申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2023-12-15

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN117710172A

主分类号：G06Q50/26

分类号：G06Q50/26;G06F16/29;G06F17/18;G06F18/2321

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.02#实质审查的生效;2024.03.15#公开

摘要：一种基于鹰类行为实时跟踪的草原鼠害分布的方法，基于硬件设备的反馈，硬件设备包含以MCU单片机为核心的主控模块、姿态数据采集AHRS模块、无线通信GPRS模块、数据实时存储MicroSD模块以及电源管理模块。本发明的方法结合生态学和统计学方法，实现了在生物交叉科研领域的融合应用。从生态系统的角度评估草原鼠害，通过生态学和统计学多维度分析，实现对草原鼠害的远程评估。本发明方法通过对鹰的轨迹数据进行分析，实现对草原鼠害的远程实时评估。传统方法需要人工调查，而本发明基于数据，在实时或近实时的基础上进行决策。本发明方法结合了实时性的远程监测和持续性的轨迹数据，随时调整治理策略，适应生态系统的动态变化。

主权项：1.一种基于鹰类行为实时跟踪的草原鼠害分布的方法，其特征在于，该方法基于佩戴在鹰类身上的硬件设备的姿态数据采集AHRS模块来进行姿势的判别；硬件设备包含以MCU单片机为核心的主控模块、姿态数据采集AHRS模块、无线通信GPRS模块、数据实时存储MicroSD模块以及进行电子设备稳定供电的电源管理模块；姿态数据采集AHRS模块采集姿态数据，通过IIC总线与主控模块的MCU单片机进行数据通信；无线通信GPRS模块通过UART通信接口与主控模块的MCU单片机建立通信连接，进行鹰类的行为数据发送；为保证数据传输的可靠性及稳定性，采用数据实时存储MicroSD模块进行实时数据存储，并通过SDIO通信总线与主控模块的MCU单片机进行数据通信，接收主控模块的MCU单片机采集到的姿态数据及设备状态数据并进行存储；电源管理模块为其余各模块提供电能；硬件设备与上位机采用4G方式相连，基于UDP协议进行数据报文的通信；硬件设备和上位机的通讯传输主要有三种数据包，分别为位置包、盘旋包以及俯冲包；其中位置包主要包括设备ID、设备电量信息以及轨迹数据，其中轨迹数据首先储存在数据实时存储MicroSD模块中，设定为每30秒记录一次鹰类的实时轨迹经度数据和纬度数据，每十分钟上传一次轨迹数据给上位机；盘旋包主要包括设备ID、盘旋次数以及盘旋数据信息，其中盘旋数据包括每次盘旋的中心经度、纬度、高度、时间和盘旋时长；硬件设备每六小时上传一次盘旋数据包，包括六个小时内所有盘旋数据；俯冲包包括设备ID、俯冲次数以及俯冲数据，其中俯冲数据包括每次俯冲的经度、纬度、时间；硬件设备每六小时上传一次俯冲数据包，包括六个小时内所有俯冲数据；在得到轨迹数据、俯冲数据和盘旋数据后，首先针对轨迹数据进行数据预处理，采用线性插值的方法对缺失数据进行补充；针对预处理后的轨迹数据使用DBSCAN聚类方法对轨迹数据进行基于密度的分类，利用DBSCAN聚类方法将轨迹数据分为多个轨迹簇，每个轨迹簇代表一个高密度地区，从生态学的角度来看，每个轨迹簇都代表鹰类活动的高密度地区，即鹰类的经常活动范围；计算每个轨迹簇内鹰的数量占鹰总数的比例，得到该轨迹簇内鹰的相对密度；再利用莫兰指数判断一个轨迹簇内的俯冲数据和盘旋数据是否呈聚集关系；从生态学的角度来看，若鹰类在某个区域频繁进行俯冲行为与盘旋行为，即在一个区域内俯冲和盘旋行为形成聚集关系，同时该区域内出现的鹰的数量占总的监控的鹰的数量比例相对较大时，认为该地区鼠类较多，进而判断该区域存在草原鼠害，同时莫兰指数越大，说明该区域鹰类俯冲或盘旋行为越聚集，进而认为该鹰类草原鼠害程度越严重。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 大连理工大学 一种基于鹰类行为实时跟踪的草原鼠害分布的方法

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