[发明专利]一种基于数据分析以优化生态资源保护的系统及方法

权利要求书

1.一种基于数据分析以优化生态资源保护的系统，其特征在于，包括：

数据整合模块，包括数据收集单元、数据剔除单元和数据集生成单元，数据收集单元用于根据研究信息从区域范围、时间跨度和目标类群确定研究范围以收集数据；数据剔除单元用于对收集到的原始数据进行数据清理，剔除明显无法用于Gap分析的数据；数据集生成单元用于将符合分析条件的数据进行整合，并通过ArcGIS软件形成数据集；

Gap分析模块，用于确定预设的生态保护空间中得到保护的因素，包括图层构建单元、格局分析单元和空缺识别单元，图层构建单元用于根据预设数据集生成研究区域范围的生物资源分布图层、生态保护空间分布图层；格局分析单元用于叠加所有的生物资源分布图层，识别研究区域范围的生态重要区域，并筛选近海典型生物资源保护潜在优先区；空缺识别单元用于利用ArcGIS软件进行潜在优先区与已建生态保护空间在空间上的叠加对比分析，识别出有保护价值且未处于预设生态保护空间体系的空白地区并作为保护空缺区；

格局优化模块，用于将识别出的保护空缺区域，按照Gap分析的优先级逐步或全部划入生态保护空间体系中，并编制典型生物资源保护格局优化方案。

2.根据权利要求1所述的基于数据分析以优化生态资源保护的系统，其特征在于，格局优化模块包括评价构建单元和指标选取单元；

评价构建单元遵循从实际出发，科学合理的构建反映生态资源保护真实情况的指标体系，正确描述当前面临的压力和所处的状态以及未来能做出的响应，指标体系的构建反映生态资源保护的各主动因素，指标选取过程需考虑数据的获取性，选择具有直观性且易获取的指标，确保指标和评价结果横向之间进行比较，指标的涵义、范围以及计算口径保持统一，综合考虑实地情况进行指标选择，所选指标具有代表性和典型性；

指标选定单元根据指标选择模型遵从指标选择原则对指标体系结构分析、指标体系说明和指标标准化处理，数据存在量纲和量级两种，数据标准化的处理分为数据同趋化和无量纲化处理。

3.根据权利要求2所述的基于数据分析以优化生态资源保护的系统，其特征在于，数据的同趋化处理用于解决数据量纲不同问题并根据指标性质，将数据进行正逆趋向性区分，将所有指标数据化归在同一数量级；

先对数据同趋化处理然后进行极差无量纲化处理，得到标准化结果，采用以下公式进行标准化处理：

正向指标：

负向指标：

其中，x表示指标原始数据，x'表示指标标准化后数据，x_ij为第i指标第j市/县的原值，min(x_ij)为第i指标第j市/县的最小值；max(x_ij)为第i指标第j市/县的最大值；x′_ij为第i指标第j市/县标准化处理后的数值。

4.根据权利要求2所述的基于数据分析以优化生态资源保护的系统，其特征在于，采用熵权法来表达物质系统状态的情况，某项指标的信息熵越小，该指标包含的信息无序程度就越低，提高的信息越丰富，熵值法是用来判断某个指标的离散程度，离散程度越大，则该指标对综合评价的影响越大。

5.根据权利要求4所述的基于数据分析以优化生态资源保护的系统，其特征在于，熵值法的计算过程如下：

构建评价指标的判断矩阵；

将判断矩阵进行归一化处理，得到归一化判断矩阵；

根据熵的定义和评价指标，以确定评价指标的熵值e_j；

k＝1/ln m；

计算各指标熵权其中，j为指标，i为评价对象，m为评价对象的个数，n为评价指标个数，x′_ij为指标的标准值；

计算系统的权重值。