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申请/专利权人：中国科学院科技战略咨询研究院;北京信息科技大学

摘要：本发明公开了一种基于指派模型的划区轮牧动态优化方法，合理的划区轮牧能够保证在牲畜正常采食的前提下避免过度放牧。划区轮牧中存在多种复杂且动态的要素，本发明通过牧场的草原类型、轮牧周期、小区放牧天数、畜种群进行轮牧小区的划分。考虑了牲畜的种类、牲畜日食量、轮牧小区日产草量、载畜量，基于指派模型建立了轮牧小区动态优化模型。通过归一化植被指数和载畜量进行不同畜种群与轮牧小区的匹配，实现每一指派阶段轮牧小区的分配，从而得出在一个轮牧周期内的划区轮牧优化方案。以动态的载畜量和畜种群为依据进行分阶段划区轮牧规划，能够满足生态环境约束的条件下，在放牧时间利用以及空间配置上科学的进行放牧活动，提高草地资源利用效率，促进畜牧业发展。

主权项：1.一种基于指派模型的划区轮牧动态优化方法，其特征在于具体有下列步骤：步骤一：配置轮牧小区；步骤11，依据轮牧周期和划区放牧天数对任意一个牧场进行轮牧小区划分，得到带有划分区域的M块轮牧小区；执行步骤12；对划分得到的轮牧小区采用集合形式表示为RE＝{E1,E2,…,Ev,…EM}；E1表示属于牧场的第一个轮牧小区；E2表示属于牧场的第二个轮牧小区；Ev表示属于牧场的任意一个轮牧小区，下角标v表示轮牧小区的标识号；EM表示属于牧场的最后一个轮牧小区，下角标M表示轮牧小区的总数；轮牧小区的总数M为： X表示轮牧周期，Y表示小区放牧天数，L表示缓冲区，为备选轮牧小区；步骤12，将牧民饲养的牲畜分别划分到优待畜种群RA和常规畜种群RB，执行步骤13；优待畜种群RA是指处于成长期或泌乳期的牲畜；常规畜种群RB是指处于维持期或非泌乳期的牲畜；步骤13，由轮牧小区总数目M确定轮牧周期内的指派阶段g；执行步骤31；依据步骤12划分的优待畜种群RA和常规畜种群RB分别在M个轮牧小区进行指派，因此，轮牧周期中所包含的轮牧小区的指派阶段总数为步骤二：初始化牲畜数目；步骤21，经步骤11处理后，对牧场进行围栏设计，在始牧期进行放牧，执行步骤22；步骤22，获取标准羊单位的牲畜数目；执行步骤31；优待畜种群RA的任意一品种牲畜记为相对应于所述的羊单位折算系数记为相对应于所述的饲养数量记为常规畜种群RB的任意一品种牲畜记为相对应于所述的羊单位折算系数记为相对应于所述的饲养数量记为为了统一不同畜种群的牲畜头数，应用不同品种的数量乘以不同品种的羊单位折算系数，得到每个畜种群的标准羊单位的数目；针对优待畜种群RA的标准羊单位的牲畜数目，记为RAT，且针对常规畜种群RB的标准羊单位的牲畜数目，记为RBT，且p表示牧民饲养的牲畜的品种的标识；q表示牧民饲养的牲畜的品种总数； 表示属于优待畜种群RA的牲畜品种的饲养数量； 表示属于优待畜种群RA的牲畜品种的折算系数； 表示属于常规畜种群RB的牲畜品种的饲养数量； 表示属于常规畜种群RB的牲畜品种的折算系数；步骤三：基于指派模型的动态划区轮牧规划；步骤31，采用归一化植被指数进行轮牧小区划分，执行步骤32；从轮牧小区集合RE＝{E1,E2,…,Ev,…EM}中获得归一化植被指数高于0.4的轮牧小区，记为合格轮牧小区集合 表示归一化植被指数高于0.4的轮牧小区E1； 表示归一化植被指数高于0.4的轮牧小区E2； 表示归一化植被指数高于0.4的轮牧小区Ev； 表示归一化植被指数高于0.4的轮牧小区EM；从轮牧小区集合RE＝{E1,E2,…,Ev,…EM}中获得归一化植被指数小于等于0.4的轮牧小区，记为退化轮牧小区集合 表示归一化植被指数小于等于0.4的轮牧小区E1； 表示归一化植被指数小于等于0.4的轮牧小区E2； 表示归一化植被指数小于等于0.4的轮牧小区Ev； 表示归一化植被指数小于等于0.4的轮牧小区EM；在本发明中，所述RENDVI_1∈RE，所述RENDVI_2∈RE；步骤32，在一个轮牧周期里进行指派阶段划分，执行步骤33；步骤33，畜种群是否被指派到轮牧小区；判断在指派阶段g，畜种群是否被指派到轮牧小区Ev，是依据轮牧小区Ev的载畜量是否大于等于畜种群的数量，表示为： 表示在指派阶段g，归一化植被指数高于0.4的条件下，第v个轮牧小区Ev的载畜量； 表示在指派阶段g，归一化植被指数高于0.4的条件下，第j个轮牧小区Ej的载畜量；第v个轮牧小区Ev与第j个轮牧小区Ej不是同一轮牧小区；若则在指派阶段g，优待畜种群RA可以在归一化植被指数高于0.4的轮牧小区采食，执行步骤34；若所有则在指派阶段g，优待畜种群RA不可以在归一化植被指数高于0.4的轮牧小区采食，执行步骤35；若则在指派阶段g，常规畜种群RB可以在归一化植被指数高于0.4的轮牧小区采食，执行步骤34；若所有则在指派阶段g，常规畜种群RB不可以在归一化植被指数高于0.4的轮牧小区采食，执行步骤35；步骤34，指派结果获取；任意一个指派阶段的指派结果有：载畜量最高轮牧小区和载畜量次高的轮牧小区步骤35，判断轮牧小区是否被牲畜采食；继g＝1指派阶段指派结束，记录轮牧小区是否被牲畜采食；对未被牲畜采食的轮牧小区，重复执行步骤32至步骤34，进行g＝2指派阶段的指派；在g＝2指派阶段指派结束，记录轮牧小区是否被牲畜采食，对未被牲畜采食的轮牧小区，重复执行步骤32至步骤34，进行g＝3指派阶段的指派；直至第个指派阶段指派完成，M个轮牧小区已全部畜种群被采食，动态划区轮牧规划完成，步骤结束；若所指派的阶段中所有轮牧小区的载畜量都不满足畜种群载畜量，则合并缓冲区L与载畜量最高的轮牧小区进行放牧或进行补饲；被牲畜采食的轮牧小区记为：表示第一个轮牧小区被牲畜采食；表示第二个轮牧小区被牲畜采食；表示第v个轮牧小区被牲畜采食；表示第j个轮牧小区被牲畜采食；表示第M个轮牧小区被牲畜采食；未被牲畜采食的轮牧小区记为：表示第一个轮牧小区未被牲畜采食；表示第二个轮牧小区未被牲畜采食；表示第v个轮牧小区未被牲畜采食；表示第j个轮牧小区未被牲畜采食；表示第M个轮牧小区未被牲畜采食。

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