[发明专利]一种基于网络流的草畜平衡游牧路径规划方法

说明书

本发明公开了一种基于网络流的草畜平衡游牧路径规划方法，本发明方法根据NDVI指数筛选牧场，先确定整个游牧网络的最大牲畜流，用以限制整个游牧网络中的牲畜数量，再为不同牧户分配游牧路径，从而得到满足草畜平衡的合理游牧路径。本发明方法能够满足牧民对不同位置的草地资源的利用，提高牧民利用草地资源的科学性，对维护草地资源环境和经济可持续发展具有重要意义。

技术领域

本发明涉及畜牧业技术领域，更特别地说，涉及到一种考虑草畜平衡的游牧路径网络规划方法。

背景技术

游牧是草原民族基本的经济生活方式，包括以逐水草而居为基本特征的游牧方式，以及依各有分地为原则确定的游牧空间。草原上除少数几块靠高山冰雪融水与穿行于大陆腹地的河流滋润的绿洲外，绝大部分地区不适于农业开垦,长期以来只能作为羊、马、牛、驼的牧地,为游牧人所拥有。由于草原生态的自然特征，草场承受不了持续、长期地放牧，决定了草原载畜量的有限性，从而使游牧业一经产生就与移动性生活相伴而行。生活在草原的牧民历经数千年营造了独特的游牧方式与草原文化，但在人口和畜牧量不断增加趋势下，牧民对草地资源利用、管理的盲目性成为了影响生态环境的重要因素，也是导致草地退化，影响草地资源可重复使用的关键。对游牧进行科学管理，不仅有利于草畜平衡，对保护生态环境也起到至关重要的作用。

游牧路径(Nomadic Path)是指牧民(Herdsman)随着水草而进行移动所形成的独特路径。这种移动性表现在时间与空间维度上，在时间维度上，牧民(Herdsman)通过四季更替来进行牧场(Pasture)的放牧；在空间维度上，牧民(Herdsman)通过不同牧场(Pasture)的草地来进行牧场转场放牧。以上放牧行为在时间空间维度上的移动形成了游牧路径。

游牧网络(Nomadic Network)是指在游牧过程中由牲畜(livestock)、牧场(Pasture)和连接牧场之间的牧道(pastoral)三部分组成的网络拓扑结构图。为了人类活动与自然环境平衡发展，达到草畜平衡(Grass and livestock balance)的情况，使牧场不承受长期且连续的放牧活动，减少不必要的迁徙时间以及迁徙距离，避免过度放牧，降低对草地利用的盲目性，对合理利用草地资源起着重要作用。

发明内容

为了解决牧民放牧出现的牧场超载、欠载的技术问题，以及长期且连续的放牧活动带来的草地利用盲目性，本发明提出了一种基于网络流的草畜平衡游牧路径规划方法。本发明方法根据NDVI指数筛选牧场，依据游牧路径将牧场分为源牧场、中间牧场和目标牧场；通过寻求最大流的标号法得到整个游牧网络中的最大合理牲畜流，用以限制整个游牧网络中的牲畜数量；通过比较游牧网络中游牧路径的长度，选择满足载畜量条件的最短长度的游牧路径；该游牧路径作为给牧户分配的满足草畜平衡的最优游牧路径。在考虑草原生态环境的基础上，分析了每个牧场载畜量、放牧方式、牧草条件等因素。本发明方法能够满足牧民对不同位置的草地资源的利用，提高牧民利用草地资源的科学性，对维护草地资源环境和经济可持续发展具有重要意义。

本发明的一种基于网络流的草畜平衡游牧路径规划方法，是在已知游牧网络拓扑结构中包含有牧户及牧户养殖牲畜量、牧场及牧场的合理载畜量、牧场的NDVI指数的参数信息；其特征在于：草畜平衡游牧路径规划的步骤为：

步骤一：统计牧户与各牧户牲畜量，执行步骤二；

统计牧户集合HH＝{H₁,H₂,…,H_a,…,H_A}中每个牧户的牲畜总量，并对所有牧户们养殖的牲畜总量按照从多至少进行排序，得到牲畜总量序列LL，且

属于H₁的牲畜总量，记为

属于H₂的牲畜总量，记为

属于H_a的牲畜总量，记为

属于H_A的牲畜总量，记为