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MAESA Skill

MAESA Skill 矿区生态分析主视觉:从采矿地貌、遥感栅格到生态服务成果

在线网站 · 立即安装 · 能力范围 · 项目模板

MAESA(Mining Area Ecological Space Analysis) 是面向全国矿区土地利用与生态系统服务研究的本地应用技能。它将 ENVI / PyTorch 分类、PLUS 四情景模拟、InVEST 碳储量—水源供给—生境质量评估、沉陷积水复合碳库和 ArcGIS Pro 制图组织为可追溯的工作流。

项目不把商业 GIS 软件暴露到公网。MCP 只作为应用技能与本机工具之间的受控技术接口;软件、原始数据、模型和结果都保留在用户电脑中。

能力范围

模块 本地后端 主要输出 验证状态
项目构建与空间预检 Python / GDAL workflow_job.json、预检报告 自动
土地利用分类 ENVI 或 PyTorch LULC、置信度、精度表 独立样本不足时为 pending_validation
土地利用变化 Python 转移矩阵、Sankey、面积统计 自动
PLUS 官方 PLUS V1.4.2 GUI 桥接 ND、UD、EP、RE LULC 需回代 FoM / 多种子验证
InVEST Carbon InVEST 碳库栅格、总碳储量 碳密度需可追溯
InVEST Annual Water Yield InVEST 产水深、流域汇总 需流量或水量平衡校准
InVEST Habitat Quality InVEST 生境质量、威胁退化 需威胁与样点验证
综合生态服务 min-max + AHP 综合指数、情景比较 可做权重敏感性分析
论文级成果 ArcGIS / Matplotlib 地图、图表、三线表、DOCX/PDF 图面与单位检查

preparedwaiting_interactivepending_validation 都不表示科研分析已经验证完成。系统会把软件运行状态、空间预检状态和独立科研验证状态分开记录。

安装方式

作为应用技能安装

npx skills add lancmd/MAESA-Skill -g

安装后启用 mining-area-ecological-analysis。安装内容包括工作流说明、MCP 注册信息和本地工具代码;不会替你安装 ArcGIS Pro、ENVI、PLUS、InVEST 或研究数据。

本地开发与正式运行

git clone https://github.com/lancmd/MAESA-Skill.git
cd MAESA-Skill
.\scripts\setup_skill.ps1 -WithPyTorch -WithPlusGui
.\scripts\maesa_doctor.ps1
.\scripts\start_skill_mcp.ps1

若端口 8765 已被占用:

.\scripts\start_skill_mcp.ps1 -Port 8766

软件路径请写入未提交的 config/local_paths.json 或环境变量:

软件 环境变量
ArcGIS Pro ARCGIS_PROPYARCGIS_PRO_EXE
ENVI / IDL IDL_EXE
PLUS PLUS_V142_EXECUTABLE
InVEST INVEST_CLI

数据交接

按任务模式提供数据,而不是强制一次性交齐所有模块:

  • 分类:逐期影像、逐期 ROI 或登记的模型包;建议同时提供独立验证样本;
  • 变化分析:至少两期已对齐 LULC;
  • PLUS:至少两期 LULC、驱动因子、矿区边界;RE 还需与主网格对齐的 positive_down 沉陷深度栅格或受约束的 w.dat
  • Carbon:LULC 与覆盖全部编码的碳密度 CSV;
  • Water Yield:降水、ET0、土层深度、PAWC、流域、Kc/根系深度表;
  • Habitat Quality:威胁栅格、威胁表、敏感性表;
  • 制图:可选 .aprx、布局模板和 .lyrx

复制 examples/real_project_template 后填写自己的绝对路径。随后执行:

python .\scripts\project_validator.py --project .\project.json
python .\scripts\project_readiness.py --project .\project.json
python .\scripts\project_workflow.py --project .\project.json --run

项目编译器将生成 workspace/generated/workflow_job.json,用户不需要手工维护任务文件。

结果与可复现性

每次运行应保留:

  • outputs_manifest.json:输出文件、类型、大小、空间信息与哈希;
  • provenance.json:输入哈希、参数、软件版本、随机种子与时间;
  • validation_summary.json:分类、PLUS、InVEST、生态服务和制图验证状态;

审稿证据可用 scripts/build_review_evidence.py --workspace <project> 一次性审计。它会生成独立分类样本模板、混淆矩阵计算入口、PLUS 历史回代/多随机种子状态和 RE 结构性归档摘要;缺失观测证据时保持 pending_validation,不会把训练 ROI、单次输出或网格检查写成精度结论。

  • workflow_state.json:可暂停/续跑阶段状态。

分类评价应至少报告 OA、Macro-F1、Macro-IoU 和逐类精度;PLUS 应报告 FoM、关键地类精度及多随机种子稳定性;InVEST 应进行独立运行一致性和参数敏感性核对。只有具备这些证据后,模型结果才适合被表述为经验证的科研结果。

统计与单位契约

全国不同矿区必须从项目 GeoTIFF 的投影、分辨率和有效掩膜读取统计条件,不能套用某一案例的面积或结果。通用约定如下:

  • 30 m 像元面积为 0.09 hm²
  • tot_c_cur.tifMg C/像元,总碳储量直接求和;制图为面密度时再除以 0.09 hm²,单位为 Mg C/hm²
  • 年产水栅格为 mm,总水量为 水深(mm) × 像元面积(m²) / 1000
  • 地图连续色带必须标明单位,分类图必须只显示实际编码类别。

统计和制图工具不得用示例数值替代项目结果。详细规则见 docs/reporting_and_unit_contract.md

最终成果归档

使用显式计划把最终图件、报告、PLUS/InVEST 原生产出和运行清单汇总到一个目录。命令默认只显示将要移动、复制和清理的路径:

Copy-Item .\templates\final_results_plan.example.json .\final_results_plan.json
python .\scripts\finalize_project_results.py --project-root C:\path\to\project --plan .\final_results_plan.json
python .\scripts\finalize_project_results.py --project-root C:\path\to\project --plan .\final_results_plan.json --apply

归档器拒绝清理计划中声明的影像、ROI、验证样本、驱动因子、边界、沉陷和 InVEST 输入。详细说明见 docs/results.md。 通过 MCP 使用时,finalize_project_results 同样默认 apply=false

测试

python -m pytest .\tests\test_smoke_suite.py -q
python .\tests\mcp_smoke.py

GitHub Actions 运行跨平台的 Python 合同测试。ArcGIS Pro、ENVI、PLUS 和受许可证约束的 InVEST 软件在本地小栅格案例上验收。

目录

MAESA-Skill/
├── config/              # 本地路径、分类体系和数据源示例
├── docs/                # 项目、分类、空间、模型运行与成果归档文档
├── interfaces/          # 本地 MCP 后端与工具协议
├── mcp_server/          # 可安装的 MCP 包
├── scripts/             # 编译、桥接、统计、制图和报告脚本
├── templates/           # 项目、场景与数据栈模板
├── examples/            # 纯合成回归样例与空白项目模板
└── tests/               # 可移植合同测试与本地集成测试

MIT License。MAESA 编排用户已经合法安装的软件,但不提供 ArcGIS Pro、ENVI、PLUS 或 InVEST 的许可证,也不替代实地调查、独立验证和工程审查。

About

面向全国矿区的本地生态分析应用技能:LULC、PLUS、InVEST 与科研制图

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