中國林業科學研究院生態保護與修復研究所李瀚之獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中國林業科學研究院生態保護與修復研究所申請的專利鹽漬化農田防護林配置優化系統及其方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120198241B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510685878.1,技術領域涉及:G06Q50/02;該發明授權鹽漬化農田防護林配置優化系統及其方法是由李瀚之;楊曉暉;李澤東;朱媛君;時忠杰;張曉;王樂;賈御夫設計研發完成,并于2025-05-27向國家知識產權局提交的專利申請。
本鹽漬化農田防護林配置優化系統及其方法在說明書摘要公布了:本發明涉及農田生態保護領域,特別是涉及鹽漬化農田防護林配置優化系統及其方法,系統包括鹽漬化監測模塊、邊緣計算模塊、數據庫、三維模型模塊、模型優化模塊和配置方案優化模塊,鹽漬化監測模塊通過無人機和高光譜成像光譜儀采集數據,確定土壤鹽分分布狀態,邊緣計算模塊接收數據并進行防護林配置模型計算,數據庫存儲計算模型、土壤鹽分和植被生長狀態數據,三維模型模塊生成林木生長的三維時空模型,模型優化模塊利用深度強化學習優化土壤鹽分和地下水位模擬模型,提升防護林配置效果,配置方案優化模塊生成最優防護林配置方案,精準表征復雜交互過程,為鹽漬化農田的生態保護提供了高效且精準的技術手段。
本發明授權鹽漬化農田防護林配置優化系統及其方法在權利要求書中公布了:1.鹽漬化農田防護林配置優化系統,其特征在于,包括: 鹽漬化監測模塊,用于通過無人機采集地面反射率和植被葉片反射率,并利用高光譜成像光譜儀實現土壤電導率反演,確定土壤鹽分分布狀態數據; 邊緣計算模塊,與所述鹽漬化監測模塊通信連接,用于接收所述土壤鹽分分布狀態數據,并進行防護林配置模型的計算; 數據庫,與所述邊緣計算模塊連接,用于存儲計算模型、土壤鹽分以及植被生長狀態數據; 三維模型模塊,與所述數據庫和所述邊緣計算模塊連接,用于利用土壤鹽分、地下水位數據在三維環境中生成林木生長的三維時空模型; 模型優化模塊,與所述三維模型模塊和所述數據庫連接,用于對土壤鹽分、地下水位模擬模型進行基于深度強化學習的優化,提升防護林的配置效果; 所述模型優化模塊具體為:將待種植林木株行距與環境參數作為狀態,防護林配置效率和灌溉用水量降低作為獎賞函數; 所述模型優化模塊通過改進的Transformer架構建立鹽分運移-林木吸水耦合模型,所述鹽分運移-林木吸水耦合模型包括: 鹽分平衡方程,用于描述土壤中鹽分的動態變化; 植物吸收方程,用于描述植物對土壤水分和鹽分的吸收過程; 林分持水率方程,用于描述林分對水分的截留和保持能力; 林木吸水函數,用于描述不同條件下林木的吸水能力和效率; 其中,所述模型優化模塊將林木生長參數、鹽分運移模型輸出的鹽分含量分布作為訓練數據,構建防護林配置狀態集和防護林結構優化模型,將當前狀態作為輸入,經防護林配置狀態集得到下一狀態,并在下一狀態計算對應防護林配置效率和灌溉用水量降低,作為獎賞函數,經深度強化學習模型生成最優防護林配置方案; 所述防護林配置狀態集包括:狀態集、決策集、獎賞值和種植面積變化幅度;其中,所述狀態集包括種植面積、株距、行距、地下水位、土壤飽和含水量和土壤中鹽分分布參數; 配置方案優化模塊,與所述模型優化模塊連接,用于根據訓練后的深度強化學習模型生成最優防護林配置方案。
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