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综合抗旱能力评估方法、装置、设备及存储介质与流程

综合抗旱能力评估方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及抗旱技术领域,具体而言,涉及一种综合抗旱能力评估方法、装置、设备及存储介质。

背景技术:

目前在抗旱能力评估时,气候条件、牧区经济状况、水利条件设施等多个影响因素相互制约构成了一个复杂的系统,在抗旱指标选取及抗旱能力评估的研究过程中,一直未形成系统理论的评价因子及评估方法,针对不同牧区的牧业特征,无法及时做到对症下药,不能进行系统地对多个牧区进行抗旱能力评估,存在抗旱评估能力低的问题。

技术实现要素:

本申请的实施例在于提供一种综合抗旱能力评估方法、装置、设备及存储介质,以解决目前抗旱评估能力低的问题。

本申请的实施例提供了一种综合抗旱能力评估方法,包括:

基于抗旱能力影响因子的特征属性将不同牧区的抗旱能力影响因子分别划分入对应的准则层;确定每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重;基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重确定不同牧区对应每个准则层的隶属度;基于不同牧区对应每个准则层的隶属度和抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级。

在上述实现过程中,基于所述隶属度和抗旱能力划分等级确定综合抗旱能力,形成了系统理论,可以针对不同牧区的特征进行评估得到所述隶属度和抗旱能力等级,提高了对不同情况下多个牧区抗旱能力的评估能力。

可选地,确定每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重,包括:

通过对每个准则层下的抗旱能力影响因子的重要程度对总抗旱能力的贡献程度进行对比,获得不同牧区不同准则层对应的判断矩阵;针对每个所述判断矩阵,利用和积法求解所述判断矩阵的特征向量以及最大特征根;基于所述最大特征根以及所述抗旱能力影响因子的数量对所述判断矩阵进行一致性检验;在所述判断矩阵通过一致性检验时,将所述特征向量中的元素作为所述判断矩阵所属准则层中各个抗旱能力影响因子所占的权重。

在上述实现过程中,能够通过不断修改所述抗旱能力影响因子的重要程度进行对比后得到的值,直到所述判断矩阵通过一致性检验,提高了所述判断矩阵中的所述抗旱能力影响因子的重要程度进行对比后得到的值的准确性;在所述判断矩阵通过一致性检验后,将得到的所述判断矩阵的特征向量值作为不同抗旱能力影响因子在对应所属准则层中所占的权重,为计算所述综合抗旱能力等级提供数据。

可选地,基于所述最大特征根以及所述抗旱能力影响因子的数量对所述判断矩阵进行一致性检验,包括:基于一致性比例公式获取所述判断矩阵的一致性比例;在所述一致性比例小于预设阈值时,确定所述判断矩阵通过一致性检验,其中,所述一致性比例公式包括:

其中,λmax表示所述最大特征根,n表示所述抗旱能力影响因子的数量,ri表示为平均随机一致性指标,ri与抗旱能力影响因子的数值关联。

在上述实现过程中,基于所述最大特征根λmax以及所述抗旱能力影响因子的数量n对所述判断矩阵aij进行一致性检验,以便在一致性检验没通过时,不断修改所述判断矩阵aij直到一致性检验通过,提高所述抗旱能力影响因子的重要程度对比得到值的准确性。

可选地,基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重确定不同牧区对应每个准则层的隶属度,包括:根据不同牧区的所有抗旱能力影响因子的数值生成数值矩阵,所述数值矩阵的各行代表不同的抗旱能力影响因子,所述数值矩阵的各列代表不同的牧区;对所述数值矩阵进行因子优属度判别得到不同牧区的所有抗旱能力影响因子的判断模糊矩阵;基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重以及所述判断模糊矩阵计算不同牧区对应不同准则层的隶属度矩阵。

在上述实现过程中,基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重以及所述判断模糊矩阵计算不同牧区对应不同准则层的隶属度矩阵,所述不同牧区的所有抗旱能力影响因子的判断模糊矩阵将不同量纲的各个抗旱能力影响因子模糊处理为强弱程度,便于对不同量纲的各个抗旱能力影响因子进行分析处理,提高对各个抗旱能力影响因子的处理的速率。

可选地,对所述数值矩阵进行因子优属度判别得到所有抗旱能力影响因子的判断模糊矩阵,包括:将所述数值矩阵中的抗旱能力影响因子划分为越大越优型因子和越小越优型因子;基于第一优属度公式计算得到每个所述越大越优型因子的优属度,以及基于第二优属度公式计算得到每个所述越小越优型因子的优属度;根据每个准则层的不同抗旱能力影响因子的优属度组成每个准则层的抗旱能力影响因子的判断模糊子矩阵;根据所有每个准则层的所述判断模糊子矩阵组成所述判断模糊矩阵;

所述第一优属度公式包括:

其中,表示所述越大越优型因子的优属度,j代表第j个牧区,k代表第k个抗旱能力影响因子,xi,j,k表示所述数值矩阵中的第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的数值,max(xi,j,k)表示第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的最大值,min(xi,j,k)表示第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的最小值;

所述第二优属度公式包括:

其中,表示所述越小越优型因子的优属度;

所述判断模糊子矩阵表示包括:

其中,ri表示第i个准则层的判断模糊子矩阵,ri,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的优属度。

在上述实现过程中,对所述数值矩阵进行优属度判别,能够将不同量纲的各个抗旱能力影响因子统一进行分析处理,并且将越大越优型因子和越小越优型因子通过优属度计算后得到的结果的较大值表示对抗旱能力影响的较强、较小值表示对抗旱能力影响的较弱,即对各个不同量纲的抗旱能力影响因子进行模糊处理,提高对各个抗旱能力影响因子的处理的速率。

可选地,基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重以及所述判断模糊矩阵计算不同牧区对应准则层的隶属度矩阵,包括:基于隶属度计算公式计算每个牧区对应不同准则层的隶属度子矩阵;根据计算得到的所有隶属度子矩阵组成所述隶属度矩阵;所述隶属度计算公式包括:

其中,ui,j表示第j个牧区下第i个准则层的隶属度子矩阵,wi,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的权重;ri,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的优属度;yi,k表示各个牧区中在第i个所述准则层下特征值最大值;li,k表示各个牧区中在第i个所述准则层下第k个抗旱能力影响因子的最小值;m表示在第i个所述准则层下的所述抗旱能力影响因子的数量。

在上述实现过程中,基于判断模糊矩阵、各个抗旱能力影响因子对应的权重及对各个抗旱能力影响因子的数值分析得到的yi,k、li,k、m最终得到隶属度矩阵,能够基于所述抗旱能力影响因子分层后得到的所述权重以及对各个抗旱能力影响因子模糊处理后得到隶属矩阵,提高隶属矩阵的准确性。

可选地,基于不同牧区对应每个准则层的隶属度和抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级,包括:确定每个牧区中的每个准则层的权重;基于不同牧区对应不同准则层的隶属度,以及每个牧区中的每个准则层的权重确定所述不同牧区的隶属度行向量;基于所述不同牧区的隶属度行向量和所述抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级。

在上述实现过程中,根据现有的抗旱能力等级划分,得到不同牧区对应抗旱能力等级评估的结果,能够有效评估不同牧区的抗旱能力水平,提高评估对多个不同牧区抗旱能力的能力,从而为抗旱工作的指导和决策提供了重要的参考,便于牧区的可持续发展。

可选地,基于不同牧区对应不同准则层的隶属度,以及每个牧区中的每个准则层的权重确定所述不同牧区的隶属度行向量,包括:基于不同牧区对应不同准则层的隶属度、每个牧区中的每个准则层的权重,以及行向量计算公式获取在每个牧区下的每个准则层的牧区隶属度行向量;根据每个牧区下的每个准则层的牧区隶属度行向量组成所述牧区综合抗旱能力评估的隶属度行向量s;其中,所述行向量计算公式包括:

其中,si,j表示在第j个牧区下第i个所述准则层的所述牧区综合抗旱能力评估的隶属度行向量,wi表示第i个所述准则层所占的权重;ui,j表示第j个牧区下第i个所述准则层的所述隶属度矩阵ui,j;yi表示在多个牧区中第i个所述准则层的最大特征值;li表示在多个牧区中第i个所述准则层的最小特征值;h表示所述准则层的层数。

在上述实现过程中,基于不同准则层所占权重、隶属度矩阵u、yi、li、h计算隶属度行向量,能够基于准则层分析及模糊理论,将牧区抗旱能力模糊化,增强了抗旱能力评估的准确性,对牧区抗旱减灾具有重要的指导意义。

本申请实施例还提供了一种综合抗旱能力评估装置,包括:

分层模块,用于基于抗旱能力影响因子的特征属性将不同牧区的抗旱能力影响因子分别划分入对应的准则层;权重确认模块,用于确定每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重;隶属度确认模块,用于基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重确定不同牧区对应每个准则层的隶属度;抗旱能力等级确认模块,用于基于不同牧区对应每个准则层的隶属度和抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级。

在上述实现过程中,基于所述隶属度和抗旱能力划分等级确定综合抗旱能力,形成了系统理论,可以针对不同牧区的特征进行评估得到所述隶属度和抗旱能力等级,提高了对不同情况下多个牧区抗旱能力的评估能力。

可选地,所述权重确认模块包括:

对比子模块,用于通过对每个准则层下的抗旱能力影响因子的重要程度进行对比,获得不同牧区不同准则层对应的判断矩阵;

计算子模块,用于针对每个所述判断矩阵,利用和积法求解所述判断矩阵的特征向量以及最大特征根;

一致性检验子模块,用于基于所述最大特征根以及所述抗旱能力影响因子的数量对所述判断矩阵进行一致性检验;

权重确认子模块,用于在所述判断矩阵通过一致性检验时,将所述判断矩阵所述准则层中各个抗旱能力影响因子所占的权重。

在上述实现过程中,能够通过不断修改所述抗旱能力影响因子的重要程度进行对比后得到的值,直到所述判断矩阵通过一致性检验,提高了所述判断矩阵中的所述抗旱能力影响因子的重要程度进行对比后得到的值的准确性;在所述判断矩阵通过一致性检验后,将得到的所述判断矩阵的特征向量值作为不同抗旱能力影响因子在对应所属准则层中所占的权重,为计算所述综合抗旱能力等级提供数据。

可选地,所述一致性检验子模块,用于:

基于一致性比例公式获取所述判断矩阵的一致性比例;在所述一致性比例小于预设阈值时,确定所述判断矩阵通过一致性检验,其中,所述一致性比例公式包括:

其中,λmax表示所述最大特征根,n表示所述抗旱能力影响因子的数量,ri表示为平均随机一致性指标,ri与抗旱能力影响因子的数值关联。

在上述实现过程中,基于所述最大特征根λmax以及所述抗旱能力影响因子的数量n对所述判断矩阵aij进行一致性检验,以便在一致性检验没通过时,不断修改所述判断矩阵aij直到一致性检验通过,提高所述抗旱能力影响因子的重要程度对比得到值的准确性。

可选地,所述隶属度确认模块包括:

数值矩阵生成子模块,用于根据不同牧区的所有抗旱能力影响因子的数值生成数值矩阵,所述数值矩阵的各行代表不同的抗旱能力影响因子,所述数值矩阵的各列代表不同的牧区;

模糊矩阵生成子模块,用于对所述数值矩阵进行因子优属度判别得到不同牧区的所有抗旱能力影响因子的判断模糊矩阵;

隶属度矩阵生成子模块,用于基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重以及所述判断模糊矩阵计算不同牧区对应不同准则层的隶属度矩阵。

在上述实现过程中,基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重以及所述判断模糊矩阵计算不同牧区对应不同准则层的隶属度矩阵,所述不同牧区的所有抗旱能力影响因子的判断模糊矩阵将不同量纲的各个抗旱能力影响因子模糊处理为强弱程度,便于对不同量纲的各个抗旱能力影响因子进行分析处理,提高对各个抗旱能力影响因子的处理的速率。

可选地,所述模糊矩阵生成子模块,用于:

将所述数值矩阵中的抗旱能力影响因子划分为越大越优型因子和越小越优型因子;

基于第一优属度公式计算得到每个所述越大越优型因子的优属度,以及基于第二优属度公式计算得到每个所述越小越优型因子的优属度;

根据每个准则层的不同抗旱能力影响因子的优属度组成每个准则层的抗旱能力影响因子的判断模糊子矩阵;

根据所有每个准则层的所述判断模糊子矩阵组成所述判断模糊矩阵;

所述第一优属度公式包括:

其中,表示所述越大越优型因子的优属度,j代表第j个牧区,k代表第k个抗旱能力影响因子,xi,j,k表示所述数值矩阵中的第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的数值,max(xi,j,k)表示第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的最大值,min(xi,j,k)表示第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的最小值;

所述第二优属度公式包括:

其中,表示所述越小越优型因子的优属度;

所述判断模糊子矩阵表示包括:

其中,ri表示第i个准则层的判断模糊子矩阵,ri,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的优属度。

在上述实现过程中,对所述数值矩阵进行优属度判别,能够将不同量纲的各个抗旱能力影响因子统一进行分析处理,并且将越大越优型因子和越小越优型因子通过优属度计算后得到的结果的较大值表示对抗旱能力影响的较强、较小值表示对抗旱能力影响的较弱,即对各个不同量纲的抗旱能力影响因子进行模糊处理,提高对各个抗旱能力影响因子的处理的速率。

可选地,隶属度矩阵生成子模块,用于:

基于隶属度计算公式计算每个牧区对应不同准则层的隶属度子矩阵;

根据计算得到的所有隶属度子矩阵组成所述隶属度矩阵;

所述隶属度计算公式包括:

其中,ui,j表示第j个牧区下第i个准则层的隶属度子矩阵,wi,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的权重;ri,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的优属度;yi,k表示各个牧区中在第i个所述准则层下特征值最大值;li,k表示各个牧区中在第i个所述准则层下第k个抗旱能力影响因子的最小值;m表示在第i个所述准则层下的所述抗旱能力影响因子的数量。

在上述实现过程中,基于判断模糊矩阵、各个抗旱能力影响因子对应的权重及对各个抗旱能力影响因子的数值分析得到的yi,k、li,k、m最终得到隶属度矩阵,能够基于所述抗旱能力影响因子分层后得到的所述权重以及对各个抗旱能力影响因子模糊处理后得到隶属矩阵,提高隶属矩阵的准确性。

可选地,所述抗旱能力等级确认模块,包括:

准则层的权重确认子模块,用于确定每个牧区中每个准则层的权重;行向量确定子模块,用于基于不同牧区对应不同准则层的隶属度,以及每个牧区中的每个准则层的权重确定所述不同牧区的隶属度行向量;能力等级确定子模块,用于基于所述不同牧区的隶属度行向量和所述抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级。

在上述实现过程中,根据现有的抗旱能力等级划分,得到不同牧区对应抗旱能力等级评估的结果,能够有效评估不同牧区的抗旱能力水平,提高评估对多个不同牧区抗旱能力的能力,从而为抗旱工作的指导和决策提供了重要的参考,便于牧区的可持续发展。

可选的,所述准则层权重确认子模块,用于通过对不同准则层的重要程度进行对比,获得不同牧区的判断矩阵;针对每个所述判断矩阵,利用和积法求解所述判断矩阵的特征向量以及最大特征根;基于所述最大特征根以及所述判断矩阵所属牧区下的准则层的数量对所述判断矩阵进行一致性检验;在所述判断矩阵通过一致性检验时,将所述特征向量中的元素作为判断矩阵所属牧区下的各个准则层所占的权重。

在上述实现过程中,对于任一牧区的判断矩阵,能够通过对该牧区下的各个准则层的重要程度进行对比后得到的值进行不断修改,直到所述判断矩阵通过一致性检验,提高了所述判断矩阵中各个值的准确性;在所述判断矩阵通过一致性检验后,将得到的所述判断矩阵的特征向量值作为不同准则层所占的权重,为计算所述综合抗旱能力等级提供数据。

可选地,所述能力等级确定子模块,用于:

基于不同牧区对应不同准则层的隶属度、每个牧区中的每个准则层的权重,以及行向量计算公式获取在每个牧区下的每个准则层的牧区隶属度行向量;根据每个牧区下的每个准则层的牧区隶属度行向量组成所述牧区综合抗旱能力评估的隶属度行向量;其中,所述行向量计算公式包括:

其中,si,j表示在第j个牧区下第i个所述准则层的所述牧区综合抗旱能力评估的隶属度行向量,wi表示第i个所述准则层所占的权重;ui,j表示第j个牧区下第i个所述准则层的所述隶属度矩阵ui,j;yi表示在多个牧区中第i个所述准则层的最大特征值;li表示在多个牧区中第i个所述准则层的最小特征值;h表示所述准则层的层数。

在上述实现过程中,基于不同准则层所占权重、隶属度矩阵u、yi、li、h计算隶属度行向量,能够基于准则层分析及模糊理论,将牧区抗旱能力模糊化,增强了抗旱能力评估的准确性,对牧区抗旱减灾具有重要的指导意义。

本实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器中存储有程序指令,所述处理器运行所述程序指令时,执行上述任一项所述方法中的步骤。

本实施例还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被一处理器运行时,执行上述任一项所述方法中的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

图1为本申请实施例提供的一种综合抗旱能力评估方法的流程图。

图2为本申请实施例提供的一种确定每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重的流程图。

图3为本申请实施例提供的一种确定不同牧区对应每个准则层的隶属度的流程图。

图4为本申请实施例提供的一种得到所有抗旱能力影响因子的判断模糊矩阵的流程图。

图5为本申请实施例提供的一种计算不同牧区对应不同准则层的隶属度矩阵的流程图。

图6为本申请实施例提供的一种确定每个牧区的综合抗旱能力等级的流程图。

图7为本申请实施例提供的一种确定所述不同牧区的隶属度行向量的流程图。

图8为本申请实施例提供的一种综合抗旱能力评估装置示意图。

图标:5-综合抗旱能力评估装置;51-分层模块;52-权重确认模块;53-隶属度确认模块;54-抗旱能力等级确认模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

请参看图1,图1为本申请实施例提供的一种综合抗旱能力评估方法的流程图。

步骤s1:基于抗旱能力影响因子的特征属性将不同牧区的抗旱能力影响因子分别划分入对应的准则层。

示例的,通过气象监测数据、水资源公报、牧区草原资源调查统计数据和统计年鉴等数据,获取典型年(指定的某一年)或多年的多个牧区的28个抗旱能力影响因子数据,并将这28个抗旱能力影响因子分为5个准则层。5个准则层,分别为牧区背景条件准则层b1,水利工程条件准则层b2,经济发展水平准则层b3,科技发展水平准则层b4,抗旱管理服务水平准则层b5,以及各个准则层包括的抗旱能力影响因子可以为:

牧区背景条件准则层b1:年降雨量b11、相对湿润度指数b12、草地植被覆盖度b13、天然草场产草量b14、人均水资源量b15、水资源开发利用率b16、单位天然草地面积占有水资源量b17、草原生态需水量b18;

水利工程条件准则层b2:水库兴利库容总量b21,牧区居民供水井数b22,城镇居民年供水量b23,单位面积引调水量b24,单位面积生产供水量b25,单位面积生态供水量b26;

经济发展水平准则层b3:人均gdpb31、水利工程投资比b32、单位草场面积牲畜量b33;

科技发展水平准则层b4:万元工业gdp耗水量b41、草地灌溉率量b42、人畜安全饮水率b43;

抗旱管理服务水平准则层b5:气象监测站点数量b51、土壤墒情监测站点数量b52、地下水位观测井数量b53、抗旱井数量b54、单位面积抗旱设备固定资产值b55、抗旱服务组织人员数量b56、单位面积抗旱服务组织资金投入b57、抗旱应急人均饮水量(m3/万人)b58。

在本申请提供的上述实施例中,基于所述隶属度和抗旱能力划分等级确定综合抗旱能力,形成了系统理论,可以针对不同牧区的牧区特征得到所述隶属度和抗旱能力,提高了对牧区抗旱能力的评估能力,以提高牧区防灾减灾的能力。

步骤s2:确定每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重。

具体地,参看图2,图2为申请实施例提供的一种确定每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重的流程图,确定每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重可分为以下子步骤:

步骤s21:通过对每个准则层下的抗旱能力影响因子的重要程度进行对比,获得不同牧区不同准则层对应的判断矩阵。

可选地,判断矩阵aij代表第i个准则层,第j个牧区的所有抗旱能力影响因子的重要性对比得到的矩阵。所述判断矩阵aij的大小为k×k,其中,k为第i个准则层下的抗旱能力影响因子的数量,例如第一个牧区的第一个准则层的抗旱能力影响因子有8个,则a11应该为8×8的矩阵。在实际情况中,一般通过总结多牧区的经验值通过专家赋值的方式得到每个准则层下抗旱能力影响因子重要程度对比值从而得到判断矩阵aij。

步骤s22:针对每个所述判断矩阵,利用和积法求解所述判断矩阵的特征向量以及最大特征根。

可以理解的是,可以通过求解一般矩阵的特征值和特征向量的方法来求解所述aij的特征向量w以及最大特征根λmax,在此以通过和积法求解所述判断矩阵aij的特征向量w以及最大特征根λmax为例进行说明,具体如下:

先对判断矩阵aij的每一列进行归一化,再将归一化后的判断矩阵逐行求和,最终将得到的向量再进行一次归一化即得特征向量w及最大特征根其中,n为抗旱能力影响因子个数。

步骤s23:基于所述最大特征根以及所述抗旱能力影响因子的数量对所述判断矩阵进行一致性检验。

具体地,步骤s23所述的可以包括以下子步骤:

s23.1:基于一致性比例公式获取所述判断矩阵的一致性比例。

s23.2:在所述一致性比例小于预设阈值时,确定所述判断矩阵通过一致性检验,其中,所述一致性比例公式包括:其中,λmax表示所述最大特征根,n表示所述抗旱能力影响因子的数量,ri表示为平均随机一致性指标,ri与抗旱能力影响因子的数值关联。

再参看图2,步骤s24:在所述判断矩阵通过一致性检验时,将所述特征向量中的元素作为所述判断矩阵所属准则层中各个抗旱能力影响因子所占的权重。

在上述实现过程中,通过不断修改所述抗旱能力影响因子的重要性对比值,直到所述判断矩阵aij通过一致性检验,提高了所述判断矩阵aij中的所述抗旱能力影响因子的重要性对比的准确性;在所述判断矩阵aij通过一致性检验后,将得到的所述判断矩阵aij的特征向量值作为所属准则层中所占的权重,为计算所述综合抗旱能力等级提供数据。

步骤s3:基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重确定不同牧区对应每个准则层的隶属度。

基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重确定不同牧区对应每个准则层的隶属度,又分为以下子步骤,具体地,如图3所示,图3为本申请实施例提供的一种确定不同牧区对应每个准则层的隶属度的流程图:

步骤s31:根据不同牧区的所有抗旱能力影响因子的数值生成数值矩阵,所述数值矩阵的各行代表不同的抗旱能力影响因子,所述数值矩阵的各列代表不同的牧区。

在实际情况中,对步骤s1中的各个抗旱能力影响因子按照经验值进行赋值,整理成数值矩阵x,所述数值矩阵x的行代表不同的抗旱能力影响因子,所述数值矩阵x的列代表不同的牧区。假设有7个不同的牧区,对应步骤s1中的准则层,数值矩阵x为28×7的矩阵。

步骤s32:对所述数值矩阵进行因子优属度判别得到不同牧区的所有抗旱能力影响因子的判断模糊矩阵。

步骤s32可以包括以下子步骤,具体地,请参看图4,图4为本申请实施例提供的一种得到所有抗旱能力影响因子的判断模糊矩阵的流程图。

步骤s32.1:将所述数值矩阵中的抗旱能力影响因子划分为越大越优型因子和越小越优型因子。

可以理解的是,越大越优型因子为当某所述抗旱能力影响因子数值越大,对牧区抗旱能力的贡献越强,抗旱能力越强,例如:年降雨量b11等牧区背景条件准则层b1中的因子、水库兴利库容总量b21等水利工程条件准则层b2中的抗旱能力影响因子、人均gdpb31、水利工程投资比b32、气象监测站点数量b51等抗旱管理服务水平准则层b5中的抗旱能力影响因子。

同样可以理解的是,越小越优型因子为当某所述抗旱能力影响因子数值越小,对牧区抗旱能力的贡献越强,抗旱能力越强,例如:单位草场面积牲畜量b33、万元工业gdp耗水量b41等科技发展水平准则层b4中的抗旱能力影响因子。

步骤s32.2:基于第一优属度公式计算得到每个所述越大越优型因子的优属度,以及基于第二优属度公式计算得到每个所述越小越优型因子的优属度。

所示第一优属度公式包括:

其中,表示所述越大越优型因子的优属度,j代表第j个牧区,k代表第k个抗旱能力影响因子,xi,j,k表示所述数值矩阵中的第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的数值,max(xi,j,k)表示第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的最大值,min(xi,j,k)表示第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的最小值。

所述第二优属度公式包括:

其中,表示所述越小越优型因子的优属度;

在上述实施例中,对所述数值矩阵x进行优属度判别,将不同量纲的各个抗旱能力影响因子统一进行分析处理,并且将越大越优型因子和越小越优型因子通过优属度计算后得到的结果的较大值表示对抗旱能力影响的较强、较小值表示对抗旱能力影响的较弱,即对各个不同量纲的抗旱能力影响因子进行模糊处理,提高对各个抗旱能力影响因子的处理的速率。

步骤s32.3:根据每个准则层的不同抗旱能力影响因子的优属度组成每个准则层的抗旱能力影响因子的判断模糊子矩阵。

基于步骤s32.2,所述判断模糊子矩阵表示为:

其中,ri表示第i个准则层的判断模糊子矩阵,ri,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的优属度。

步骤s32.4:根据所有每个准则层的所述判断模糊子矩阵组成所述判断模糊矩阵。

可以理解的是,所有的判断模糊子矩阵ri组成得到所述判断模糊矩阵r。所述判断模糊矩阵r将不同量纲的抗旱能力影响因子进行统一,便于进行数据处理,提高对各个抗旱能力影响因子的处理的速率。

步骤s33:基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重以及所述判断模糊矩阵计算不同牧区对应不同准则层的隶属度矩阵。

具体地,参看图5,图5为本申请实施例提供的一种计算不同牧区对应不同准则层的隶属度矩阵的流程图。步骤s33可以分为以下子步骤:

步骤s33.1:基于隶属度计算公式计算每个牧区对应不同准则层的隶属度子矩阵。

可选地,所述隶属度计算公式包括:其中,ui,j表示第j个牧区下第i个准则层的隶属度子矩阵,wi,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的权重;ri,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的优属度;yi,k表示各个牧区中在第i个所述准则层下特征值最大值;li,k表示各个牧区中在第i个所述准则层下第k个抗旱能力影响因子的最小值;m表示在第i个所述准则层下的所述抗旱能力影响因子的数量。

步骤s33.2:根据计算得到的所有隶属度子矩阵组成所述隶属度矩阵。

显而易见,由步骤s33.1中得到的由ui,j组成所述隶属度矩阵u。可以理解的是,基于判断模糊矩阵r、各个抗旱能力影响因子对应的权重及对各个抗旱能力影响因子的数值分析得到的yi,k、li,k、m得到隶属度矩阵u,基于所述抗旱能力影响因子分层后得到的所述权重以及模糊处理,提高隶属矩阵的准确性。

步骤s4:基于不同牧区对应每个准则层的隶属度和抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级。

具体地,步骤s4可以包括以下子步骤,参看图6,图6为本申请实施例提供的一种确定每个牧区的综合抗旱能力等级的流程图。

步骤s41:确定每个牧区中的每个准则层的权重。

步骤s42:基于不同牧区对应不同准则层的隶属度,以及每个牧区中的每个准则层的权重确定所述不同牧区的隶属度行向量。

具体地,步骤s42可以分为以下子步骤,参看图7,图7为本申请实施例提供的一种确定所述不同牧区的隶属度行向量的流程图。

步骤s42.1:基于不同牧区对应不同准则层的隶属度、每个牧区中的每个准则层的权重,以及行向量计算公式获取在每个牧区下的每个准则层的牧区隶属度行向量。

步骤s42.2:根据每个牧区下的每个准则层的牧区隶属度行向量组成所述牧区综合抗旱能力评估的隶属度行向量。

其中,所述行向量计算公式包括:

其中,si,j表示在第j个牧区下第i个所述准则层的所述牧区综合抗旱能力评估的隶属度行向量,wi表示第i个所述准则层所占的权重;ui,j表示第j个牧区下第i个所述准则层的所述隶属度矩阵ui,j;yi表示在多个牧区中第i个所述准则层的最大特征值;li表示在多个牧区中第i个所述准则层的最小特征值;h表示所述准则层的层数。

可以理解的是,第i个所述准则层所占的权重wi的计算方法和步骤s2中计算每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重的方法类似,示例的,步骤s41:确定每个牧区中的每个准则层的权重,可以包括以下步骤:

通过对每个牧区的每个准则层在总抗旱能力中的重要程度进行对比,获得每个牧区对应的判断矩阵bj,其中j表示第j个牧区所有准则层的权重;其中针对每个牧区对应的判断矩阵bj,利用和积法求解该判断矩阵bj的特征向量以及最大特征根;基于所述最大特征根以及判断矩阵bj所属的牧区下的准则层的数量对所述判断矩阵bj进行一致性检验;直到判断矩阵bj的一致性比例cr2=<0.10时,完成一致性检验。在判断矩阵bj通过一致性检验时,将通过和积法计算得到的特征向量中各元素分别作为对应的各个准则层的权重wi。任一牧区的判断矩阵bj的大小与该牧区下的准则层的数量有关,为i×i,i为牧区的准则层的数量。示例地,在将所有的抗旱能力影响因子分为5个准则层时,则判断矩阵bj为5×5的矩阵。

步骤s43:基于所述不同牧区的隶属度行向量和所述抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级。

在实际的抗旱工作中,根据经验总结,牧业上根据抗旱能力设定的隶属度s分级划定的牧区抗旱能力等级如下表1所示:

表1

请参看图8,图8为本申请实施例提供的一种综合抗旱能力评估装置示意图。

为了更好地实现本实施例提供的综合抗旱能力评估方法,本实施例还提供了一种综合抗旱能力评估装置5。综合抗旱能力评估装置5包括:

分层模块51,用于基于抗旱能力影响因子的特征属性将不同牧区的抗旱能力影响因子分别划分入对应的准则层。

权重确认模块52,用于确定每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重。

隶属度确认模块53,用于基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重确定不同牧区对应每个准则层的隶属度。

抗旱能力等级确认模块54,用于基于不同牧区对应每个准则层的隶属度和抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级。

可选地,权重确认模块52包括:

对比子模块,用于通过对每个准则层下的抗旱能力影响因子的重要程度进行对比,获得不同牧区不同准则层对应的判断矩阵。

计算子模块,用于针对每个所述判断矩阵,利用和积法求解所述判断矩阵的特征向量以及最大特征根;

一致性检验子模块,用于基于所述最大特征根以及所述抗旱能力影响因子的数量对所述判断矩阵进行一致性检验;

权重确认子模块,用于在所述判断矩阵通过一致性检验时,将所述特征向量中的元素作为所述判断矩阵所述准则层中各个抗旱能力影响因子所占的权重。

可选地,隶属度确认模块53包括:

数值矩阵生成子模块,用于根据不同牧区的所有抗旱能力影响因子的数值生成数值矩阵,所述数值矩阵的各行代表不同的抗旱能力影响因子,所述数值矩阵的各列代表不同的牧区;

模糊矩阵生成子模块,用于对所述数值矩阵进行因子优属度判别得到不同牧区的所有抗旱能力影响因子的判断模糊矩阵;

隶属度矩阵生成子模块,用于基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重以及所述判断模糊矩阵计算不同牧区对应不同准则层的隶属度矩阵。

可选地,所述模糊矩阵生成子模块,用于:

将所述数值矩阵中的抗旱能力影响因子划分为越大越优型因子和越小越优型因子;

基于第一优属度公式计算得到每个所述越大越优型因子的优属度,以及基于第二优属度公式计算得到每个所述越小越优型因子的优属度;

根据每个准则层的不同抗旱能力影响因子的优属度组成每个准则层的抗旱能力影响因子的判断模糊子矩阵;

根据所有每个准则层的所述判断模糊子矩阵组成所述判断模糊矩阵;

所述第一优属度公式包括:

其中,表示所述越大越优型因子的优属度,j代表第j个牧区,k代表第k个抗旱能力影响因子,xi,j,k表示所述数值矩阵中的第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的数值,max(xi,j,k)表示第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的最大值,min(xi,j,k)表示第j个牧区下第i个准则层的第k个抗旱能力影响因子的最小值;

所述第二优属度公式包括:

其中,表示所述越小越优型因子的优属度;

所述判断模糊子矩阵表示包括:

其中,ri表示第i个准则层的判断模糊子矩阵,ri,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的优属度。

可选地,隶属度矩阵生成子模块,用于:

基于隶属度计算公式计算每个牧区对应不同准则层的隶属度子矩阵;

根据计算得到的所有隶属度子矩阵组成所述隶属度矩阵;

所述隶属度计算公式包括:

其中,ui,j表示第j个牧区下第i个准则层的隶属度子矩阵,wi,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的权重;ri,j,k表示第k个抗旱能力影响因子在第j个牧区下第i个所述准则层的优属度;yi,k表示各个牧区中在第i个所述准则层下特征值最大值;li,k表示各个牧区中在第i个所述准则层下第k个抗旱能力影响因子的最小值;m表示在第i个所述准则层下的所述抗旱能力影响因子的数量。

可选地,所述抗旱能力等级确认模块54,包括:

准则层的权重确认子模块,用于确定每个牧区中每个准则层的权重;行向量确定子模块,用于基于不同牧区对应不同准则层的隶属度,以及每个牧区中的每个准则层的权重确定所述不同牧区的隶属度行向量;能力等级确定子模块,用于基于所述不同牧区的隶属度行向量和所述抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级。

可选的,所述准则层权重确认子模块,用于通过对不同准则层的重要程度进行对比,获得不同牧区的判断矩阵;针对每个所述判断矩阵,利用和积法求解所述判断矩阵的特征向量以及最大特征根;基于所述最大特征根以及所述判断矩阵所属牧区下的准则层的数量对所述判断矩阵进行一致性检验;在所述判断矩阵通过一致性检验时,将所述特征向量中的元素作为判断矩阵所属牧区下的各个准则层所占的权重。

可选地,所述能力等级确定子模块,用于:

基于不同牧区对应不同准则层的隶属度、每个牧区中的每个准则层的权重,以及行向量计算公式获取在每个牧区下的每个准则层的牧区隶属度行向量;根据每个牧区下的每个准则层的牧区隶属度行向量组成所述牧区综合抗旱能力评估的隶属度行向量;其中,所述行向量计算公式包括:

其中,si,j表示在第j个牧区下第i个所述准则层的所述牧区综合抗旱能力评估的隶属度行向量,wi表示第i个所述准则层所占的权重;ui,j表示第j个牧区下第i个所述准则层的所述隶属度矩阵ui,j;yi表示在多个牧区中第i个所述准则层的最大特征值;li表示在多个牧区中第i个所述准则层的最小特征值;h表示所述准则层的层数。

本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括存储器和处理器,存储器中存储有程序指令,处理器读取程序指令并运行读取程序指令时,执行本实施例提供的综合抗旱能力评估方法中任一项方法中的步骤。

可选地,所述电子设备可以是个人电脑(personalcomputer,pc)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)等电子设备。

可选地,本实施例中的所述电子设备可以是包含多个节点的电子设备群,每个节点用于执行综合抗旱能力评估方法中的一个或多个步骤,其还可以是单独的、设置有用于执行各步骤的不同虚拟模块的电子设备。

本申请实施例还提供了一种存储介质,存储介质中存储有计算机程序指令,计算机程序指令被一处理器读取并运行时,执行本实施例提供的综合抗旱能力评估方法中任一项方法中的步骤。

综上所述,本申请的实施例提供了一种综合抗旱能力评估方法、装置、设备及存储介质,涉及抗旱技术领域。该综合抗旱能力评估方法包括:基于抗旱能力影响因子的特征属性将不同牧区的抗旱能力影响因子分别划分入对应的准则层;确定每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重;基于每个准则层中不同抗旱能力影响因子的权重确定不同牧区对应每个准则层的隶属度;基于不同牧区对应每个准则层的隶属度和抗旱能力划分等级确定每个牧区的综合抗旱能力等级。本申请建立的适用于牧区抗旱能力的评估方法,可以针对多个牧区进行系统地抗旱能力评估,提高了对牧区抗旱能力的评估能力。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的框图显示了根据本申请的多个实施例的设备的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图中的每个方框、以及框图的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。因此本实施例还提供了一种可读取存储介质中存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时,执行区块数据存储方法中任一项所述方法中的步骤。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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所属分类:花卉
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