、綠（96%）黃（4%）；

65、綠（97%）黃（3%）；

66、綠（95%）黃（4%）橙（1%）；

67、綠（96%）黃（3%）橙（1%）。

68、a4，提取野生動植物與其他種類動植物的共生、競爭、捕食關系。

69、a5，綜合a1、a2、a3創(chuàng)建物種特征數(shù)據(jù)庫，物種類型與地理分布范圍、生存環(huán)境類型、出現(xiàn)時間信息、外觀顏色組合信息數(shù)據(jù)這些特征數(shù)據(jù)相對應，根據(jù)a4在物種特征數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建物種之間的共生、競爭、捕食關系。

70、步驟2，合理分配現(xiàn)有的調查人力資源，具體方式為：

71、b1，根據(jù)目標調查區(qū)域的地理分布范圍以及調查工作所在時間段，在物種特征數(shù)據(jù)庫篩選涉及的物種類型，設篩選出的野生動物有q0種，野生植物有p0種；

72、b2，將調查人員劃分為野生動物調查人員和野生植物調查人員，野生動物調查人員和野生植物調查人員的初始人員數(shù)量分配比例按照q0：p0進行分配；

73、b3，調查過程中，設已發(fā)現(xiàn)的野生物種有qi種，已發(fā)現(xiàn)的野生植物有pi種，每日調查工作開始前，野生動物調查人員和野生植物調查人員的數(shù)量比例按照|q0-qi|：|p0-pi|進行重新分配。

74、步驟3，規(guī)劃野生動植物調查路線，具體方式為：

75、c1，根據(jù)b1篩選出的物種類型及物種特征數(shù)據(jù)庫中記錄的共生、競爭和捕食關系，篩選出涉及關系最多的物種w；

76、c2，根據(jù)物種特征數(shù)據(jù)庫中記錄的物種w的地理分布范圍、生存環(huán)境類型，基于數(shù)字地圖標記物種w在目標調查區(qū)域內的分布區(qū)域r1、r2、…、rj，

77、c3，按照到達路徑最短原則規(guī)劃導航路線，依次調查分布區(qū)域r1、r2、…、rj內的物種w信息；

78、c4，在調查完物種w的信息后，再調查與物種w共生關系的物種，然后調查與物種w競爭關系的物種，最后調查與物種w捕食關系的物種；調查方式與c2、c3的方式相同；

79、c5，根據(jù)b1篩選出的物種類型及物種特征數(shù)據(jù)庫中記錄的共生、競爭和捕食關系，篩選出涉及關系次多的物種e；按照c2、c3、c4的方式進行調查，已調查過的物種不再重復調查；

80、c6，根據(jù)b1篩選出的物種類型及物種特征數(shù)據(jù)庫中記錄的共生、競爭和捕食關系，篩選出涉及關系第三多的物種f；按照c2、c3、c4的方式進行調查，已調查過的物種不再重復調查。

81、c7，按照c1-c6的規(guī)律，調查所有物種類型。

82、步驟4，跟蹤野生動植物調查進度，具體方式為：

83、d1，設調查進度s=[qi÷q0+pi÷p0]÷2=[(qi×p0+pi×q0)÷(2×q0×p0)]×100%；設調查工期為m天，調查工作已開展n天；

84、當s≤(n÷m)時，系統(tǒng)發(fā)出“調查進度滯后”的提示音；

85、當s＞(n÷m)時，系統(tǒng)發(fā)出“調查進度正常”的提示音；

86、d2，在數(shù)字地圖上顯示目標調查區(qū)域；

87、當調查進度0≤s≤25%時，目標調查區(qū)域顯示為白色；

88、當調查進度25%＜s≤50%時，目標調查區(qū)域顯示為淺黃綠色；

89、當調查進度50%＜s≤75%時，目標調查區(qū)域顯示為淺綠色；

90、當調查進度75%＜s＜100%時，目標調查區(qū)域顯示為綠色；

91、當調查進度s=100%時，目標調查區(qū)域顯示為深綠色。

92、步驟5，從工作人員拍攝的影像中識別出野生動植物的物種，具體方式為：

93、e1，提取影像屬性數(shù)據(jù)中的緯度數(shù)據(jù)、經度數(shù)據(jù)、海拔數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù)，其中時間數(shù)據(jù)按照a2的方式歸屬到對應時間段；

94、e2，提取所拍攝物體的外觀顏色組合信息，按照a3的方式分析物體的外觀顏色的組合方式及其像素數(shù)量占比；

95、e3，人工選擇所拍攝物體是動物還是植物；

96、當選擇動物時，按照a1中的類型劃分方式，分析影像中的棲息地類型；

97、當選擇植物時，按照a1中的類型劃分方式，分析影像中的土壤類型；

98、e4，綜合e1、e2、e3形成數(shù)據(jù)集合v1，與物種特征數(shù)據(jù)庫中物種的特征數(shù)據(jù)集合v2進行對比，相同數(shù)據(jù)越多即相似度越高，判定相似度最高的為同類物種。

99、步驟6，記錄物種信息并評估某物種的數(shù)量，具體方式為：

100、f1，實際調查時記錄物種的地理分布范圍、生存環(huán)境類型、出現(xiàn)時間信息、物種影像，其中地理分布范圍數(shù)據(jù)除了緯度范圍、經度范圍、海拔高度范圍外，還有面積數(shù)據(jù)；

101、f2，設地理分布范圍、生存環(huán)境類型、出現(xiàn)時間信息分別為變量x1、x2、x3，構建某物種的數(shù)量h的預估線性回歸算式：

102、h=k1×x1+k2×x2+k3×x3+z，式子中x1采用面積形式，k1、k2、k3為回歸系數(shù)，z為誤差。

103、本發(fā)明的原理為：調查人員攜帶終端設備開展調查工作，終端設備配備有通信元件、定位元件、拍攝元件、處理器、存儲元件、顯示屏，并安裝有本系統(tǒng)。工作人員使用終端拍攝時，自動記錄緯度、經度、海拔、時間等信息。

104、本發(fā)明一種野生動植物識別調查系統(tǒng)與方法具有如下優(yōu)點：

105、(1)?在數(shù)據(jù)收集階段，將物種類型與地理分布范圍、生存環(huán)境類型、出現(xiàn)時間信息、外觀顏色組合信息數(shù)據(jù)這些特征數(shù)據(jù)相對應，構建物種特征數(shù)據(jù)庫；在實地調查時通過影像分析、特征數(shù)據(jù)對比，快速判定出影像中的物種，方法可靠有效；

106、(2)?動態(tài)調整調查隊伍的人力資源，創(chuàng)建分配算式，方法新穎；

107、(3)創(chuàng)建調查進度計算算式，科學合理跟蹤項目進度，創(chuàng)新性強；

108、(4)利用物種之間的共生、競爭、捕食關系，規(guī)劃調查路線，極大提升調查效率，具有顯著的創(chuàng)造性。

109、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，或者通過實施本發(fā)明而了解。