[发明专利]一种智能湿地景观演变过程的分析系统及方法

说明书

本发明属于湿地景观演变分析技术领域，公开了一种智能湿地景观演变过程的分析系统及方法，所述智能湿地景观演变过程的分析系统包括：景观图像采集模块、动植物生理采集模块、环境因子采集模块、数据采集模块、数据处理模块、数据库存储模块、演变绘制模块、冷湿气候模拟模块、显示模块。本发明通过演变绘制模块可以对复杂的景观数据进行形象直观的分析，有助于对景观的有利保护；同时通过冷湿气候模拟模块可以准确的获取小气候要素的空间分布，克服了传统的基于气象站数据无法反应地斑内部细节特征的缺点，将辐射分辨率和总信息量提高一倍以上，从本质上改善了空间模拟效果。

技术领域

本发明属于湿地景观演变分析技术领域，尤其涉及一种智能湿地景观演变过程的分析系统及方法。

背景技术

湿地景观(wetland landscape)是指不问其为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体，包括低潮时水深不超过六米的水域景观。然而，现有的景观系统中对景观演变的过程数据分析复杂，不够直观，影响分析结果；同时现有的景观系统中的气候是通过气象站获取的，然而在不同地形和不同景观条件下，一个气象站能够代表的范围有很大差别，即使通过空间插值方法也无法获得高精度的气温空间分布。

综上，现有技术存在的问题是：现有的景观系统中对景观演变的过程数据分析复杂，不够直观，影响分析结果；同时现有的景观系统中的气候是通过气象站获取的，然而在不同地形和不同景观条件下，一个气象站能够代表的范围有很大差别，即使通过空间插值方法也无法获得高精度的气温空间分布。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能湿地景观演变过程的分析系统及方法。

本发明是这样实现的，一种智能湿地景观演变过程的分析系统包括：

景观图像采集模块，与数据采集模块连接，用于通过卫星和现场摄像头对湿地景观全方位进行拍摄；

所述景观图像采集模块利用采样谱聚类对特征空间进行聚类:(1)利用各像素对应特征描述向量的欧氏距离度量相似度，构造对应的相似度矩阵W，根据L＝D-W，其中D为度矩阵，采用归一化割进行拉普拉斯矩阵的归一化对拉普拉斯矩阵进行特征分解输出其特征向量f；(2)输出的特征向量f进行聚类，得到像素聚类结果，按照差异图I对应像素的排列顺序，恢复为原始图像的尺寸，得到最终的变化检测结果图，输出结果；

动植物生理采集模块，与数据采集模块连接，用于对动物、植物的生长状况进行采集；

环境因子采集模块，与数据采集模块连接，用于获取湿地的温度、湿度、光照强度、水质、土壤数据进行实时检测采集；

数据采集模块，与景观图像采集模块、动植物生理采集模块、环境因子采集模块、数据处理模块连接，用于将景观图像采集模块、动植物生理采集模块和环境因子采集模块获取的模拟量电信号转换为数字量信号，并发送给数据处理模块；

数据处理模块，与数据采集模块、数据库存储模块、演变绘制模块、冷湿气候模拟模块、显示模块连接，用于根据数据采集模块采集的湿地的数据，进行分析处理，并保存到数据库存储模块中；

所述数据处理模块在一个扫描区域中对变化区域进行矩形分割算法具体方法如下：

步骤一，湿地图像发送端首先获得屏幕的分辨率，得到列扫描的范围0～C和行扫描的范围0～R；

步骤二，发送端将当前帧湿地图像保存区的数据保存到前一帧湿地图像缓冲区；截获当前的屏幕位图数据并保存在当前帧湿地图像缓冲区；

步骤三，发送端首先初始化变化矩形区域左上角坐标和右下角坐标为(0，0)，下次扫描起点坐标为(0，0)，行无变化标识为true，更新列扫描的范围和行扫描的范围；

步骤四，判断是否在行扫描范围内，不在，跳转到步骤十；