本發(fā)明涉及國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理，特別是國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要通過單一歷史數(shù)據(jù)或靜態(tài)模型對(duì)土地利用進(jìn)行預(yù)測(cè)，未能充分考慮周期性事件（如季節(jié)性降水、凍融循環(huán)、周期性洪水等）的影響，導(dǎo)致預(yù)測(cè)模型的適應(yīng)性和精確性不足。

2、特別是在地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，周期性事件的影響顯著，現(xiàn)有方法難以滿足動(dòng)態(tài)管理和資源優(yōu)化配置的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述背景技術(shù)中存在的忽視周期性事件對(duì)土地利用預(yù)測(cè)和資源管理的影響的問題，提出了本發(fā)明國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法及系統(tǒng)。

2、因此，本發(fā)明所要解決的問題在于如何提高預(yù)測(cè)精度，優(yōu)化資源分配策略。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明提供了國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法，其包括，從地理信息系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中采集目標(biāo)區(qū)域的周期性事件數(shù)據(jù)及國(guó)土資源使用數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)清洗和歸一化技術(shù)融合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)；利用時(shí)間序列分析方法提取周期性事件的波動(dòng)規(guī)律，生成特征參數(shù)，并將基礎(chǔ)周期、波動(dòng)幅度和趨勢(shì)變化率作為周期性特征參數(shù)的最終輸出；根據(jù)所述周期性特征參數(shù)，計(jì)算時(shí)間窗口調(diào)整系數(shù)，動(dòng)態(tài)構(gòu)建資源管理預(yù)測(cè)模型，使所述資源管理預(yù)測(cè)模型能夠捕捉周期性事件對(duì)土地利用的短期和長(zhǎng)期影響；基于預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合國(guó)土資源數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)資源分配優(yōu)化策略，并通過gis系統(tǒng)可視化輸出，輔助決策者制定科學(xué)的國(guó)土資源管理方案。

5、作為本發(fā)明所述國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述通過數(shù)據(jù)清洗和歸一化技術(shù)融合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)后，按時(shí)間和空間索引將不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊和整合，形成多維數(shù)據(jù)表格。

6、作為本發(fā)明所述國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述利用時(shí)間序列分析方法提取周期性事件的波動(dòng)規(guī)律，生成特征參數(shù)包括以下步驟：對(duì)原始時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪，利用小波分解和重構(gòu)，提取主要的周期性特征參數(shù)；利用快速傅里葉變換對(duì)處理后的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域分析，提取主要周期分量的頻率和振幅。

7、作為本發(fā)明所述國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述利用快速傅里葉變換對(duì)處理后的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域分析包括：使用快速傅里葉變換分析數(shù)據(jù)的主導(dǎo)周期和波動(dòng)幅度如下：

8、，

9、其中，為頻率f?處的傅里葉變換結(jié)果，為頻率f?處的功率譜密度，用于判斷主導(dǎo)周期，為時(shí)間序列數(shù)據(jù)的總長(zhǎng)度，f為頻率變量，為降噪后的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，為時(shí)間索引；為虛數(shù)單位，表示時(shí)域信號(hào)的第個(gè)時(shí)間點(diǎn)；根據(jù)基礎(chǔ)周期，構(gòu)建改進(jìn)的sarima模型，即季節(jié)性自回歸積分滑動(dòng)平均模型，并將周期性事件特征數(shù)據(jù)作為輸入，其中，所述季節(jié)性自回歸積分滑動(dòng)平均模型如下：

10、，

11、其中，為輸入的周期性特征時(shí)間序列，b為滯后算子，為季節(jié)性自回歸系數(shù)多項(xiàng)式，表示長(zhǎng)期趨勢(shì)的自回歸效應(yīng)，為季節(jié)性差分操作，消除周期性趨勢(shì)中的季節(jié)性影響，為季節(jié)性移動(dòng)平均系數(shù)多項(xiàng)式，表示短期波動(dòng)的平均效應(yīng)，為殘差項(xiàng)，s為周期長(zhǎng)度。

12、作為本發(fā)明所述國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的一種優(yōu)選方案，其中：根據(jù)所述周期性特征參數(shù)，計(jì)算時(shí)間窗口調(diào)整系數(shù)包括以下步驟：基于所述周期性特征參數(shù)將預(yù)測(cè)時(shí)間序列劃分為若干時(shí)間窗口；針對(duì)每個(gè)時(shí)間窗口，計(jì)算時(shí)間窗口調(diào)整系數(shù)。

13、作為本發(fā)明所述國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述時(shí)間窗口調(diào)整系數(shù)的計(jì)算如下：

14、，

15、其中，為調(diào)節(jié)因子，0-1之間，為sarima模型輸出的基礎(chǔ)周期的殘差方差，為各時(shí)間窗口分配權(quán)重，為基礎(chǔ)周期。

16、作為本發(fā)明所述國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述結(jié)合國(guó)土資源數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)資源分配優(yōu)化策略包括：根據(jù)生成的資源管理預(yù)測(cè)模型和周期性事件對(duì)土地利用的影響，明確資源分配優(yōu)化的目標(biāo)；

17、所述目標(biāo)包括：農(nóng)業(yè)種植規(guī)劃的優(yōu)化；防災(zāi)資源的合理分配；土地用途規(guī)劃的調(diào)整。

18、第二方面，本發(fā)明提供了國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其包括：數(shù)據(jù)采集與融合模塊，用于從地理信息系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中采集目標(biāo)區(qū)域的周期性事件數(shù)據(jù)及國(guó)土資源使用數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)清洗和歸一化技術(shù)融合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)；特征提取模塊，用于利用時(shí)間序列分析方法提取周期性事件的波動(dòng)規(guī)律，生成特征參數(shù)，并將基礎(chǔ)周期、波動(dòng)幅度和趨勢(shì)變化率作為周期性特征參數(shù)的最終輸出；預(yù)測(cè)模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述周期性特征參數(shù)，計(jì)算時(shí)間窗口調(diào)整系數(shù)，動(dòng)態(tài)構(gòu)建資源管理預(yù)測(cè)模型，使所述資源管理預(yù)測(cè)模型能夠捕捉周期性事件對(duì)土地利用的短期和長(zhǎng)期影響；決策支持模塊，用于基于預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合國(guó)土資源數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)資源分配優(yōu)化策略，并通過gis系統(tǒng)可視化輸出，輔助決策者制定科學(xué)的國(guó)土資源管理方案。

19、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的步驟。

20、第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的步驟。

21、本發(fā)明有益效果為：本發(fā)明通過多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合處理及時(shí)間序列分析，提取周期性特征參數(shù)，并引入時(shí)間窗口調(diào)整系數(shù)，以動(dòng)態(tài)構(gòu)建資源管理預(yù)測(cè)模型，從而有效捕捉周期性事件對(duì)土地利用的短期和長(zhǎng)期影響，解決了傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法難以平衡短期波動(dòng)和長(zhǎng)期趨勢(shì)的問題，使得預(yù)測(cè)模型更加靈活且精準(zhǔn)。此外，本發(fā)明以資源管理預(yù)測(cè)模型為基礎(chǔ)，針對(duì)國(guó)土資源優(yōu)化分配提出針對(duì)性策略，例如農(nóng)業(yè)種植規(guī)劃優(yōu)化、防災(zāi)資源合理分配和土地用途動(dòng)態(tài)調(diào)整，并借助gis系統(tǒng)可視化輸出優(yōu)化方案，顯著提升了決策效率和科學(xué)性。本發(fā)明提供了一種全面、動(dòng)態(tài)且高效的國(guó)土資源管理方法，能夠采集、分析周期性事件對(duì)土地利用的短期和長(zhǎng)期影響，為土地資源的科學(xué)管理提供技術(shù)支持。

技術(shù)特征：

1.國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于：包括：

2.如權(quán)利要求1所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于：所述通過數(shù)據(jù)清洗和歸一化技術(shù)融合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)后，按時(shí)間和空間索引將不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊和整合，形成多維數(shù)據(jù)表格。

3.如權(quán)利要求2所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于：所述利用時(shí)間序列分析方法提取周期性事件的波動(dòng)規(guī)律，生成特征參數(shù)包括以下步驟：

4.如權(quán)利要求3所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于：所述利用快速傅里葉變換對(duì)處理后的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域分析包括：

5.如權(quán)利要求4所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于：根據(jù)所述周期性特征參數(shù)，計(jì)算時(shí)間窗口調(diào)整系數(shù)包括以下步驟：

6.如權(quán)利要求5所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于：所述時(shí)間窗口調(diào)整系數(shù)的計(jì)算如下：

7.如權(quán)利要求6所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于：所述結(jié)合國(guó)土資源數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)資源分配優(yōu)化策略包括：

8.國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，基于權(quán)利要求1~7任一所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于：還包括：

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1~7任一所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1~7任一所述的國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理方法及系統(tǒng)，涉及國(guó)土資源數(shù)據(jù)管理技術(shù)領(lǐng)域。包括采集目標(biāo)區(qū)域的周期性事件數(shù)據(jù)及國(guó)土資源使用數(shù)據(jù)；利用時(shí)間序列分析方法提取周期性事件的波動(dòng)規(guī)律，生成特征參數(shù)；根據(jù)所述周期性特征參數(shù)，計(jì)算時(shí)間窗口調(diào)整系數(shù)，動(dòng)態(tài)構(gòu)建資源管理預(yù)測(cè)模型，使所述資源管理預(yù)測(cè)模型能夠捕捉周期性事件對(duì)土地利用的短期和長(zhǎng)期影響；基于預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合國(guó)土資源數(shù)據(jù)集設(shè)計(jì)資源分配優(yōu)化策略，并通過GIS系統(tǒng)可視化輸出。本發(fā)明提供了一種全面、動(dòng)態(tài)且高效的國(guó)土資源管理方法，能夠采集、分析周期性事件對(duì)土地利用的短期和長(zhǎng)期影響，為土地資源的科學(xué)管理提供技術(shù)支持。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭因雷,韓秀田,吳青
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門占取科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6