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专利号: 2024109476341
申请人: 杨凌职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2026-01-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于大数据的农业风险评估优化管理系统,包括监控中心,其特征在于,所述监控中心通信连接有数据采集模块、数据预处理模块、数据存储模块、数据处理模块、风险评估模块与优化管理模块;

所述数据采集模块用于采集农作物的气象数据、土壤数据、农作物生长数据以及市场价格数据,并设置采集周期;

所述数据预处理模块用于对气象数据、土壤数据、农作物生长数据以及市场价格数据进行预处理,获得预处理气象数据、预处理土壤数据、预处理农作物生长数据以及预处理市场价格数据;

所述数据存储模块用于对预处理气象数据、预处理土壤数据、预处理农作物生长数据以及预处理市场价格数据进行存储,获得历史气象数据、历史土壤数据、历史农作物生长数据以及历史市场价格数据;

所述数据处理模块用于对历史气象数据、历史土壤数据、历史农作物生长数据以及历史市场价格数据进行处理,获得标准气象数据、标准土壤数据、标准农作物生长数据以及标准市场价格数据,根据标准气象数据、标准土壤数据、标准农作物生长数据以及标准市场价格数据,获得标准数据集;

所述风险评估模块用于根据标准数据集,构建多维数据风险评估模型,并获得多维数据风险评估值;

所述优化管理模块用于根据多维数据风险评估值,获得农业风险评估等级,根据农业风险评估等级,生成农业风险预警信息;

所述风险评估模块构建多维数据风险评估模型,并获得多维数据风险评估值的过程包括:将标准气象数据记为

根据卷积神经网络构建标准多维数据风险评估模型;

将若干组标准数据集作为训练集和测试集,并将所述训练集和测试集输入至所述标准多维数据风险评估模型中,对标准多维数据风险评估模型进行训练,获得完成训练后的标准多维数据风险评估模型,将完成训练后的标准多维数据风险评估模型记为多维数据风险评估模型;

根据完成训练后的所述多维数据风险评估模型,获得多维数据风险评估值,将所获得的多维数据风险评估值记为其中,

所述数据处理模块对历史气象数据进行处理的过程包括:

对上传的若干个历史气象数据进行标号,记为

将标号后的若干个历史气象数据记为

其中,

所述数据处理模块对历史土壤数据进行处理的过程包括:

对上传的若干个历史土壤数据进行标号,记为

将标号后的若干个历史土壤数据记为

其中,

所述数据处理模块对历史农作物生长数据进行处理的过程包括:对上传的若干个历史农作物生长数据进行标号,记为

将标记后的若干个历史农作物生长数据记为

其中,

所述数据处理模块对历史市场价格数据进行处理的过程包括:

对上传的若干个历史市场价格数据进行标号,记为

将标记后的若干个历史市场价格数据记为

其中,

所述优化管理模块根据多维数据风险评估值,获得农业风险评估等级的过程包括:预设风险评估值阈值区间

当多维数据风险评估值

当多维数据风险评估值

当多维数据风险评估值

所述优化管理模块根据农业风险评估等级,生成农业风险预警信息的过程包括:若中风险等级的标准气象数据大于标准土壤数据、标准农作物生长数据以及标准市场价格数据时,生成农作物气象环境中风险预警信息;若高风险等级的标准气象数据大于标准土壤数据、标准农作物生长数据以及标准市场价格数据时,则生成农作物气象环境高风险报警信息;

若中风险等级的标准土壤数据大于标准气象数据、标准农作物生长数据以及标准市场价格数据时,生成农作物土壤环境中风险预警信息;若高风险等级的标准土壤数据大于标准气象数据、标准农作物生长数据以及标准市场价格数据时,则生成农作物土壤环境高风险报警信息;

若中风险等级的标准农作物生长数据大于标准气象数据、标准土壤数据以及标准市场价格数据时,生成农作物生长状态中风险预警信息;若高风险等级的标准农作物生长数据大于标准气象数据、标准土壤数据以及标准市场价格数据时,则生成农作物生长状态高风险报警信息;

若中风险等级的标准市场价格数据大于标准气象数据、标准土壤数据以及标准农作物生长数据时,生成农作物市场环境中风险预警信息;若高风险等级的标准市场价格数据大于标准气象数据、标准土壤数据以及标准农作物生长数据时,则生成农作物市场环境高风险报警信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的农业风险评估优化管理系统,其特征在于,所述数据预处理模块对气象数据、土壤数据、农作物生长数据以及市场价格数据进行预处理的过程包括:所述数据预处理模块包括有数据扫描单元以及数据预处理单元,所述数据扫描单元用于扫描获取到的气象数据、土壤数据、农作物生长数据以及市场价格数据,并获得扫描结果;所述数据预处理单元存储若干个数据预处理方法;

所述扫描结果包括数据缺失状态、数据异常状态以及数据平滑度异常状态;所述数据预处理方法包括数据缺失处理方案、数据异常处理方案以及数据平滑优化方案;

所述数据缺失处理方案的处理过程包括:对于所述扫描结果为数据缺失状态的数据,根据历史采集周期对应的数据,获得对应数据的中位数进行填补;

所述数据异常处理方案的处理过程包括:对于所述扫描结果为数据异常状态的数据,根据历史采集周期对应的数据,获得对应数据的均值进行插值;

所述数据平滑优化方案的处理过程包括:对于所述扫描结果为数据平滑度异常状态的数据,根据多项式拟合对对应的数据进行平滑处理;

所述数据预处理单元根据扫描结果,调用对应的数据预处理方法对获取到的气象数据、土壤数据、农作物生长数据以及市场价格数据进行数据缺失值处理、数据异常值处理以及数据平滑度异常处理,获得预处理气象数据、预处理土壤数据、预处理农作物生长数据以及预处理市场价格数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的农业风险评估优化管理系统,其特征在于,所述数据存储模块对预处理气象数据、预处理土壤数据、预处理农作物生长数据以及预处理市场价格数据进行存储的过程包括:所述数据存储模块包括有实时数据库以及历史数据库,获取当前采集周期内的预处理气象数据、预处理土壤数据、预处理农作物生长数据以及预处理市场价格数据,将当前采集周期内的预处理气象数据、预处理土壤数据、预处理农作物生长数据以及预处理市场价格数据发送至所述实时数据库进行存储;

获取下一采集周期内的预处理气象数据、预处理土壤数据、预处理农作物生长数据以及预处理市场价格数据,并发送至实时数据库;当实时数据库接收到下一采集周期内的预处理气象数据、预处理土壤数据、预处理农作物生长数据以及预处理市场价格数据时,将上一采集周期内采集到的预处理气象数据、预处理土壤数据、预处理农作物生长数据以及预处理市场价格数据发送至历史数据库进行储存,并标记为历史气象数据、历史土壤数据、历史农作物生长数据以及历史市场价格数据。