[發(fā)明專利]一種基于計(jì)算機(jī)模擬仿真的農(nóng)田連片整治優(yōu)化規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110062135.0
• 申請(qǐng)日: 2021-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112733377B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡月明;蕭嘉明;陳聯(lián)誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 胡月明
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06Q10/047;G06Q10/0637;G06Q50/02
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

1.一種基于計(jì)算機(jī)模擬仿真的農(nóng)田連片整治優(yōu)化規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

步驟1：利用Kruskal構(gòu)建全局最小生成樹(shù)并求全局總面積；

步驟2：將所述最小生成樹(shù)中圖斑連接路徑長(zhǎng)度從大到小排序，并按照從大到小順序逐一將連接路徑設(shè)置為閾值y(0),y(1),....y(k),....y(N)；

步驟3：計(jì)算機(jī)模擬仿真求最小閾值，具體為：

S31：將閾值按照從大到小的順序依次輸入至計(jì)算機(jī)模擬仿真模型中；

S32：將大于等于所選閾值的連接路徑進(jìn)行剪枝，并計(jì)算剪枝后兩棵子樹(shù)面積S1和S2；

S33：檢測(cè)子樹(shù)面積是否小于預(yù)設(shè)值a，并將上一輪的有效面積減去面積小于a的子樹(shù)面積，計(jì)算得到有效連片總面積；

S34：計(jì)算有效連片總面積是否大于等于區(qū)域總面積的70％，即S(k)≥70％*S，若成立，則取y(k+1)閾值輸入至計(jì)算機(jī)模擬仿真模型中，重復(fù)以上步驟，直至有效連片總面積小于區(qū)域總面積的70％，則上一輪y(k-1)閾值為最優(yōu)閾值，

所述S32中計(jì)算子樹(shù)面積的過(guò)程為：

S321：查詢以各根節(jié)點(diǎn)為父節(jié)點(diǎn)的路徑，追溯其子節(jié)點(diǎn)，計(jì)算子節(jié)點(diǎn)面積St；

S322：根據(jù)深度優(yōu)先逐步安排子節(jié)點(diǎn)的遍歷次序，每遍歷一個(gè)子節(jié)點(diǎn)累加當(dāng)前子節(jié)點(diǎn)面積St，并記錄該子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，標(biāo)記當(dāng)前子節(jié)點(diǎn)面積已被累加；

S323：當(dāng)深度優(yōu)先遍歷完成時(shí)，剪枝后兩棵子樹(shù)面積S1和S2為對(duì)應(yīng)根節(jié)點(diǎn)面積加上子節(jié)點(diǎn)總面積；

所述計(jì)算機(jī)模擬仿真模型為非線性規(guī)劃模型，具體為：

目標(biāo)函數(shù)：Miny＝G(s(k))

約束條件：

其中，L_j表示兩相鄰圖斑進(jìn)行連片的邊，y(k)表示設(shè)定的閾值，s_i(k)表示連片區(qū)面積，s_j(k)表示在第i連片區(qū)內(nèi)的圖斑面積，s(k)表示連片區(qū)的有效總面積，S表示全部農(nóng)田區(qū)域的總面積，k表示閾值的序號(hào)，k＝0,1,2,......,N，i表示連片區(qū)的序號(hào)，i＝0,1,2......,P，j表示圖斑序號(hào)，j＝0,1,2,......,Q，約束條件(6)表示閾值y(k)與其相應(yīng)的連片區(qū)域總面積s(k)的非線性隱式函數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于計(jì)算機(jī)模擬仿真的農(nóng)田連片整治優(yōu)化規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟1具體為：

步驟11：將全局圖斑設(shè)為連通圖的節(jié)點(diǎn)，將各圖斑間距離設(shè)置兩圖斑之間的權(quán)，利用Kruskal計(jì)算最小生成樹(shù)；

步驟12：全局總面積為所有圖斑面積之和。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于計(jì)算機(jī)模擬仿真的農(nóng)田連片整治優(yōu)化規(guī)劃方法，其特征在于，所述S33具體步驟為：

S331：檢測(cè)子樹(shù)面積是否小于預(yù)設(shè)值a，若S1≥a，S1＝0；若S2≥a，S2＝0；

S332：有效連片總面積S(k)＝S(k-1)-S1-S2。