[發明專利]基于結構動力學的草地生態承載力定量方法

有效

• 申請號: 201611147202.4
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106599576B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 方一平;朱付彪;邱孝枰
• 申請（專利權）人: 中國科學院;水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

1.一種基于結構動力學的草地生態承載力定量方法，其特征在于，所述定量方法具體包括：

(1)指標體系構建及標準化處理

從草地質量、阻尼、剛度和荷載這四個方面選取指標加以分析，并利用極差標準化方法對原始數據進行標準化處理，以消除數據量綱和指標變化變異造成的影響，使數據具有可比性；

(2)外在壓力作用位移計算

根據質量矩陣、阻尼矩陣、剛度矩陣和荷載矩陣構建結構動力方程，并將結構動力方程轉換為狀態空間方程，利用各矩陣指標數據，借助Matlab軟件時域分析lsim函數求解狀態空間方程，得到草地在外在壓力作用下的位移并將位移視為草地生態系統對荷載作用的響應；

(3)草地荷載能力計算

將質量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣求和，再計算矩陣和的平均特征值，根據特征值的物理含義，將其視為草地生態系統的荷載能力；

(4)利用草地荷載能力和作用位移結果，將草地生態承載力表達為荷載能力與作用位移的比值，即草地生態承載力定義為單位位移的荷載能力。

2.如權利要求1所述的基于結構動力學的草地生態承載力定量方法，其特征在于，所述步驟(1)中所述指標包括正向指標和負向指標；

所述正向指標的標準化式為：

$x_i^{+}=\frac{x_i-x_{\min }}{x_{max}-x_{\min }}---\left(1\right);$

所述負向指標的標準化式為：

$x_i^{-}=\frac{x_{max}-x_i}{x_{\max }-x_{\min }}---\left(2\right)$

上式(1)、(2)中，x_i為指標的實際值；x_min、x_max分別為指標的最大值和最小值(為估計值)；分別表示正向指標和負向指標的標準化值。