一种基于环境分析的生物分布确定装置技术领域
本发明涉及数字数据处理领域，更具体而言，涉及一种基于环境分析的生物分布
确定装置。
背景技术
我国幅员广阔，在国土面积方面是世界上的大国，但是人均可用耕地有限，另外由
于环境的变化和沙漠化等灾害的肆虐，在诸如西北之类的部分地区，林地和草地被吞噬。因
此给我国的农业、林业和牧业等行业带来严重不良后果。虽然主粮粮食连年增产并且能够
自给，但是诸如大豆、玉米之类的经济粮食还是需要大量进口。林地、草地面对沙漠化也需
要进行改变，以种植应对沙漠化环境的生物。
尽管在部分地区尝试引进外地的生物，但是实践中证明该方式缺乏一定的科学
性。很多时候，花费很多时间和精力种植后，发现效果不明显。例如，之前在我国部分地区有
过尝试，将北方的苹果等生物品种种到南方，将南方的柑橘、茶叶等生物品种种到北方，最
终以失败告终。而且在农业、林业和牧业的实际生物品种确定中，存在很多有待解决的技术
问题：某一生物品种推广到哪些地方，哪个季节最容易成功？各地驯化次序如何？从哪些地
方引进生物品种到本地最容易成功？什么品种，种在什么地方和什么季节比较合适？任意品
种的最佳制种基地和生产基地应选在哪里？如何选择品种中试的试验点，使其试验点数量
少而代表性又强？品种适生区等级标定及排序？野生道地中药材变为家种可能地区的寻找？
然而现有技术中都未能全面、准确、科学地解决这些技 术问题。因此需要确定种植合适的
生物品种的进程，提高了确定种植合适的生物品种工作的效率和成功率。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种基于环境分析的生物分布确定装置，能全面、准确、
科学地解决现有技术中存在的技术问题。可以加快确定种植合适的生物品种的进程，提高
确定种植合适的生物品种工作的效率和成功率。
本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案为：一种基于环境分析的生物分布
确定装置，包括：第一模块，用于收集利用不同地区的生物品种资源，形成生物品种资源数
据库；第二模块，用于收集来源地的环境因素信息；第三模块，用于收集目的地的环境因素
信息；第四模块，用于对来源地和目的地的环境因素信息进行匹配处理；第五模块，用于根
据匹配结果确定该生物品种是否为优选生物品种。
根据本发明的另一个方面，第一模块收集利用不同地区的生物品种资源，形成生
物品种资源数据库中，可以收集同一个国家不同省、州、区、市、县的生物品种资源，也可以
收集全球不同地区或国家的生物品种资源，根据收集的生物品种资源，将待分析确定的生
物品种分类，形成不同种类的子数据库。
根据本发明的另一个方面，第二和第三模块中的环境因素信息至少包括气象信
息，土壤信息，生物链信息；气象信息至少包括：日平均气压、最高气压、最低气压、平均气
温、最高气温、最低气温、平均相对湿度、最小相对湿度、平均风速、最大风速及风向、极大风
速及风向、日照时数、降水量；土壤信息至少包括墒情和肥力；生物链信息包括生物和天敌
以及由此向上游和下游形成的链。
根据本发明的另一个方面，第四模块进一步包括第一部件，第一部件对信息数据
进行一级匹配，包括：第一子部件，用于获得包括来源地和目的地的总共n个地点的环境要
素，其中第i地点的第k个环境要素的数值为Xki，其中k＝1，…，m，而i＝1，…，n；第二子部件，
用于求全部n个地点各自的k个环境要素的综合平均值其中第三子部
件，用于求全部n个地点各自的k个环境要素的综合标准差σk，其中第四
子部件，用于将所有地点i所有的环境要素k均做标准化处理，将所有xki均变为标准化后的
x′ki，其中第五子部件，用于比较i地点和j地点的第一匹配度Mij，其中i和
j地点的各个环境要素k分别占的权重为Wk，共有m个环境要素，其中
j为目的地，i为所有地点，i≠j；第六子部件，用于将Mij按照大小排序；第七子部件，用于输
出Mij的前V项，其中V是整数。
根据本发明的另一个方面，第四模块进一步包括第二部件，第二部件进行二级匹
配，包括：第一子模块，用于对于子步骤S416中输出的Mij的前V项涉及的V个来源地，将其中
的k个环境要素列为序列P＝[p1，p2，……，pk]，将目的地的k个环境要素列为序列Q＝[q1，
q2，……，qk]；第二子模块，用于分别针对V个来源地，计算来源地和目的地的各自的k个环
境因素的子匹配度Msubk，其中：其中T1和T2分别为V个地点各自的第k
个环境因素中的最小值和最大值，而T3是V个地点中来源地中的每一个的第k个环境因素与目
的地的对应的第k个环境因素的差的绝对值，而T4是系数，T4为1/U，其中U为4/3、3/2、2、3、4中
的一个；第三子模块，用于分别计算V个地点的第二匹配度M2ij，其中
其中Weightu是总共k 个中的第u个的权重；第四子模块，用于将获得的第二匹配度进行排
序；第四模块包括第三部件，按该生物品种在生物性状、抗病性、生育期、适应性方面的指标
进行评价，分析环境适应能力，并给出第三分析结果。第五子模块，用于将排序的V个第二匹
配度输出。
根据本发明的另一个方面，第四模块包括第四部件，进行生物品种的病虫害分析
进一步包括步骤S441：分析生物品种目的地有无病虫害检疫对象，分析调查物候期和抗逆
能力，并给出第四分析结果。
根据本发明的另一个方面，第五模块包括第一装置，用于将第一匹配度、第二匹配
度、第三分析结果和第四分析结果进行加权求和，得到最后的匹配结果。第五模块包括第二
装置，用于如果匹配结果高于第一预设阈值，则确定该生物品种为优选生物品种；否则确定
该生物品种为非优选生物品种。第五模块包括第三装置，用于评价对生态系统的影响，根据
该影响的结果分析影响程度：严重，中等，较低。如果存在严重或中等影响，则放弃确定该生
物品种，否则可作为优选生物品种。
本文所述的基于环境分析的生物分布确定装置可在中国和世界范围内，寻找适合
它生长发育的地方及适合的季节，以及各地适宜程度次序等，不仅能够为农、林、牧业提供
准确的分析数据，而且可以加快确定种植合适的生物品种的进程，提高确定种植合适的生
物品种工作的效率和成功率。
附图说明
在附图中通过实例的方式而不是通过限制的方式来示出本发明的实施例，其中相
同的附图标记表示相同的元件，其中：
根据本发明的示范性实施例，图1图示一种基于环境分析的生物分布确定装置执
行的方法的流程图；
需要说明的是：附图不一定按比例绘制。
具体实施方式
在下面的描述中，参考附图并以图示的方式示出几个具体的实施例。将理解的是：
可设想并且可做出其他实施例而不脱离本公开的范围或精神。因此，以下详细描述不应被
认为具有限制意义。
根据本发明的示范性实施例，图1图示一种基于环境分析的生物分布确定装置执
行的方法的流程图。
在步骤S1中，收集利用不同地区的生物品种资源，形成生物品种资源数据库；
在步骤S2中，收集来源地的环境因素信息；
在步骤S3中，收集目的地的环境因素信息；
在步骤S4中，对来源地和目的地的环境因素信息进行匹配处理；
在步骤S5中，根据匹配结果确定该生物品种是否为优选生物品种。
对应地，基于环境分析的生物分布确定装置包括：
第一模块，用于收集利用不同地区的生物品种资源，形成生物品种资源数据库；
第二模块，用于收集来源地的环境因素信息；
第三模块，用于收集目的地的环境因素信息；
第四模块，用于对来源地和目的地的环境因素信息进行匹配处理；
第五模块，用于根据匹配结果确定该生物品种是否为优选生物品种。
具体地，在步骤S1中，收集利用不同地区的生物品种资源，形成生物品种资源数据
库中，可以收集同一个国家不同省、州、区、市、县等地区的生物品种资源，也可以收集全球
不同地区或国家的生物品种资源，根据收集的生物品种资源，将待分析确定的生物品种分
类，如根据本领域中已知的生物学分类方法，形成不同种类的子数据库。
具体地，在步骤S2中，收集来源地的环境因素信息中，以及在步骤S3中，收集目的
地的环境因素信息中，环境因素信息包括：气象信息，土壤信息，生物链信息等。
在本文中，气象信息包括而不限于：日平均气压、最高气压、最低气压、平均气温、
最高气温、最低气温、平均相对湿度、最小相对湿度、平均风速、最大风速及风向、极大风速
及风向、日照时数、降水量等等。
在本文中，土壤信息包括而不限于：墒情、肥力等等。
在本文中，生物链信息包括生物和天敌以及由此向上游和下游形成的链。
具体地，在步骤S4中，对来源地和目的地的环境因素信息进行匹配处理包括子步
骤S41、子步骤S42、子步骤S43和子步骤S44。在步骤S41中，对信息数据进行一级匹配；在步
骤S42中，进行二级匹配；在步骤S43中，进行生物品种的适应能力匹配和分析；在步骤S44
中，进行生物品种的病虫害分析。
对应地，第四模块包括第一部件、第二部件、第三部件和第四部件。第一部件对信
息数据进行一级匹配；第二部件进行二级匹配；第三部件进行生物品种的适应能力匹配和
分析；第四部件进行生物品种的病虫害分析。
在步骤S41中，对信息数据进行一级匹配包括：
在子步骤S411中，获得包括来源地和目的地的总共n个地点的环境要素， 其中第i
地点的第k个环境要素的数值为Xki，其中k＝1，…，m，而i＝1，…，n；
在子步骤S412中，求全部n个地点各自的k个环境要素的综合平均值其中
在子步骤S413中，求全部n个地点各自的k个环境要素的综合标准差σk，其中
在子步骤S414中，将所有地点i所有的环境要素k均做标准化处理，将所有xki均变
为标准化后的x′ki，其中
在子步骤S415中，比较i地点和j地点的第一匹配度Mij，其中i和j地点的各个环境
要素k分别占的权重为Wk，共有m个环境要素，其中 j为目的地，i
为所有地点，i≠j；
在子步骤S416中，将Mij按照大小排序；
在子步骤S417中，输出Mij的前V项，其中V是整数。
通过步骤S41的各个子步骤，能够精确地匹配，从而加快准确地确定种植合适的生
物品种的进程，提高了确定种植合适的生物品种工作的效率和成功率。
对应地，第一部件对信息数据进行一级匹配包括：
第一子部件，用于获得包括来源地和目的地的总共n个地点的环境要素，其中第i
地点的第k个环境要素的数值为Xki，其中k＝1，…，m，而i＝1，…，n；
第二子部件，用于求全部n个地点各自的k个环境要素的综合平均值其中
第三子部件，用于求全部n个地点各自的k个环境要素的综合标准差σk， 其中
第四子部件，用于将所有地点i所有的环境要素k均做标准化处理，将所有xki均变
为标准化后的x′ki，其中
第五子部件，用于比较i地点和j地点的第一匹配度Mij，其中i和j地点的各个环境
要素k分别占的权重为Wk，共有m个环境要素，其中 j为目的地，i
为所有地点，i≠j；
第六子部件，用于将Mij按照大小排序；
第七子部件，用于输出Mij的前V项，其中V是整数。
通过步骤S41的各个子步骤以及第四部件的各个子部件，能够精确地匹配，从而加
快准确地确定种植合适的生物品种的进程，提高了确定种植合适的生物品种工作的效率和
成功率。
可选地，而不是必须的，该方法还可包括步骤S42。在步骤S42中，进行二级匹配包
括：
在子步骤S421中，对于子步骤S416中输出的Mij的前V项涉及的V个来源地，将其中
的k个环境要素列为序列P＝[p1，p2，……，pk]，将目的地的k个环境要素列为序列Q＝[q1，
q2，……，qk]；
在子步骤S422中，分别针对V个来源地，计算来源地和目的地的各自的k个环境因
素的子匹配度Msubk，其中：其中T1和T2分别为V个地点各自的第k个
环境因素中的最小值和最大值，而T3是V个地点中来源地中的每一个的第k个环境因素与目
的地的对应的第k个环境因素的差的绝对值，而T4是系数，优选地，T4为1/U，其中U为4/3、3/
2、2、3、4中的一个；
在子步骤S423中，分别计算V个地点的第二匹配度M2ij，其中
其中Weightu是总共k个中的第u个的权重。优选地，
在子步骤S424中，将获得的第二匹配度进行排序；
在子步骤S425中，将排序的V个第二匹配度输出。
对应地，第二部件进行二级匹配，包括：
第一子模块，用于对于子步骤S416中输出的Mij的前V项涉及的V个来源地，将其中
的k个环境要素列为序列P＝[p1，p2，……，pk]，将目的地的k个环境要素列为序列Q＝[q1，
q2，……，qk]；
第二子模块，用于分别针对V个来源地，计算来源地和目的地的各自的k个环境因
素的子匹配度Msubk，其中：其中T1和T2分别为V个地点各自的第k个
环境因素中的最小值和最大值，而T3是V个地点中来源地中的每一个的第k个环境因素与目
的地的对应的第k个环境因素的差的绝对值，而T4是系数，优选地，T4为1/U，其中U为4/3、3/
2、2、3、4中的一个；
第三子模块，用于分别计算V个地点的第二匹配度M2ij，其中
其中Weightu是总共k个中的第u个的权重。优选地，
第四子模块，用于将获得的第二匹配度进行排序；
第五子模块，用于将排序的V个第二匹配度输出。
通过步骤S42的各个子步骤以及第二部件的各个子部件，能够在步骤S41的基础上
更加精确地匹配，从而更加快地、准确地确定种植合适的生物品种的 进程，进一步提高了
确定种植合适的生物品种工作的效率和成功率。
在步骤S43中，进行生物品种的适应能力匹配和分析进一步包括步骤S431：对照该
生物品种在生物性状、抗病性、生育期、适应性方面的指标进行评价，分析环境适应能力，并
给出第三分析结果。
对应地，第三部件对照该生物品种在生物性状、抗病性、生育期、适应性方面的指
标进行评价，分析环境适应能力，并给出第三分析结果。
在步骤S44中，进行生物品种的病虫害分析进一步包括步骤S441：分析生物品种目
的地有无病虫害检疫对象，分析调查物候期和抗逆能力，并给出第四分析结果。
对应地，第四部件进行生物品种的病虫害分析进一步包括步骤S441：分析生物品
种目的地有无病虫害检疫对象，分析调查物候期和抗逆能力，并给出第四分析结果。
具体地，在步骤S5中，根据匹配结果确定该生物品种是否为优选生物品种包括子
步骤S51：将第一匹配度、第二匹配度、第三分析结果和第四分析结果进行加权求和，得到最
后的匹配结果；
步骤S5可选地而不是必须包括子步骤S52：如果匹配结果高于第一预设阈值，则确
定该生物品种为优选生物品种；否则确定该生物品种为非优选生物品种。
步骤S5还包括子步骤S53，该子步骤可以位于子步骤S51之前或之后，也可以位于
步骤S52之前或之后。子步骤S53为：评价对生态系统的影响，根据该影响的结果分析影响程
度：严重，中等，较低。如果存在严重或中等影响，则放弃确定该生物品种，否则可作为优选
生物品种。
相应地，第五模块包括第一装置，用于将第一匹配度、第二匹配度、第三 分析结果
和第四分析结果进行加权求和，得到最后的匹配结果；
第二装置，用于如果匹配结果高于第一预设阈值，则确定该生物品种为优选生物
品种；否则确定该生物品种为非优选生物品种；
第三装置，用于评价对生态系统的影响，根据该影响的结果分析影响程度：严重，
中等，较低。如果存在严重或中等影响，则放弃确定该生物品种，否则可作为优选生物品种。
综上，在本发明的技术方案中，通过采用了本文所述的基于环境分析的生物分布
确定装置，可在中国和世界范围内，寻找适合它生长发育的地方及适合的季节，以及各地适
宜程度次序等，不仅能够为农、林、牧业提供准确的分析数据，而且可以加快确定种植合适
的生物品种分布的进程，提高确定种植合适的生物品种工作的效率和成功率。
将理解的是：可以硬件、软件或硬件和软件的组合的形式实现本发明的示例和实
施例。如上所述，可存储任何执行这种方法的主体，以易失性或非易失性存储的形式，例如
存储设备，像ROM，无论可擦除或可重写与否，或者以存储器的形式，诸如例如RAM、存储器芯
片、设备或集成电路或在光或磁可读的介质上，诸如例如CD、DVD、磁盘或磁带。将理解的是：
存储设备和存储介质是适合于存储一个或多个程序的机器可读存储的示例，当被执行时，
所述一个或多个程序实现本发明的示例。经由任何介质，诸如通过有线或无线连接载有的
通信信号，可以电子地传递本发明的示例，并且示例适当地包含相同内容。
应当注意的是：因为本发明解决了寻找适合它生长发育的地方及适合的季节，以
及各地适宜程度次序等技术问题，采用了计算机领域中技术人员在阅读本说明书之后根据
其教导所能理解的技术手段，并获得了为农、林、牧业提供准确的分析数据，加快确定种植
合适的生物品种分布的进程，提高确定种植合 适的生物品种工作的效率和成功率的有益
技术效果，所以在所附权利要求中要求保护的方案属于专利法意义上的技术方案。另外，因
为所附权利要求要求保护的技术方案可以在工业中制造或使用，因此该方案具备实用性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，
都应包涵在本发明的保护范围之内。除非以其他方式明确陈述，否则公开的每个特征仅是
一般系列的等效或类似特征的一个示例。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保
护范围为准。