[發明專利]基于隨機森林的耕地產能指數獲取方法及裝置

有效

• 申請號: 201710763273.5
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN109426909B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 楊永俠;李岳;張麗紅;張函;郭亞萍;朱德海;楊建宇
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06K9/62
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種基于隨機森林的耕地產能指數獲取方法，其特征在于，包括：

步驟1，基于耕地產能賦分規則表和目標區域的耕地產能二級指標數據，獲取所述目標區域的耕地產能二級指標評分；

步驟2，將所述耕地產能二級指標評分歸一化后，基于耕地產能指數獲取模型，獲取所述目標區域的耕地產能指數；

其中，所述耕地產能指數獲取模型為基于隨機森林算法，由與所述目標區域采用相同賦分規則的樣本區域的歸一化耕地產能二級指標評分和耕地產能指數分別作為輸入和輸出訓練而得；

所述步驟1之前還包括：

獲取所述樣本區域內所有耕地圖斑的耕地產能二級指標評分和耕地產能指數；

基于所述樣本區域內所有耕地圖斑，獲取第一預設數目個圖斑集；

基于所述第一預設數目個圖斑集中圖斑的歸一化耕地產能二級指標評分和耕地產能指數，對隨機森林進行訓練，得到耕地產能指數獲取模型；

所述基于所述樣本區域內所有耕地圖斑，獲取第一預設數目個圖斑集具體包括：

利用自助抽樣法，重復所述第一預設數目次從所述樣本區域內所有耕地圖斑中有放回地抽取一定數目的圖斑，獲取所述第一預設數目各圖斑集；

所述基于所述第一預設數目個圖斑集中圖斑的歸一化耕地產能二級指標評分和耕地產能指數，對隨機森林進行訓練，得到耕地產能指數獲取模型具體包括：

獲取各所述二級指標的變量重要性數值；

基于所述第一預設數目個圖斑集中圖斑的變量重要性數值較大的第二預設數目個耕地產能二級指標的歸一化評分和耕地產能指數，對隨機森林進行訓練，得到耕地產能指數獲取模型；所述第二預設數目小于等于所述第一預設數目。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取各所述二級指標的變量重要性數值具體包括：

對于每一個二級指標，獲取每一所述圖斑集對應回歸樹的袋外誤差與該回歸樹對應袋外數據中該二級指標的隨機修改值之差；

基于所述一預設數目個所述差的平均值，獲取該二級指標的變量重要性數值。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，任一所述二級指標X^j的變量重要性數值V(X^j)獲取方式為：

其中，e_t為隨機森林中第t個回歸樹的袋外誤差，為隨機改變袋外數據第j個指標X^j的值后第t個回歸樹產生的新的袋外誤差，N為回歸樹的個數。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述歸一化具體包括：

基于所述耕地產能賦分規則表中各二級指標的最高預設分值和最低預設分值，對各所述二級指標評分進行歸一化。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述歸一化公式如下：

其中，K為歸一化后的二級指標評分，x_i為一項二級指標評分，x_max為所述耕地產能賦分規則表中該項二級指標的最高預設分值，x_min為所述耕地產能賦分規則表中該項二級指標的最低預設分值。

6.一種基于隨機森林的耕地產能指數獲取裝置，其特征在于，包括：評分獲取模塊和耕地產能指數獲取模塊；

所述評分獲取模塊，用于基于耕地產能賦分規則表和目標區域的耕地產能二級指標數據，獲取所述目標區域的耕地產能二級指標評分；

所述耕地產能指數獲取模塊，用于將所述耕地產能二級指標評分歸一化后，基于耕地產能指數獲取模型，獲取所述目標區域的耕地產能指數；其中，所述耕地產能指數獲取模型為基于隨機森林算法，由與所述目標區域采用相同賦分規則的樣本區域的歸一化耕地產能二級指標評分和耕地產能指數分別作為輸入和輸出訓練而得；

第一獲取單元，用于獲取所述樣本區域內所有耕地圖斑的耕地產能二級指標評分和耕地產能指數；第二獲取單元，用于基于所述樣本區域內所有耕地圖斑，獲取第一預設數目個圖斑集；訓練單元，用于基于所述第一預設數目個圖斑集中圖斑的歸一化耕地產能二級指標評分和耕地產能指數，對隨機森林進行訓練，得到耕地產能指數獲取模型；

所述基于所述樣本區域內所有耕地圖斑，獲取第一預設數目個圖斑集具體包括：

利用自助抽樣法，重復所述第一預設數目次從所述樣本區域內所有耕地圖斑中有放回地抽取一定數目的圖斑，獲取所述第一預設數目各圖斑集；

所述基于所述第一預設數目個圖斑集中圖斑的歸一化耕地產能二級指標評分和耕地產能指數，對隨機森林進行訓練，得到耕地產能指數獲取模型具體包括：

獲取各所述二級指標的變量重要性數值；

基于所述第一預設數目個圖斑集中圖斑的變量重要性數值較大的第二預設數目個耕地產能二級指標的歸一化評分和耕地產能指數，對隨機森林進行訓練，得到耕地產能指數獲取模型；所述第二預設數目小于等于所述第一預設數目。