申请/专利权人：中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所(国家林业和草原局世界自然遗产保护研究中心);北京信息科技大学;山东黄河三角洲国家级自然保护区管理委员会

申请日：2023-11-03

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117196158B

主分类号：G06Q10/063

分类号：G06Q10/063;G06F16/29;G06Q50/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2024.02.09#专利申请权的转移;2023.12.26#实质审查的生效;2023.12.08#公开

摘要：本发明公开了一种基于GPS数据的东方白鹳幼鸟时期划分方法，其包括：步骤1，获取东方白鹳巢号对应巢中每只幼鸟的GPS数据；步骤2，将GPS数据中不符合条件的数据去除，每一数据作为一个轨迹点；步骤3，计算同一东方白鹳巢号对应巢中每只幼鸟的每一轨迹点分别到幼鸟所住巢的离巢距离；步骤4，确定每只幼鸟在各关键时期的开始时间，以获得每只幼鸟对应的初步的东方白鹳幼鸟时期划分结果；步骤5，获取同一东方白鹳巢号对应巢中每两只幼鸟在同日的活动区重合度随时间变化的信息；步骤6，对每只幼鸟对应的初步的东方白鹳幼鸟时期划分结果进行调整。本发明属于时空数据挖掘与处理技术领域，用于获得每只东方白鹳的幼鸟时期划分结果。

主权项：1.一种基于GPS数据的东方白鹳幼鸟时期划分方法，其特征在于，包括：步骤1，获取东方白鹳巢号对应巢中每只幼鸟在选定时间内的GPS数据；东方白鹳巢号指的是在给幼鸟捆绑环志获取GPS数据时，幼鸟所在的巢对应的编号；步骤2，将步骤1中的GPS数据中不符合条件的数据去除，同时，将剩下的数据按时间依正序排列，每一数据作为一个轨迹点，每一轨迹点对应的幼鸟信息包含个体编号、时间、经度坐标和纬度坐标；步骤3，计算同一东方白鹳巢号对应巢中每只幼鸟的每一轨迹点分别到幼鸟所住巢的离巢距离；步骤3中离巢距离的获取方法具体包括：步骤3.1，将式1计算得到的幼鸟的第i个轨迹点的经纬度坐标到幼鸟所住巢的经纬度坐标的净平方位移NSDi作为对应轨迹点的离巢距离：NSDi＝xi-x02+yi-y021；式中，x0、y0分别表示幼鸟所住巢的经度、纬度坐标，xi、yi分别表示第i个轨迹点经度、纬度坐标；步骤4，根据步骤3计算得到的离巢距离、以及设定的巢址半径和扩散半径，确定每只幼鸟在各关键时期的开始时间，以获得每只幼鸟对应的初步的东方白鹳幼鸟时期划分结果；步骤5，获取同一东方白鹳巢号对应巢中每两只幼鸟在同日的活动区重合度随时间变化的信息；步骤6，依据步骤5得到的活动区重合度随时间变化的信息，对步骤4得到的每只幼鸟对应的初步的东方白鹳幼鸟时期划分结果进行调整，获得每只幼鸟对应的最终的东方白鹳幼鸟时期划分结果；步骤3中离巢距离的获取方法具体还包括：步骤3.2，判断净平方位移NSDi是否大于第i-1个轨迹点的经纬度坐标xi-1,yi-1对应的净平方位移NSDi-1和第i+1个轨迹点的经纬度坐标xi+1,yi+1对应的净平方位移NSDi+1的平均值的预设倍数，如果是，则将净平方位移NSDi的数值替换为净平方位移NSDi+1；其中，xi-1、yi-1分别为第i-1个轨迹点的经度坐标、纬度坐标，xi+1、yi+1分别为第i+1个轨迹点的经度坐标、纬度坐标；步骤4中，关键时期包括返巢期、离巢期和扩散期，确定每只幼鸟在各关键时期的开始时间的方法具体包括：返巢期的开始时间通过幼鸟第一次的离巢距离大于巢址半径对应的日期获得；离巢期的开始时间通过幼鸟最后一次的离巢距离小于巢址半径对应的日期获得；扩散期的开始时间通过幼鸟第一次的离巢距离大于扩散半径对应的日期获得；步骤5中，单只幼鸟一天的活动区的确定方法具体包括：步骤5.1，将同一东方白鹳巢号中单只幼鸟的一天的所有轨迹点组成点集，将点集中经度最小的轨迹点作为最小凸包的起点，该起点为当前点；步骤5.2，在点集中找到与当前点形成的线段具有最小逆时针转角的下一个轨迹点，作为连接点；步骤5.3，重复步骤5.2，从起点开始依次连接步骤5.2获得的所有连接点，得到闭合的最小凸包，该最小凸包对应为单只幼鸟一天的活动区；步骤5中，同一东方白鹳巢号对应巢中每两只幼鸟在同日的活动区重合度IOU由式2计算获得：IOU＝S交S1+S2-S交2；式中，S1、S2分别为同一东方白鹳巢号中的两只幼鸟同日各自的活动区面积，S交为S1与S2的重叠面积；单只幼鸟一天的活动区面积S的计算公式如下式3所示：根据单只幼鸟一天的活动区，按照顺时针或逆时针遍历所有的新的当前点，新的当前点即为最小凸包的顶点，从而得到最小凸包的顶点的经纬度坐标Vm＝xm,ym，xm、ym分别为第m个顶点的经度坐标、纬度坐标，M为顶点的总数；S＝0.5|x1y2+x2y3+…+xM-1yM+xMy1-y1x2+y2x3+…+yM-1xM+yMx1|3；式中，||表示计算绝对值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所(国家林业和草原局世界自然遗产保护研究中心);北京信息科技大学;山东黄河三角洲国家级自然保护区管理委员会 一种基于GPS数据的东方白鹳幼鸟时期划分方法

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