本發(fā)明涉及一種基于大數(shù)據(jù)的植物種類選擇的方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)選擇植物種類進行植物搭配的過程中，需要業(yè)務(wù)人員提前到當(dāng)?shù)亓私夂筒杉参锏纳鷳B(tài)數(shù)據(jù)，諸如進行土壤有機質(zhì)成分、微量元素調(diào)查、勘測，有時還需要從各個部門通過購買獲取一些氣象、土壤、植被等的歷史數(shù)據(jù)和最新數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)的分散和不集中的存儲情況造成企業(yè)的時間和成本極大地浪費，以及技術(shù)人員工作效率低下等問題。另一方面，在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，單獨種植一種植物的不足在于時間和土地均未充分利用，且容易滋生雜草，太陽能和土壤中的水分、養(yǎng)分也都有一定的浪費，而多種植物同時種植時通常會互相影響生長，植物之間有時會爭奪空間和資源導(dǎo)致相互抑制對方，最終常常是一種植物取得優(yōu)勢而另一種受抑制甚至被消滅。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于大數(shù)據(jù)的植物種類選擇的方法，解決上述背景技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于大數(shù)據(jù)的植物種類選擇的方法，包括以下步驟：

步驟一，建立目標(biāo)區(qū)域各項專題地圖：收集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，溫度、大風(fēng)日數(shù)、日照時數(shù)、無霜期、濕度、降雨量、土壤有機質(zhì)含量、土壤微量元素含量和土壤類型數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，繪制成溫度專題地圖、大風(fēng)日數(shù)專題地圖、日照時數(shù)專題地圖、無霜期專題地圖、濕度專題地圖、降雨量專題地圖、土壤有機質(zhì)專題地圖、土壤微量元素專題地圖和土壤類型專題地圖；

步驟二，建立生態(tài)大數(shù)據(jù)：收集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)原生植物信息與步驟1所述專題地圖組成生態(tài)專題數(shù)據(jù)，將生態(tài)專題數(shù)據(jù)與目標(biāo)區(qū)域的數(shù)字高程地圖和行政區(qū)劃地圖組成的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)結(jié)合作為生態(tài)大數(shù)據(jù)；

步驟三，確定植物適宜生長區(qū)域：在生態(tài)大數(shù)據(jù)中采用地理信息系統(tǒng)(GIS)的空間疊加分析、屬性篩選和剪切功能，以目標(biāo)區(qū)域的溫度、大風(fēng)日數(shù)、日照時數(shù)、無霜期、濕度、降雨量、土壤類型、土壤有機質(zhì)含量、土壤微量元素含量和數(shù)字高程地圖為篩選條件，在相應(yīng)的專題地圖中篩選出符合值域的數(shù)據(jù)并剪切出來，將剪切出來的數(shù)據(jù)與行政區(qū)劃疊加合并，得到行政區(qū)劃內(nèi)的綜合專題地圖，其交集區(qū)域為目標(biāo)植物適宜生長區(qū)域；

步驟四，確定目標(biāo)植物與原生植物是否存在種間競爭：在生態(tài)大數(shù)據(jù)中獲取所述適宜目標(biāo)植物生長的區(qū)域內(nèi)原生植物信息，并將原生植物與目標(biāo)植物生長所需的溫度、大風(fēng)日數(shù)、日照時數(shù)、無霜期、濕度、降雨量、土壤有機質(zhì)含量、土壤微量元素含量值域范圍和土壤類型對比，完成目標(biāo)植物與原生植物是否存在種間競爭的判定；

步驟五，選擇其他適宜共生的植物：根據(jù)步驟四值域范圍和土壤類型對比排除目標(biāo)區(qū)域內(nèi)不適宜與原生植物共同種植的目標(biāo)植物，選擇其他適宜與原生植物共生的植物。

進一步地，步驟四所述原生植物與目標(biāo)植物生長所需的值域范圍和土壤類型相近，確定目標(biāo)區(qū)域的原生植物不適宜與目標(biāo)植物共同種植，如果原生植物與目標(biāo)植物生長所需的值域范圍和土壤類型不相近，則確定目標(biāo)區(qū)域的原生植物適宜與目標(biāo)植物共同種植。

進一步地，步驟一所述溫度包括年均溫度、大于0度積溫、大于10度積溫、最低溫度、最高溫度。

進一步地，步驟一所述土壤微量元素為鐵、錳、銅、鋅、鎳。

進一步地，步驟二所述數(shù)字高程地圖為內(nèi)蒙古自治區(qū)地區(qū)海拔高度。

進一步地，步驟二所述行政區(qū)劃地圖為內(nèi)蒙古自治區(qū)行政區(qū)域圖。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明利用生態(tài)大數(shù)據(jù)，將海量生態(tài)學(xué)相關(guān)的數(shù)據(jù)按類劃分地整合到一起，并依托大數(shù)據(jù)平臺，根據(jù)氣候和土壤信息，快速劃分植物適宜生長的區(qū)域，能掌握該地區(qū)的原生植物，同時根據(jù)植物的生態(tài)特性，結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驓v年大數(shù)據(jù)，預(yù)測判斷是否存在競爭關(guān)系，最終準(zhǔn)確、高效、科學(xué)地搭配植物，有效減輕植物種間對土壤礦物營養(yǎng)元素的競爭，使土壤中各種養(yǎng)分得以充分利用的同時，還能恢復(fù)土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力，維持持久高額的生產(chǎn)力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于大數(shù)據(jù)的植物種類選擇的方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明基于大數(shù)據(jù)的植物種類選擇的方法中生態(tài)大數(shù)據(jù)示意圖；

圖3為本發(fā)明基于大數(shù)據(jù)的植物種類選擇的方法中甘草為實施例的分析圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1或2所示，一種基于大數(shù)據(jù)的植物種類選擇的方法，包括以下步驟：

步驟一，建立目標(biāo)區(qū)域各項專題地圖：收集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，溫度、大風(fēng)日數(shù)、日照時數(shù)、無霜期、濕度、降雨量、土壤有機質(zhì)含量、土壤微量元素含量和土壤類型數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，繪制成溫度專題地圖、大風(fēng)日數(shù)專題地圖、日照時數(shù)專題地圖、無霜期專題地圖、濕度專題地圖、降雨量專題地圖、土壤有機質(zhì)專題地圖、土壤微量元素專題地圖和土壤類型專題地圖。

具體地說，調(diào)查收集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)歷年的影響植物生長的有關(guān)信息。信息內(nèi)容涵蓋包括溫度、大風(fēng)日數(shù)、日照時數(shù)、無霜期、濕度、降雨量的氣象數(shù)據(jù)和包括土壤有機質(zhì)含量、土壤微量元素含量和土壤類型的土壤數(shù)據(jù)，繪制成相應(yīng)的專題地圖。

步驟二，建立生態(tài)大數(shù)據(jù)：收集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)原生植物信息與步驟1所述專題地圖組成生態(tài)專題數(shù)據(jù)，將生態(tài)專題數(shù)據(jù)與目標(biāo)區(qū)域的數(shù)字高程地圖和行政區(qū)劃地圖組成的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)結(jié)合作為生態(tài)大數(shù)據(jù)，即收集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)原生植物的名稱，在行政區(qū)劃地圖上把對應(yīng)的原生植物的名稱劃分在各個區(qū)域，展現(xiàn)每個行政區(qū)域的各類生態(tài)指標(biāo)狀況。

步驟三，確定植物適宜生長區(qū)域：在生態(tài)大數(shù)據(jù)中采用地理信息系統(tǒng)(GIS)的空間疊加分析、屬性篩選和剪切功能，以目標(biāo)區(qū)域的溫度、大風(fēng)日數(shù)、日照時數(shù)、無霜期、濕度、降雨量、土壤類型、土壤有機質(zhì)含量、土壤微量元素含量和數(shù)字高程地圖為篩選條件，在相應(yīng)的專題地圖中篩選出符合值域的數(shù)據(jù)并剪切出來，將剪切出來的數(shù)據(jù)與行政區(qū)劃疊加合并，得到行政區(qū)劃內(nèi)的綜合專題地圖，其交集區(qū)域為目標(biāo)植物適宜生長區(qū)域。

具體而言，由影響植物生長的包括溫度、大風(fēng)日數(shù)、日照時數(shù)、無霜期、濕度、降雨量的氣象因子和包括土壤有機質(zhì)含量、土壤微量元素含量和土壤類型的土壤因子，來判定目標(biāo)植物是否適宜在目標(biāo)地區(qū)生長，以甘草為例，甘草的生長環(huán)境主要考慮年均降雨量和土壤成分含量(如氮、磷、鉀等)，具體參數(shù)見下表：

依靠內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)大數(shù)據(jù)，借助地理信息系統(tǒng)(GIS)手段，采取空間疊加分析、屬性篩選和剪切等功能，以甘草的降雨量(300-500mm)、海拔(150-1400m)的值域和所需土壤微量元素(鐵、錳、銅、鋅、鎳)為篩選條件，在降雨量專題地圖、數(shù)字高程地圖和土壤微量元素專題地圖中篩選出符合值域的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)從各自專題地圖中剪裁出來，最后疊加合并上述剪裁出來的數(shù)據(jù)，其交集區(qū)域就是同時滿足三種條件的數(shù)據(jù)，即為適宜甘草生長的區(qū)域分布。如圖3所示，通過GIS計算分析后的結(jié)果用綠色標(biāo)識在地圖上，所以綠色標(biāo)識分布范圍即為甘草適宜生長的區(qū)域。

步驟四，確定目標(biāo)植物與原生植物是否存在種間競爭：在生態(tài)大數(shù)據(jù)中獲取所述適宜目標(biāo)植物生長的區(qū)域內(nèi)原生植物信息，并將原生植物與目標(biāo)植物生長所需的溫度、大風(fēng)日數(shù)、日照時數(shù)、無霜期、濕度、降雨量、土壤有機質(zhì)含量、土壤微量元素含量值域范圍和土壤類型對比，完成目標(biāo)植物與原生植物是否存在種間競爭的判定。

具體而言，種間競爭是不同種群之間為爭奪生活空間、資源、食物等而產(chǎn)生的一種直接或間接抑制對方的現(xiàn)象。在種間競爭中常常是一方取得優(yōu)勢而另一方受抑制甚至被消滅。因此，多種植物種類共生時要考慮是否存在種間競爭，以防對原生植物或適宜生長植物產(chǎn)生不利影響。植物競爭的生存資源通常是光照、養(yǎng)分和水分等，在生態(tài)大數(shù)據(jù)中，將共生的其他種類植物的生長環(huán)境因子與原生植物或適宜生長植物所需環(huán)境因子的值域范圍對比，由此判斷二者是否存在競爭關(guān)系。即原生植物與目標(biāo)植物生長所需各項生態(tài)指標(biāo)的值域范圍和土壤類型相近，確定目標(biāo)區(qū)域的原生植物不適宜與目標(biāo)植物共同種植，如果原生植物與目標(biāo)植物生長所需各項生態(tài)指標(biāo)的值域范圍和土壤類型不相近，則確定目標(biāo)區(qū)域的原生植物適宜與目標(biāo)植物共同種植。例如，同樣需要鐵、錳、銅、鋅、鎳的礦物質(zhì)元素的植物，不適宜與甘草共同種植，因為甘草所需的土壤微量元素中也包含鐵、錳、銅、鋅、鎳。

步驟五，選擇其他適宜共生的植物：根據(jù)步驟四值域范圍和土壤類型對比排除目標(biāo)區(qū)域內(nèi)不適宜與原生植物共同種植的目標(biāo)植物，選擇其他適宜與原生植物共生的植物。

具體而言，通過生態(tài)大數(shù)據(jù)提供的目標(biāo)區(qū)域氣象因子、土壤因子或數(shù)字高程地圖數(shù)據(jù)，查詢目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的原生植物生長所需環(huán)境因子

根據(jù)步驟五選擇的其他適宜與原生植物共生的植物，由選定的目標(biāo)植物生長所需土壤微量元素為基礎(chǔ)，選擇有益于增加土壤微量元素的植物與目標(biāo)植物相互搭配種植，例如，目標(biāo)植物甘草生長所需微量元素為鐵、錳、銅、鋅、鎳，而檸條生長所需微量元素為氮、磷、鉀，不吸收甘草所需的微量元素，又能在甘草所需的降雨量和海拔條件下生存，并且種植檸條可顯著提高土壤中鐵、錳、鋅的含量，因此檸條甘草復(fù)合種植有益于甘草的生長，可選擇甘草與檸條共同種植在目標(biāo)區(qū)域。

步驟一所述溫度包括年均溫度、大于0度積溫、大于10度積溫、最低溫度、最高溫度，所述土壤微量元素為鐵、錳、銅、鋅、鎳。

步驟二所述數(shù)字高程數(shù)據(jù)為內(nèi)蒙古自治區(qū)地區(qū)海拔高度，所述行政區(qū)劃數(shù)據(jù)為內(nèi)蒙古自治區(qū)行政區(qū)域圖。

上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)對上述實施例進行變化、修改、替換和變型仍處于本申請型的保護范圍之中。