CN109900242A - 一种跨国流域生态监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种跨国流域生态监测方法及系统，其中，所提供的方法包括：获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域；根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息；根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值；采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。本发明实施例提供的方法，实现了对跨国流域进行综合监测与分析，获得更有效的分析结果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及生态及遥感技术领域，尤其涉及一种跨国流域生态监测方法及系统。
背景技术
流域是指某一封闭的地形单元，该单元内有溪流(沟道)或河川排泄某一断面以上全部面积的径流。人们经常把流域作为一个生态经济系统，进行经营管理。流域管理(watershed management),又称流域治理、流域经营、集水区经营，其概念是：为了充分发挥水土资源及其他自然资源的生态效益、经济效益、社会效益，以流域为单元，在全面规划的基础上，合理安排农、林、牧、副各业用地，因地制宜地布设综合治理措施，对水土及其他自然资源进行保护、改良与合理利用。
境流域生态监测，作为流域管理中的重要一环，关于生态脆弱性指标遥感监测与综合分析方法，基于已有的模型方法，从不同角度进行监测和分析，但是对于国际流域，由于涉及到多个国家，还要综合监测多个国家的资源环境管理的差异、不同国家之间的公共资源，水资源、生物资源下对生态系统影响的差异。
自上世纪90年代以来，许多学者从不同角度对生态的理论、研究方法、评价指标及生态安全格局构建等做了大量研究，并取得了很多重要成果，但目前研究多集中在国家和区域尺度上，对跨国流域的研究不多，尤其是结合遥感技术与方法,并耦合生态环境模型进行跨国流域的生态脆弱性指标监测和综合分析更存在不足。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种跨国流域生态监测方法及系统。
第一方面，本发明实施例提供一种跨国流域生态监测方法，包括：
获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域；
根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息；
根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值；
采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。
其中，所述地表信息包括但不限于植被类型、冰川雪山面积、河道水面积、大坝分布信息中的一种或多种的组合。
其中，所述应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息空间差异信息的步骤，具体包括：根据所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，计算获得所述目标流域的降水和水面的空间差异指标和地形空间差异指标；其中，所述降水和水面的空间差异指标包括但不限于降水空间差异指数和水面概率指数；其中，所述地形空间差异指标包括但不限于地形差异指数。
其中，所述预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标包括但不限于流域暴露性指标、流域敏感性指标和流域适应性指标。
其中，所述流域暴露性指标包括但不限于降水系数、高程差异指数、坡度差异指数、人类干扰强度指数和国家综合影响系数；所述流域敏感性指标包括但不限于景观破碎度指数、土壤湿度指数、生态系统弹性指数、生态系统活力指数和水分胁迫指数；所述流域适应性指标包括但不限于保护面积指数、国家发展指数和国家稳定指数。
其中，所述提取二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息的步骤，还包括：将所述二级流域中的地表信息划分为若干个预设规格的网格单元，获取所述若干个网格单元的流域基础信息空间差异信息；进一步的，所述根据所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值的步骤，具体包括：根据任一所述网格单元中的流域基础信息，对任一所述网格单元中预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获得任一所述网格单元的各项指标的值。
第二方面，本发明实施例提供一种跨国流域生态监测装系统，包括：
数据获取模块，用于获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域；
空间差异信息提取模块，用于根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息；
指标体系监测模块，用于根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值；
综合分析模块，用于采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。
其中，所述空间差异信息提取模块中还包括：网格划分子模块，用于将所述二级流域中的地表信息划分为若干个预设规格的网格单元，获取所述若干个网格单元的流域基础信息空间差异信息；进一步的，所述指标体系监测模块还用于根据任一所述网格单元中的流域基础信息，对任一所述网格单元中预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获得任一所述网格单元的各项指标的值。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面所提供的跨国流域生态监测方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所提供的跨国流域生态监测方法的步骤。
本发明实施例提供的方法及系统，采用流域的数字高程模型数据来提取流域地表信息，进而对目标流域的空间差异信息进行分析，同时根据流域的基础信息对预设的监测与分析的指标体系中的指标进行计算，进而获得流域的生态监测分析结果，充分考虑到跨国流域生态脆弱性的各个指标因素及地理信息系统、遥感大数据状态等信息，实现了对跨国流域进行综合监测与分析，获得更准确的分析结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例供的跨国流域生态监测方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的跨国流域生态监测装系统的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1，图1为本发明一实施例供的跨国流域生态监测方法的流程示意图，所提供的方法包括：
S1，获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域。
S2，根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息。
S3，根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值。
S4，采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。
具体的，在需要进行生态监测的流域中，获取该区域的数字高程模型(DEM，Digital Elevation Model)数据，数字高程模型是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表达)，它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，建立DEM的方法有多种。从数据源及采集方式讲有：(1)直接从地面测量,所涉及的仪器有水平导轨、测针、测针架和相对高程测量板等构件，也可以用GPS、全站仪、野外测量等高端仪器；(2)根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获取,如立体坐标仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等等；(3)从现有地形图上采集，如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法。
在获取目标流域的数字高程模型数据后，通过预设软件提取其中的一级流域和二级流域，根据预设规则，提取一级流域和二级流域中的地表信息，即应用遥感数据，提取植被类型、冰川雪山、河道水面积、大坝专题信息。提取永久冰川、雪山、大坝的分布和面积。进而根据流域地表信息计算获取流域的空间差异信息，同时也会获取相应的流域基础信息。其中，空间差异信息包括流域的降水和水面空间差异，同时也包括流域的地形空间差异。
在获取了流域基础信息和空间差异信息后，根据一级流域和二级流域中的流域基础信息，来对与预设的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，其中，流域基础信息包括但不限于流域内的降水信息、地形高程差异信息、人类干扰信息、流域范围内土壤湿度信息，生态系统弹性信息、保护区面积、流域经过的国家中，国家发展和国家稳定指数等信息，来对流域进行综合分析，获取各项预设指标的数值。
由于不同的评价指标具有不同的单位，因此无法将它们进行直接的比较，故需要先对这些指标进行统一处理。因此，指标数据的标准化处理采用线性差值法进行，具体公式如下所示：
正向指标(数值越大越安全的指标)
负向指标(数值越小越安全的指标)
由于上述的各项指标中包含有正向指标和负向指标，因此为了将指标进行统一，则针对不同类型的指标采用对应的公式进行处理，式中，X为原始指标值，X'为标准化值，Xmax和Xmin分别为指标时间序列中的最大值和最小值。
最后，对所有的标准化后的指标进行综合分析，其计算公式为：
式中，n为指标的个数，Wj为指标j的权重，Xj为指标j标准化后的值。LES即为最终的目标流域生态监测分析结果。
通过此方法，采用流域的数字高程模型数据来提取流域地表信息，进而对目标流域的空间差异信息进行分析，同时根据流域的基础信息对预设的监测与分析的指标体系中的指标进行计算，进而获得流域的生态监测分析结果，充分考虑到跨国流域生态脆弱性的各个指标因素及地理信息系统、遥感大数据状态等信息，实现了对跨国流域进行综合监测与分析，获得更准确的分析结果。
在上述实施例的基础上，所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息包括但不限于植被类型、冰川雪山面积、河道水面积、大坝分布信息中的一种或多种的组合。
所述应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息空间差异信息的步骤，具体包括：根据所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，计算获得所述目标流域的降水和水面的空间差异指标和地形空间差异指标；其中，所述降水和水面的空间差异指标包括但不限于降水空间差异指数和水面概率指数；其中，所述地形空间差异指标包括但不限于地形差异指数。
具体的，通过应用数字高程模型数据，可以提取目标流域的植被类型、冰川雪山、河道水面积、大坝专题信息，进而获得永久冰川、雪山和大坝的分布和面积信息。
计算空间差异信息过程中，空间差异信息包括降水和水面的空间差异分析以及地形空间差异信息，其中，降水和水面空间差异中包含降水空间差异指数，通过目标流域中的一级流域或二级流域中，每一个选择区域的方差以及一级流域或二级流域中所有区域的降水平均值来计算获取。
水面概率指数通过一级流域和二级流域的水面的面积，流域面积以及观测次数，选择区域个数来计算获得。
地形空间差异指数通过一级流域和二级流域中每个选择区域的高程方差以及一级流域和二级流域中所有区域的高程方差的平均值计算获得。
在计算空间差异信息中的指标时，对一级流域和二级流域分别进行计算，从而获得目标流域中的一级流域的空间差异信息和二级流域的空间差异信息。
在上述实施例的基础上，所述预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标包括但不限于流域暴露性指标、流域敏感性指标和流域适应性指标。
所述流域暴露性指标包括但不限于降水系数、高程差异指数、坡度差异指数、人类干扰强度指数和国家综合影响系数；所述流域敏感性指标包括但不限于景观破碎度指数、土壤湿度指数、生态系统弹性指数、生态系统活力指数和水分胁迫指数；所述流域适应性指标包括但不限于保护面积指数、国家发展指数和国家稳定指数。
具体的，在指标体系检测与分析过程中，通过一级流域和二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值，其中，预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标包括但不限于流域暴露性指标、流域敏感性指标和流域适应性指标。
其中，暴露性指标通过流域的降水信息、高程(高程、坡度和坡向)和人类干扰强度(人工下垫面比例、跨国影响系数-不同级别流域影响系数0～1)，其中，降水信息权重占比0.5，高程影响权重占比0.2，人类干扰强度权重占比0.3。
暴露性指标中包含降水系数，地形地貌指数、人类干扰强度指数和国家综合影响系数，其中，降水系数通过选择区域内的平均降水量，选择区域面积和流域的年平均最大降水量计算获得。
地形地貌指数中包括：地形高程差异指数，通过目标区域内的平均高程，和高程差异系数计算获取；坡度差异指数，通过目标区域内的平均坡度高程和坡度差异系数计算获得。
人类干扰强度指数通过目标区域内人类干扰的土地面积计算获得，国家综合影响系数通过目标流域的跨国数，流域中的大坝影响系数计算获得。
在敏感性指标中，通过景观破碎度、土壤湿度、生态系统弹性/生态系统活力(NPP)和水面占比来计算获取预设的指数。
流域敏感性指标包括但不限于景观破碎度指数、土壤湿度指数、生态系统弹性指数、生态系统活力指数和水分胁迫指数。
在景观破碎度指标计算中，选择应用遥感数据获得的山地天然林、水体、人工林、草地、交通用地、居民点、农田、滩地等用地类型作为数据源，计算景观破碎度指数，景观破碎度指数计算公式：
式中，FIi表示监测单元i的景观破碎度指数，TAi表示监测单元i的总面积，Ni表示给定的监测单元i内所有土地利用类型斑块总数。
土壤湿度指数计算中，通过选取目标区域内的平均土壤湿度和目标区域面积以及流域面积计算获得。生态系统弹性指数通过选取目标区域内土地类型的弹性系数、目标土地类型的占比、目标区域面积以及流域面积计算获得。生态系统活力指数通过选取目标区域内平均净初级生产力的均值和目标区域面积以及流域面积计算获得。水分胁迫指数通过目标区域内潜在蒸散发数值和实际蒸发数值计算获得。
流域适应性指标包括但不限于保护面积指数、国家发展指数和国家稳定指数。其中，保护面积系数通过选择目标区域内的保护区面积计算获得、国家发展指数通过目标区域内的灯光亮度值计算获得，具体公式如下：
式中，LIi为国家发展指数，Lmax为区域最大灯光亮度值，Lmin为灯光最小亮度值；s0为选取区域面积；Si为子流域i的面积。
国家稳定指数中包含有灯光稳定指数和时间序列灯光趋势指数，灯光稳定指数通过目标区域内时间序列的灯光亮度方差以及灯光亮度均值计算获得，具体公式如下：
式中，CTIli为国家稳定指数，σli为子流域i的网格j时间序列的灯光亮度方差，μlj为子流域i的网格j时间序列的灯光亮度均值。
时间序列灯光趋势指数通过计算事件序列的灯光变化趋势获得，如果上升表示为持续稳定变好，持平表示基本稳定，下降则表示政局不稳。
通过此方法，结合多项预设指数，来对选取的流域进行流域生态监测，其中，选取的指数包含有流域经过的国家的相关信息，以保证对跨国流域的全面，动态分析。
在上述实施例的基础上，所述提取二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息的步骤，还包括：将所述二级流域中的地表信息划分为若干个预设规格的网格单元，获取所述若干个网格单元的流域基础信息空间差异信息。
进一步的，所述根据所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值的步骤，具体包括：根据任一所述网格单元中的流域基础信息，对任一所述网格单元中预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获得任一所述网格单元的各项指标的值。
具体的，在对二级流域进行分析时，通过在二级流域下生成一定规格的网格，每个网格作为一个候选区域进行综合分析，具体实现中，可以在ArcGis中利用FISHNET功能模块建立研究区范围大小的1km*1km或2km*2km的公里格网数据，统计每个格网单元覆盖下的土地利用斑块属性数据，依据公式计算得到每个格网单元的各指标值，利用层次分析法计算各指标的权重系数，携同标准化后的各指标值，带入综合计算模型。
相应的，在计算各个指数的过程中，对每个网格进行相应的计算。在本实施例中，降水空间差异指数计算过程中，将上述网格与平均降水分布图叠加，计算子流域i格网降水空间差异指数，具体公式为：
式中，SDIi为子流域i的降水空间差异指数；σpi为子流域i中的网格的方差；μpi为子流域i的网格的均值。
水面概率分析中，通过公式：
计算每个网格的降水空间差异指数，式中，SDIi为子流域i的降水空间差异指数；σpi为子流域i中的网格的方差；μpi为子流域i的网格的均值。
地形空间差异分析中，通过公式：
计算获得地形差异指数，式中，SDIh为地形差异指数，σhi为子流域i中网格高程的方差；μhi为子流域i中网格高程的均值。
相应的，在指标体系检测和分析中，降水系数通过公式：
计算获得，式中，PRIi为子流域i的降水系数；PRj子流域i中网格j的年均降水量；s0为网格面积；Si为子流域i的面积；PRmax为流域i的年均最大降水量。
地形高程差异指数通过公式
计算获得，式中，HIi为子流域i的高程差异指数；Hj为子流域i中的网格j的平均高程；H0为预设的数值；fhi为子流域i的网格高程差异系数；σhi为子流域i的网格高程方差；μhi为子流域i的网格高程均值；s0为网格面积；Si为子流域i的面积。
坡度差异指数通过公式：
计算获得，式中，LSi为子流域i的坡度差异指数；LSj为子流域i中的网格j的平均高程；flsi为子流域i的网格坡度差异系数；σlsi为子流域i中网格的方差；μlsi为子流域i中的网格的均值；s0为网格面积；Si为子流域i的面积。
人类干扰强度指数通过公式：
计算获得，式中，PIIi为子流域i的人类干扰强度指数；SPIj为子流域i中网格j的人类干扰的土地利用类型j的面积，wk为人类干扰类型k的权重；Si为子流域i的面积。
国家综合影响系数通过公式：
计算获得，式中，Bi为国家综合影响系数，Ni为子流域i中的跨国数，N0为预设的数值，fbi为大坝影响系数，取值范围为0～1。
土壤湿度指数通过公式：
计算获得，式中，SWIi为土壤湿度指数，SWj为子流域i中第j个网格的平均土壤湿度；s0为网格面积；Si为子流域i的面积。
生态弹性指数通过公式：
计算获得，式中，ESIi为生态系统弹性指数，wkj为网格j的土地类型k的弹性系数，TDkj为网格j中的土地类型k的比例；s0为网格面积；Si为子流域i的面积。
生态系统活力指数通过公式：
计算获得，式中，EIi为子流域i中生态系统活力指数，NPPj子流域i中网格j的平均净初级生产力平均值，NPP0为预设的数值；s0为网格面积；Si为子流域i的面积。
水分胁迫指数通过公式：
计算获得，式中，STIi为水分胁迫指数，Epj为子流域i中网格j的潜在蒸散发，Eaj为网格j的实际蒸散发。
保护面积系数通过公式：
计算获得，式中，PTIi为子流域i的保护指数；SPtj为子流域i的网格j的保护区面积；Si为子流域i的面积。
通过此方法，统计每个格网单元覆盖下的土地利用斑块属性数据，依据公式计算得到每个格网单元的各指标值，利用层次分析法计算各指标的权重系数，携同标准化后的各指标值，带入综合计算模型，由指标评价体系计算得到一个跨国境流域的生态脆弱性监测指标数据，从而进行脉动性分析、评价。
参考图2，图2为本发明一实施例提供的跨国流域生态监测装系统的结构示意图，所提供的系统包括：数据获取模块21，空间差异信息提取模块22，指标体系监测模块23和综合分析模块24。
其中，数据获取模块21用于获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域。
空间差异信息提取模块22用于根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息。
指标体系监测模块23用于根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值。
综合分析模块24用于采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。
其中，所述空间差异信息提取模块22中还包括：网格划分子模块，用于将所述二级流域中的地表信息划分为若干个预设规格的网格单元，获取所述若干个网格单元的流域基础信息空间差异信息；
进一步的，所述指标体系监测模块23还用于根据任一所述网格单元中的流域基础信息，对任一所述网格单元中预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获得任一所述网格单元的各项指标的值。
需要说明的是，上述数据获取模块21，空间差异信息提取模块22，指标体系监测模块23和综合分析模块24配合以执行上述实施例中的一种跨国流域生态监测方法，该系统的具体功能参见上述的跨国流域生态监测方法的实施例，此处不再赘述。
图3示例了一种电子设备的结构示意图，如图3所示，该服务器可以包括：处理器(processor)310、通信接口(Communications Interface)320、存储器(memory)330和总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过总线340完成相互间的通信。通信接口340可以用于服务器与智能电视之间的信息传输。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行如下方法：获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域；根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息；根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值；采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。
本实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域；根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息；根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值；采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域；根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息；根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值；采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种跨国流域生态监测方法，其特征在于，包括：
获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域；
根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息；
根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值；
采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流域地表信息包括但不限于植被类型、冰川雪山面积、河道水面积、大坝分布信息中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息空间差异信息的步骤，具体包括：
根据所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，计算获得所述目标流域的降水和水面的空间差异指标和地形空间差异指标；
其中，所述降水和水面的空间差异指标包括但不限于降水空间差异指数和水面概率指数；
其中，所述地形空间差异指标包括但不限于地形差异指数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标包括但不限于流域暴露性指标、流域敏感性指标和流域适应性指标。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述流域暴露性指标包括但不限于降水系数、高程差异指数、坡度差异指数、人类干扰强度指数和国家综合影响系数；
所述流域敏感性指标包括但不限于景观破碎度指数、土壤湿度指数、生态系统弹性指数、生态系统活力指数和水分胁迫指数；
所述流域适应性指标包括但不限于保护面积指数、国家发展指数和国家稳定指数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息的步骤，还包括：
将所述二级流域中的地表信息划分为若干个预设规格的网格单元，获取所述若干个网格单元的流域基础信息空间差异信息；
进一步的，所述根据所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值的步骤，具体包括：
根据任一所述网格单元中的流域基础信息，对任一所述网格单元中预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获得任一所述网格单元的各项指标的值。
7.一种跨国流域生态监测装系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取目标流域的数字高程模型数据，提取所述目标流域中的一级流域和二级流域；
空间差异信息提取模块，用于根据预设规则，应用遥感技术提取所述一级流域和所述二级流域中的流域地表信息，根据所述地表信息获取所述目标流域的流域基础信息和空间差异信息；
指标体系监测模块，用于根据所述一级流域和所述二级流域中的流域基础信息，对预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获取所述各项指标的值；
综合分析模块，用于采用线性差值法对流域基础信息、空间差异信息和所述各项指标的值进行统一处理，获取所述目标流域的生态监测分析结果。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述空间差异信息提取模块中还包括：网格划分子模块，用于将所述二级流域中的地表信息划分为若干个预设规格的网格单元，获取所述若干个网格单元的流域基础信息空间差异信息；
进一步的，所述指标体系监测模块还用于根据任一所述网格单元中的流域基础信息，对任一所述网格单元中预先建立的监测与分析的指标体系中的各项指标进行计算，获得任一所述网格单元的各项指标的值。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时实现如权利要求1至6任一项所述跨国流域生态监测方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述跨国流域生态监测方法的步骤。
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