[發明專利]基于農業區域的甲烷排放異常定位方法及裝置

在審

• 申請號: 202210955679.4
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115358882A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 鄧祥征;張帆;吳鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;G06F16/29;G06F16/26;G06F17/16;G06F17/18
• 代理公司: 北京云科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11483
• 代理人: 張飆

1.一種基于農業區域的甲烷排放異常定位方法，其特征在于，包括步驟：

將待測農業區域劃分為各功能分區；

獲取各所述功能分區的農業甲烷排放量；

獲取所述農業甲烷排放量的動態演變參數；

將各所述功能分區的農業甲烷排放量的空間差異量化為空間差異參數；

以功能分區作為拓撲節點構造拓撲圖；其中，所述拓撲圖包括所述農業甲烷排放量、所述動態演變參數以及所述空間差異參數；

確定所述拓撲圖中的拓撲初始化權重，計算所述拓撲圖的狀態轉移矩陣；

根據所述狀態轉移矩陣，確定甲烷排放異常的拓撲節點，以確定甲烷排放異常的功能分區。

2.根據權利要求1所述的基于農業區域的甲烷排放異常定位方法，其特征在于，所述功能分區包括糧食主銷區、糧食主銷區和糧食平衡區。

3.根據權利要求1所述的基于農業區域的甲烷排放異常定位方法，其特征在于，所述功能分區的農業甲烷排放量包括稻田的甲烷排放量、養殖業畜禽糞便管理的甲烷排放量和/或腸道發酵產生的的甲烷排放量。

4.根據權利要求1所述的基于農業區域的甲烷排放異常定位方法，其特征在于，所述獲取所述農業甲烷排放量的動態演變參數的過程，如下式：

其中，n表示所述農業甲烷排放量的樣本觀測值數量，h表示帶寬；其中，h＝0.9SN^4/5，N表示所述農業甲烷排放量的樣本數量，S表示所述農業甲烷排放量的樣本標準差；為核密度函數；f(x)結果表示所述動態演變參數。

5.根據權利要求1所述的基于農業區域的甲烷排放異常定位方法，其特征在于，所述將各所述功能分區的農業甲烷排放量的空間差異量化為空間差異參數的過程，如下式：

SST＝Nσ²

其中，q表示所述空間差異參數，Y表示所述農業甲烷排放量；X＝{X_m}表示影響因素，且m＝1,2,...L；L表示影響因素X的功能分區數，X_m代表影響因素X的不同功能分區；因此，q表征影響因素X對所述農業甲烷排放量Y的空間差異影響力；

其中，N表示所述待測農業區域的地區數量，Nm表示影響因素X中第m個功能分區包含的地區數量，σ²表示所述農業甲烷排放量Y的方差，表示影響因素X在第m個功能分區的方差，SSW各所述功能分區的方差之和，SST表示所述待測農業區域的總方差。

6.根據權利要求1所述的基于農業區域的甲烷排放異常定位方法，其特征在于，所述確定所述拓撲圖中的拓撲初始化權重，計算所述拓撲圖的狀態轉移矩陣的過程，包括步驟：

根據所述初始化權重，結合所述拓撲圖的所述動態演變參數和所述空間差異參數，計算所述農業甲烷排放量的調整響應時間；

根據所述調整響應時間計算所述拓撲圖的狀態轉移矩陣。

7.根據權利要求1所述的基于農業區域的甲烷排放異常定位方法，其特征在于，所述根據所述狀態轉移矩陣，確定甲烷排放異常的拓撲節點，以確定甲烷排放異常的功能分區的過程，包括步驟：

應用隨機走算法，確定甲烷排放異常的拓撲節點。

8.一種基于農業區域的甲烷排放異常定位裝置，其特征在于，包括：

區域劃分模塊，用于將待測農業區域劃分為各功能分區；

排放獲取模塊，用于獲取各所述功能分區的農業甲烷排放量；

參數獲取模塊，用于獲取所述農業甲烷排放量的動態演變參數；

參數量化模塊，用于將各所述功能分區的農業甲烷排放量的空間差異量化為空間差異參數；

拓撲建立模塊，用于以功能分區作為拓撲節點構造拓撲圖；其中，所述拓撲圖包括所述農業甲烷排放量、所述動態演變參數以及所述空間差異參數；

矩陣計算模塊，用于確定所述拓撲圖中的拓撲初始化權重，計算所述拓撲圖的狀態轉移矩陣；

異常判定模塊，用于根據所述狀態轉移矩陣，確定甲烷排放異常的拓撲節點，以確定甲烷排放異常的功能分區。