[发明专利]一种红树植物最适生长高程的计算方法

权利要求书

1.一种红树植物最适生长高程的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：接受用户指令，设置淹水时间梯度进行室内淹水模拟试验，根据红树植物存活率、生长状态、光合效率、酶活性确定红树植物最适淹水时间；

S2：接收用户输入的通过附近验潮站或实地测量收集的潮汐水位数据；

S3：在得到上述两种数据后，通过计算潮汐水位高于海岸带各高程的总时间确定各高程下的淹水时间，将其与红树植物最适淹水时间相比，将满足红树植物最适淹水时间的高程作为红树植物最适生长高程；

其中，S3步骤包括如下具体步骤：

S31：对潮汐水位数据进行函数拟合用于计算，根据潮汐采集时间及实际潮汐情况，采用三次样条曲线拟合和线性拟合，拟合后函数为分段函数，通过拟合后的函数计算潮汐水位在某一高程的时间点及该高程下的淹水总时间；

S32：建立一个从最低潮位到最高潮位以1cm为步长的循环，在循环体内部再建立一个循环体计算潮汐分段函数在其时间区间内的最高水位和最低水位，通过对函数的端点值、函数区间内部极值的计算比较确定；

S33：判断循环当中的高程是否在该分段函数的最低水位和最高水位之间；

如果在，就计算该高程与潮汐分段函数的交点，确定潮汐水位在该高程处的时间，求解该交点处的导数，并进行下一潮汐分段函数循环；

如果不在，就直接进行下一潮汐分段函数循环；

S34：通过对潮汐分段函数与高程交点计算的小循环和外部高程的大循环，得到从最低潮位到最高潮位之间所有高程与潮汐函数的交点以及交点的导数；得到三个一一对应的向量：高程向量、时间交点向量和交点导数向量，将导数为0的对应向量元素去掉；

所述高程向量为潮汐最低水位至最高水位以1cm为间隔的高程，时间交点向量为潮汐水位在对应高程下的时间点，交点导数向量为可根据其中的正负号判断潮汐水位上升或下降，正表示潮汐水位上升，负表示潮汐水位下降；

S35：在得到各高程的淹水时间点和该点的导数后，计算各高程的年淹水总时间，即为潮汐水位高于某一高程的时间之和；在交点导数由正转为负的时间区间为潮汐水位高于某一高程的时间；

高程与潮汐函数的第一个交点导数有正或负两种情况，而与潮汐函数的交点总数可分为单数和双数；根据第一个交点导数的正负和交点总数的单双分成四种情况分别进行计算；

所述根据第一个交点导数的正负和交点总数的单双分成四种情况分别进行计算包括：

情况1：当第一个交点导数小于0且交点总数为单数时，总时间计算点为交点加上初始时间；

所述当第一个交点导数小于0且交点总数为单数时，说明在初始时间点潮汐水位下降到某一高程，结束时潮汐水位在某一高程继续下降，总时间计算点为交点加上初始时间点，根据相邻时间点之差的和得到某一高程的淹水总时间；

情况2：当第一个交点导数小于0且交点总数为双数时，总时间计算点为交点加上初始时间点和结束时间点；

所述当第一个交点导数小于0且交点总数为双数时，说明在初始时间点潮汐水位下降到某一高程，结束时潮汐水位在某一高程上升，总时间计算点为交点加上初始时间点和结束时间点，根据相邻时间点之差的和得到某一高程的淹水总时间；

情况3：当第一个交点导数大于0且交点总数为单数时，总时间计算点为交点加上结束时间点；

所述当第一个交点导数大于0且交点总数为单数时，说明在初始时间点潮汐水位上升到某一高程，结束时潮汐水位在某一高程继续上升，总时间计算点为交点加上结束时间点，根据相邻时间点之差的和得到某一高程的淹水总时间；

情况4：当第一个交点导数大于0且交点总数为双数时，总时间计算仅根据交点计算；

所述当第一个交点导数大于0且交点总数为双数时，说明在初始时间点潮汐水位上升到某一高程，结束时潮汐水位在某一高程下降，总时间计算仅根据交点计算，根据相邻时间点之差的和得到某一高程的淹水总时间；

S36：将计算的所有高程下的淹水时间与红树植物最适淹水时间比较，当某一高程下的淹水时间与红树植物最适淹水时间一致，此高程即为红树植物最适生长高程。

2.如权利要求1所述的红树植物最适生长高程的计算方法，其特征在于，S1步骤中所述设置淹水时间梯度进行室内淹水模拟试验包括：利用抽水机、定时器设置每天淹水时间为一定梯度的人工模拟湿地并种植相应红树。

3.一种红树植物最适生长高程的终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-2任一所述方法的步骤。