贵州省林业科学研究院吴鹏获国家专利权
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龙图腾网获悉贵州省林业科学研究院申请的专利森林植物化学计量特征时空变化智能分析方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120121546B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510611294.X,技术领域涉及:G01N21/25;该发明授权森林植物化学计量特征时空变化智能分析方法是由吴鹏;周华;赵文君;杨光能;侯贻菊;姜霞;刘娜;党毅;丁访军;袁公平设计研发完成,并于2025-05-13向国家知识产权局提交的专利申请。
本森林植物化学计量特征时空变化智能分析方法在说明书摘要公布了:本发明涉及生态环境监测与森林遥感技术领域,具体涉及森林植物化学计量特征时空变化智能分析方法,包括以下步骤:S1:获取目标区域植物叶片的光谱反射率、元素浓度值;S2:进行时空配准处理;S3:构建三维时空矩阵,生成带有动态权重标识的时空立方体;S4:计算每个空间单元内碳氮磷比值的时空梯度变化量;S5:对时空梯度变化量进行特征解耦;S6:生成具有海拔‑时间双坐标轴的化学计量特征三维图谱。本发明,通过构建多因子驱动的三维时空分析模型,实现了森林植物化学计量特征的长期趋势与短期波动解耦分析,并精确识别地形转折处的元素通量突变阈值,有效提升了生态过程的动态监测能力。
本发明授权森林植物化学计量特征时空变化智能分析方法在权利要求书中公布了:1.森林植物化学计量特征时空变化智能分析方法,其特征在于,包括以下步骤: S1:通过多光谱无人机搭载离子迁移谱仪,同步获取目标区域植物叶片的光谱反射率、元素浓度值及对应的经纬度坐标、海拔、采集时间戳,形成原始多源数据集; S2:对原始多源数据集进行时空配准处理,采用改进的Lomb-Scargle周期算法消除昼夜温差引起的信号漂移,输出标准化处理后的多源数据;引入采样权重因子与温度协变量,对标准Lomb-Scargle算法进行改进,得到修正后的加权功率谱,其中权重因子由环境温度变化率计算得出,协变量为同时段内气象站获取的温度曲线,以提升周期分析的灵敏度与精度; S3:构建三维时空矩阵,将标准化处理后的多源数据按高程梯度、太阳辐射强度、土壤含水率三个维度进行空间插值重组,生成带有动态权重标识的时空立方体; S4:基于时空立方体中的动态权重标识,建立地形坡度与元素迁移速率的非线性映射关系,通过自适应滑动窗口计算每个空间单元内碳氮磷比值的时空梯度变化量; S5:对时空梯度变化量进行特征解耦,分离出由地理因素主导的长期趋势分量和由环境突变引起的短期波动分量; S6:根据解耦后的趋势分量与波动分量,生成具有海拔-时间双坐标轴的化学计量特征三维图谱,并标注出地形转折点处的元素通量突变阈值。
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