一种生物多样性评价方法及计算机设备与流程

技术特征：
1.一种生物多样性评价方法，其特征在于，包括：步骤1，获取待评价区域面积、按第一预设比例随机抽取的抽样区域内相邻的第一时间周期和第二时间周期的各物种的个体数及所述随机抽取的抽样区域的总面积，所述待评价区域包括若干个抽样区域；步骤2，根据所述待评价区域面积、个体数及所述总面积分别计算第一时间周期和第二时间周期待评价区域内各物种的总个体数、第一类生物的总个体数及各物种占评价区域内第一类生物总个体数的比；步骤3，根据所述第一时间周期和第二时间周期待评价区域内各物种的总个体数、第一类生物的总个体数、各物种占待评价区域内第一类生物总个体数的比及预设生物多样性指数计算公式分别计算第一时间周期的第一生物多样性指数和第二时间周期的第二生物多样性指数，得到第一指数对；重复所述步骤1-步骤3，计算得到第一预设数量的第一时间周期的第一生物多样性指数及第一预设数量的第二时间周期的第二生物多样性指数，得到第一预设数量的指数对；步骤4，根据非参数检验对所述第一预设数量的指数对进行指数变化显著性检验；步骤5，根据指数变化显著性检验结果对生物多样性进行评价。2.根据权利要求1所述的生物多样性评价方法，其特征在于，在所述步骤4之前，还包括：根据所述第一预设数量的第一时间周期的第一生物多样性指数及第二时间周期的第二生物多样性指数分别构建待评价区域的第一分布函数和第二分布函数；根据所述第一分布函数和第二分布函数分别计算第一生物多样性指数在第一分布函数中的第一期望和第一方差，以及第二生物多样性指数在第二分布函数中的第二期望和第二方差；根据所述第一期望、第一方差、第二期望和第二方差分别计算第一生物多样性指数的置信区间和第二生物多样性指数的置信区间。3.根据权利要求1所述的生物多样性评价方法，其特征在于，所述步骤4，根据非参数检验对所述第一预设数量的指数对进行指数变化显著性检验，包括：根据所述第一预设数量的指数对建立wilcoxon符号秩检验的原假设，原假设为h0：μ
1-μ2＝0，μ1表示第一生物多样性指数在第一预设数量的第一时间周期的第一生物多样性指数形成第一分布函数中的第一期望，μ2表示第二生物多样性指数在第一预设数量的第二时间周期的第二生物多样性指数形成第二分布函数中的第二期望；计算|x
i1-x
i2
|及sgn(x
i1-x
i2
)，其中，(x
i1
，x
i2
)为指数对，i的范围是1到n，n表示成对指数的组数；删除|x
i1-x
i2
|＝0的指数对，并统计剩余的指数对的组数n
r
；根据|x
r1-x
r2
|从小到大进行顺序排序，记录其顺序r
r
；根据sgn(x
r1-x
r2
)及其顺序计算检验统计量根据所述原假设及所述检验统计量得到所述检验统计量的极限分布；
根据所述检验统计量的极限分布计算在所述原假设下与检验统计量发生的概率相关的p值；根据所述p值的大小确定所述第一预设数量的指数对的指数变化是否显著。4.根据权利要求3所述的生物多样性评价方法，其特征在于，所述步骤5，根据指数变化显著性检验结果对生物多样性进行评价，包括：如果所述p值小于或等于第一预设阈值，则判定所述第一预设数量的指数对的指数存在显著变化；如果μ1＞μ2，则判定生物多样性显著下降。5.根据权利要求3所述的生物多样性评价方法，其特征在于，所述步骤5，根据指数变化显著性检验结果对生物多样性进行评价，包括：如果所述p值小于或等于第一预设阈值，则判定所述第一预设数量的指数对的指数存在显著变化；如果μ1＜μ2，则判定生物多样性显著向好。6.根据权利要求3所述的生物多样性评价方法，其特征在于，所述步骤5，根据指数变化显著性检验结果对生物多样性进行评价，包括：如果所述p值大于第一预设阈值，则判定所述第一预设数量的指数对的指数不存在显著变化，判定生物多样性处于总体稳定状态内。7.根据权利要求1-6任意一项所述的生物多样性评价方法，其特征在于，所述生物多样性指数计算公式包括：性指数计算公式包括：其中，p
it
为第t年某物种占评价区域内该类生物总个体数的比，n
it
为第t年第i个物种的总个体数，n
t
为第t年评价区域内某一类生物的总个体数，f
t
为指数1，e
t
为指数2，s表示某一类生物的物种数。8.根据权利要求1所述的生物多样性评价方法，其特征在于，步骤2，根据所述待评价区域面积、个体数及所述总面积分别计算第一时间周期和第二时间周期待评价区域内各物种的总个体数、第一类生物的总个体数及各物种占评价区域内第一类生物总个体数的比，包括：根据所述第一时间周期各物种的个体数及所述随机抽取的抽样区域的总面积计算第一时间周期抽样区域内各物种的密度；根据第二时间周期各物种的个体数及所述随机抽取的抽样区域的总面积计算第二时间周期抽样区域内各物种的密度；根据所述待评价区域面积及第一时间周期抽样区域内各物种的密度计算第一时间周期待评价区域内各物种的总个体数；根据所述待评价区域面积及第二时间周期抽样区域内各物种的密度计算第二时间周期待评价区域内各物种的总个体数；
根据所述第一时间周期待评价区域内各物种的总个体数计算第一时间周期待评价区域内第一类生物的总个体数；根据所述第二时间周期待评价区域内各物种的总个体数计算第二时间周期待评价区域内第一类生物的总个体数；根据所述第一时间周期待评价区域内各物种的总个体数及第一时间周期待评价区域内第一类生物的总个体数计算第一时间周期各物种占评价区域内第一类生物总个体数的比；根据所述第二时间周期待评价区域内各物种的总个体数及第二时间周期待评价区域内第一类生物的总个体数计算第二时间周期各物种占评价区域内第一类生物总个体数的比。9.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-8任意一项所述的生物多样性评价方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-8任意一项所述的生物多样性评价方法。

技术总结
本发明公开了一种生物多样性评价方法及计算机设备，该方法包括：获取待评价区域面积、按第一预设比例随机抽取的抽样区域内相邻的第一时间周期和第二时间周期的各物种的个体数及随机抽取的抽样区域的总面积，待评价区域包括若干个抽样区域；根据所获取的数据构建第一时间周期的第一生物多样性指数和第二时间周期的第二生物多样性指数，得到第一指数对；重复上述步骤，得到第一预设数量的第一时间周期的第一生物多样性指数及第一预设数量的第二时间周期的第二生物多样性指数，得到第一预设数量的指数对；根据非参数检验对第一预设数量的指数对进行指数变化显著性检验；根据指数变化显著性检验结果对生物多样性进行评价。变化显著性检验结果对生物多样性进行评价。变化显著性检验结果对生物多样性进行评价。


技术研发人员：徐海根 伊剑锋 李佳琦 张日权 方方 刘威 刘玉坤 何玉晓 李航 马方舟 彭志成 万雅琼 闫怡博 高妍霞 袁亚波 王晨彬
受保护的技术使用者：华东师范大学
技术研发日：2020.04.21
技术公布日：2021/10/22