CN103413017A - 一种基于gis的濒危野生动物栖息地适宜性判识的方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于GIS的濒危野生动物栖息地适宜性判识的方法。首先确定自然保护区内需要研究的濒危野生动物，调查保护区自然、人文状况、濒危野生动物的生活习性，然后进行野外数据采集及空间数据搜集，选取对濒危野生动物具有较强影响的自然因素及人为因素，不需要预先获得濒危野生动物活动及出现的区域，建立基于GIS的生态位模型，量化栖息地适宜性并划分为高、中、低适宜性栖息地及不适宜区域。本发明可以实现大范围濒危野生动物适宜栖息地判识，将有限的人力和物力发挥到最大化，从而提高野生动物栖息地保护的效率和效益。本发明公开了野生动物栖息地适宜性的计算方法，直观体现自然保护区内需要优先保护的区域，指导保护区设立、建设及管理。
Description
技术领域
本发明一种基于GIS的濒危野生动物栖息地适宜性判识的方法，是一种新的判识野生动物栖息地适宜性的量化方法。该发明属于野生动物保护及栖息地划分技术领域，是濒危野生动物保护中重要的基础性工作。
背景技术
通过建立自然保护区、保护野生动物栖息地是维持野生动物生存和发展的主要手段，划定自然保护区边界，设立自然保护区管理机构，减少非自然因素造成野生动物资源消耗。栖息地是野生动物最基本的生存空间，野生动物会选择对自身生存限制最少的区域，实现其生存条件适宜度的最大化。因此，明确野生动物对栖息地的选择、划分栖息地适宜性的级别，是正确评价生境质量的前提条件，也是实现满足野生动物生存需要、提高野生动物繁殖量及存活率的基础。利用GIS(地理信息系统)技术来判识野生动物的适宜栖息地，不仅实现大范围内(如整个保护区)野生动物适宜栖息地的识别，同时，可以将有限的人力和物力发挥到最大化，，从而提高野生动物栖息地保护的效率和效益。目前，已有某些专利技术应用于野生动物栖息地的划分，如公开号为CN102592044A、申请号为201110427299.5，名称为一种确定栖息地适宜度的方法，应用多元线性回归法建立栖息地变量表示栖息地适宜度函数和物种响应表示栖息地适宜度。公开号为CN102567629A、申请号为201110427307.6的发明专利公开了一种资料缺乏情况下确定栖息地适宜度的方法，将栖息地适宜度结合研究区的自然状况划分为差、中、良、优等级，建立模糊规则集，得到0-1之间的数值表示HIS(栖息地适宜性指数)。公开号为CN102626060A、申请号为201210089857.6，名称为自然保护区水鸟栖息地状况计量方法，计算自然保护区水鸟栖息地重要性指数，划分栖息地保护等级。这些专利一般用数学方法模拟、分析野生动物的栖息地适宜度，较难实现大范围、大尺度的适宜栖息地模拟和实证。本发明通过直接调查保护区内濒危野生动物的生活习性，选取濒危野生动物对栖息地选择有直接限制和影响的自然因子和人为因子，如濒危野生动物对海拔高度的选择、对植被类型的选择、距水源地的距离等，以生态位理论为指导，构建基于GIS的生态位模型，不需要预先确定濒危野生动物的出现和活动区域，客观地划分出濒危野生动物栖息地不同适宜性。
发明内容
本发明目的在于提供一种新的濒危野生动物栖息地适宜性判识的方法，即选取与濒危野生动物对栖息地选择直接相关的自然和人为因子，综合考虑各因子之间的权重分配，构建基于GIS的生态位模型，不需要预先确定濒危野生动物活动的范围，客观地划分栖息地适宜性。 划分方法简单易操作并且结果直观，易于在我国濒危野生动物保护工作中推广使用。
本发明解决该技术问题所采取的技术方案如下：
一种基于GIS的濒危野生动物栖息地适宜性判识的方法，其特征在于基于GIS确定濒危野生动物栖息地适宜性，所述方法包括下列步骤：
(1)根据世界自然保护联盟(IUCN)和濒危野生动植物种国际贸易公约(CI TES)确定濒危野生动物在中国的种类，依据《国家重点保护野生动物名录》和《中国物种红色名录》明确濒危野生动物在中国的分布；
(2)搜集历史和现状资料，选取对濒危野生动物栖息地有较强影响的自然因子和人为因子；
(3)搜集自然保护区基础资料，包括保护区边界、植被类型数据、土地利用/覆被变化数据(LUCC)、海拔数据、坡度、坡向数据、水源地分布数据、人类活动的干扰数据(居民点的分布、资源开采的范围、道路网分布等)等；
(4)调查濒危野生动物的生态习性，对步骤(3)中的每个图层内变量进行赋值，同时依据赋值的字段作为Value值将所有数据转换30m×30m的栅格数据；
(5)以步骤(4)中赋值后的数据为基础运算图层，建立基于GIS的生态位模型，对所有图层进行加权相乘运算，计算过程中以30m×30m的栅格为计算单元，分别计算出每个栅格的数值，数值越高表示该栅格的适宜性越强，进而得到量化的栖息地适宜性，计算公式如下：
HR＝(L1×W1)×(L2×W2)×(L3×W3)×……×(Ln×Wn)
其中，HR为濒危野生动物R的栖息地适宜性数值；L1…Ln为经过赋值之后的第1个…第n个影响濒危野生动物对栖息地选择的因子；W1…Wn为L1…Ln对濒危野生动物选择栖息地影响的权重值。
(6)将步骤(5)中得到的栖息地适宜性结果划分为高、中、低适宜性栖息地及不适宜区域；
附图说明
图1是判识濒危野生动物栖息地适宜性的结果图。1表示高适宜性栖息地；2表示中适宜性栖息地；3表示低适宜性栖息地；4表示不适区域。
具体实施方式
一种基于GIS的濒危野生动物栖息地适宜性判识的方法，首先筛选濒危的野生动物，确定濒危野生动物在中国的分布，搜集历史和现状资料，确定对濒危野生动物有强烈影响的自然和人为因子，调查濒危野生动物生活习性，构建基于GIS的生态位模型，划分濒危野生动 物栖息地适宜性。其具体步骤如下：
1.筛选濒危野生动物与数据收集
首先，筛选中国境内濒危野生动物，选取典型濒危野生动物并确定其在中国的分布，确定其所在的自然保护区，然后，搜集历史和现状资料及对已有的文献进行调研，选取对濒危野生动物栖息地有较强影响的自然因子和人为因子，收集自然保护区相关数据，包括保护区边界、植被类型数据、土地利用/覆被变化数据、海拔、坡度、坡向、水源地分布及人类活动干扰数据等，最后进行野外调查与观测濒危野生动物的生活习性，确定濒危野生动物对以上因子的选择情况。
2.构建基于GIS的生态位模型，量化濒危野生动物栖息地适宜性
首先，依据调查的濒危野生动物的生活习性，结合对已有文献的研究，对选择的自然和人为因子进行赋值，同时依据赋值的字段作为Value值将所有数据转换30m×30m的栅格数据，确定每个因子的权重值，然后，构建基于GIS的生态位模型，将所有选择的因子加权相乘，计算过程中以30m×30m的栅格为计算单元，每个栅格均有一个数值，该数值越大表示该栅格适宜性越强，得到量化的栖息地适宜性，最后，将得到的栖息地适宜性结果重新分类，分为高、中、低适宜性栖息地及不适宜区域。计算公式如下：
HR＝(L1×W1)×(L2×W2)×(L3×W3)×……×(Ln×Wn)
其中，HR为野生动物R的栖息地适宜性数值；L1…Ln为经过赋值之后的第1个…第n个影响野生动物对栖息地选择的因子；W1…Wn为L1…Ln对野生动物选择栖息地影响的权重值。
实施例
下面以某自然保护区中的濒危野生动物为实施例进一步说明本发明。
1.濒危野生动物筛选和数据收集
选取某自然保护区中的濒危野生动物进行分析。野外调查濒危野生动物的生活习性，搜集对该种濒危野生动物选择栖息地有强烈影响的自然因子与人为因子，然后对每个因子进行赋值，赋值的取值范围为0-100，0代表不适宜作为濒危野生动物的栖息地，100表示可以作为濒危野生动物的高适宜性栖息地，运用GIS软件ArcGIS9.3，把赋值字段作为Value值将每个因子均转换为30m×30m的栅格数据。然后，通过专家打分法和调查问卷法确定每个因子之间的权重值。
2.构建基于GIS的生态位模型，划定濒危野生动物的栖息地适宜性
首先，将所有的栅格图层分别乘以相关的权重值，然后将所有加权的栅格图层相乘，得到每个栅格的栖息地适宜性数值，数值越大，说明该栅格作为栖息地的适宜性越强。最后，将得到的栖息地适宜性结果划定为四个等级：高适宜性栖息地、中适宜性栖息地、低适宜性栖息地及不适宜区域。
Claims (1)
1.一种基于GIS的濒危野生动物栖息地适宜性判识的方法，其特征在于基于GIS确定濒危野生动物栖息地适宜性，所述方法包括下列步骤：
(1)根据世界自然保护联盟(IUCN)和濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)确定濒危野生动物在中国的种类，依据《国家重点保护野生动物名录》和《中国物种红色名录》明确濒危野生动物在中国的分布；
(2)搜集历史和现状资料，选取对濒危野生动物栖息地有较强影响的自然因子和人为因子；
(3)搜集自然保护区基础资料，包括保护区边界、植被类型数据、土地利用/覆被变化数据(LUCC)、海拔数据、坡度、坡向数据、水源地分布数据、人类活动的干扰数据(居民点的分布、资源开采的范围、道路网分布)等；
(4)调查受威胁野生动物的生态习性，对步骤(3)中的所有图层内变量进行赋值，同时依据赋值的字段作为Value值将所有数据转换30m×30m的栅格数据；
(5)以步骤(4)中赋值后的数据为基础运算图层，建立基于GIS的生态位模型，对所有图层进行加权相乘运算，计算过程中以30m×30m的栅格为计算单元，分别计算出每个栅格的数值，数值越高表示该栅格的适宜性越强，进而得到量化的栖息地适宜性，计算公式如下：
HR＝(L1×W1)×(L2×W2)×(L3×W3)×……×(Ln×Wn)
其中，HR为濒危野生动物R的栖息地适宜性数值；L1…Ln为经过赋值之后的第1个…第n个影响濒危野生动物对栖息地选择的因子；W1…Wn为L1…Ln对濒危野生动物选择栖息地影响的权重值。
(6)将步骤(5)中得到的栖息地适宜性结果划分为高、中、低适宜性栖息地及不适宜区域。
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