[發(fā)明專利]基于MaxEnt模型的螺類入侵適生性分析方法、系統(tǒng)及終端

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111137472.8
• 申請(qǐng)日: 2021-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114266129A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李學(xué)榮;殷穎璇;吳銀娟;何晴;潘筱雯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 倪靜

本發(fā)明的基于MaxEnt模型的螺類入侵適生性分析方法、系統(tǒng)及終端，包括：對(duì)采集的螺類入侵事件所對(duì)應(yīng)的多個(gè)物種分布點(diǎn)以及多個(gè)環(huán)境變量進(jìn)行篩選，并構(gòu)建基于MaxEnt模型的經(jīng)參數(shù)優(yōu)化的螺類入侵適生性分析模型；基于所述螺類入侵適生性分析模型，對(duì)待預(yù)測(cè)地區(qū)的螺類入侵適生性進(jìn)行分析。本發(fā)明可以降低Maxent適生模型的復(fù)雜度，從而減少運(yùn)算時(shí)間，使得模型構(gòu)建時(shí)不過(guò)擬合，提高了模型轉(zhuǎn)移能力，可以適用于各種入侵螺類物種的適生性分析，大大提高了入侵螺類物種的適生性分析效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及生態(tài)分布模型的優(yōu)化與運(yùn)用領(lǐng)域，尤其涉及基于MaxEnt模型的螺類入侵適生性分析方法、系統(tǒng)及終端。

背景技術(shù)

隨著全球一體化進(jìn)程的推進(jìn)，各國(guó)之間的交流愈加密切，帶來(lái)了不少的外來(lái)入侵生物，對(duì)我國(guó)的本土物種、生態(tài)環(huán)境、人類健康以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等都產(chǎn)生了一定的危害。對(duì)外來(lái)入侵物種的定量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是發(fā)展的總趨勢(shì)，目前風(fēng)險(xiǎn)定量化主要體現(xiàn)在外來(lái)入侵物種的定殖風(fēng)險(xiǎn)、擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)及社會(huì)影響方面，對(duì)外來(lái)入侵物種在目標(biāo)地區(qū)的適生性分析是定殖風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)。

MaxEnt模型是目前公認(rèn)的預(yù)測(cè)效果最好的生態(tài)模型，它通過(guò)物種已知的實(shí)際地理分布信息，結(jié)合對(duì)應(yīng)環(huán)境變量，根據(jù)氣候相似原理來(lái)計(jì)算一定生態(tài)位約束條件下物種分布規(guī)律的最理想狀態(tài)，即熵最大時(shí)物種在預(yù)測(cè)地區(qū)的可能分布情況。采用默認(rèn)參數(shù)，Maxent模型雖能夠很好地?cái)M合模型構(gòu)建區(qū)的物種分布，但由于過(guò)度擬合會(huì)造成模型轉(zhuǎn)移能力降低，Maxent的模型轉(zhuǎn)移程度與調(diào)控倍頻(regularization multiplier，RM)和特征組合(feature combination，F(xiàn)C) 參數(shù)二者密切相關(guān)。物種分布點(diǎn)和環(huán)境因子未經(jīng)篩選，同樣因?yàn)楣簿€性等問(wèn)題使得模型構(gòu)建時(shí)過(guò)擬合，最終導(dǎo)致模型轉(zhuǎn)移能力下降。尤其是在螺類入侵適生性分析領(lǐng)域，由于過(guò)度擬合造成入侵適生性分析模型轉(zhuǎn)移能力降低，導(dǎo)致螺類入侵適生性分析的效率和可靠性大大降低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本申請(qǐng)的目的在于提供基于MaxEnt模型的螺類入侵適生性分析方法、系統(tǒng)及終端，解決現(xiàn)有技術(shù)中螺類入侵適生性分析模型由于物種分布點(diǎn)和環(huán)境因子未經(jīng)篩選，同樣因?yàn)楣簿€性等問(wèn)題使得模型構(gòu)建時(shí)過(guò)擬合，造成模型轉(zhuǎn)移能力下降，最后導(dǎo)致螺類入侵適生性分析的效率和可靠性大大降低等問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)及其他相關(guān)目標(biāo)，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于MaxEnt模型的螺類入侵適生性分析方法，包括：對(duì)采集的螺類入侵事件所對(duì)應(yīng)的多個(gè)物種分布點(diǎn)以及多個(gè)環(huán)境變量進(jìn)行篩選，并構(gòu)建基于MaxEnt模型的經(jīng)參數(shù)優(yōu)化的螺類入侵適生性分析模型；基于所述螺類入侵適生性分析模型，對(duì)待預(yù)測(cè)地區(qū)的螺類入侵適生性進(jìn)行分析。

于本申請(qǐng)的一或多個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)采集的螺類入侵事件所對(duì)應(yīng)的多個(gè)物種分布點(diǎn)以及多個(gè)環(huán)境變量進(jìn)行篩選，并構(gòu)建基于MaxEnt模型的經(jīng)參數(shù)優(yōu)化的螺類入侵適生性分析模型的方式包括：對(duì)采集的螺類入侵事件所對(duì)應(yīng)的多個(gè)物種分布點(diǎn)進(jìn)行篩選，獲得多個(gè)有效分布點(diǎn)；對(duì)采集的螺類入侵事件所對(duì)應(yīng)的多環(huán)境變量進(jìn)行篩選，去除共線性較大的環(huán)境變量，以獲得多個(gè)有效環(huán)境變量；對(duì)MaxEnt模型的調(diào)控倍頻以及特征組合參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)各有效分布點(diǎn)以及各有效環(huán)境變量構(gòu)建螺類入侵適生性分析模型。

于本申請(qǐng)的一或多個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)MaxEnt模型的調(diào)控倍頻以及特征組合參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)各有效分布點(diǎn)以及各有效環(huán)境變量構(gòu)建螺類入侵適生性分析模型方式包括：基于各有效分布點(diǎn)以及各有效環(huán)境變量，利用Kuenm軟件包對(duì)輸入的一或多個(gè)備選調(diào)控倍頻以及一或多個(gè)備選特征組合參數(shù)對(duì)MaxEnt模型進(jìn)行組合測(cè)試，構(gòu)建一或多個(gè)測(cè)試模型，以選擇一測(cè)試模型作為螺類入侵適生性分析模型。

于本申請(qǐng)的一或多個(gè)實(shí)施例中，各備選調(diào)控倍頻是經(jīng)過(guò)從初始調(diào)控倍頻按一倍頻遞增步長(zhǎng)遞增至終點(diǎn)調(diào)控倍頻獲得；和/或，各備選特征組合參數(shù)是由線性特征L、二次性特征Q、乘積性特征P、閾值性特征T以及片段化特征H中一種或多種組合獲得。