CN112347978A - 基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法，它涉及一种生态系统属性组分组成结构描述方法。本发明解决了目前生态系统属性组分组成结构描述方法缺乏针对单一生态系统内部结构的描述。本发明方法：步骤一、生态系统属性分布栅格数据生成；步骤二、生态系统属性组分频率分布构建。本发明可直观表达森林生态系统内部属性结构状况，本发明可为政府部门与相关生产单位进行生态系统管理以及生态环境恢复与治理提供科学决策信息。

Description

基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法
技术领域
本发明涉及一种生态系统属性组分组成结构描述方法。
背景技术
区域景观是由相互作用的不同类型生态系统斑块所组成，其组成结构与空间结构差异使诸多区域景观之间具有各不相同的生态功能。景观生态学采用景观指数方法对区域景观的空间结构(譬如生态系统斑块大小、形状及其空间分布等)进行定量描述(傅伯杰等，2001)；其组成结构则是通过区域景观中不同类型生态系统与其所占空间面积之间的对应关系而得以体现的。但是，上述结构描述方法只是针对区域景观水平的多个生态系统类型的组合，而缺乏针对单一生态系统内部结构，特别是内部属性组分组成结构进行描述分析的方法体系。
发明内容
本发明为解决目前生态系统属性组分组成结构描述方法缺乏针对单一生态系统内部结构的描述，而提供了基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法。
本发明基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法按照以下步骤进行：
步骤一、生态系统属性分布栅格数据生成
将研究区全年遥感植被指数数据与土地利用数据进行空间叠加处理，从中提取指定生态系统类型的属性植被指数分布栅格数据；
步骤二、生态系统属性组分频率分布构建
根据研究区植被指数分布栅格数据，获得网格植被指数的最大值与最小值，并确定植被指数属性分组个数及其宽度；依据分组方案，按照植被指数栅格数据，生成生态系统属性组分频率分布数据；再依据植被指数属性组分频率分布数据，生成以植被指数分组特征值作为横轴，以各分组所占频数作为纵轴的生态系统属性组分频率分布图，即完成了生态系统属性组分组成结构的描述。
本发明将具有植被指数属性组分的频率分布引入到生态系统属性组分组成结构描述之中，生成植被指数分组的特征值与分组拥有的遥感像元数量所构成的属性组分频率分布；前者表征的是生态系统组分的属性分异，后者体现的是不同属性组分所占比例。本发明的基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法，解决了目前生态系统属性组分组成结构描述方法缺乏针对单一生态系统内部结构的问题，能够直观表达单一生态系统内部属性结构状况，本发明可为政府部门与相关生产单位进行生态系统管理以及生态环境恢复与治理提供科学决策信息。
附图说明
图1实施例1中森林生态系统植被指数NDVI分布图；
图2实施例1中森林生态系统植被指数NDVI组分频率分布图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法按照以下步骤进行：
步骤一、生态系统属性分布栅格数据生成
将研究区全年遥感植被指数数据与土地利用数据进行空间叠加处理，从中提取指定生态系统类型的属性植被指数分布栅格数据。
步骤二、生态系统属性组分频率分布构建
根据研究区植被指数分布栅格数据，获得网格植被指数的最大值与最小值，并确定植被指数属性分组个数及其宽度；依据分组方案，按照植被指数栅格数据，生成生态系统属性组分频率分布数据；再依据植被指数属性组分频率分布数据，生成以植被指数分组特征值作为横轴，以各分组所占频数作为纵轴的生态系统属性组分频率分布图，即完成了生态系统属性组分组成结构的描述。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二中生态系统属性组分频率分布数据是植被指数属性分组以及分组网格频数两个字段组成的表格数据。其他与具体实施方式一相同。
实施例1基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法按照以下步骤进行：
步骤一、生态系统属性分布栅格数据生成
将研究区全年遥感植被指数数据与土地利用数据进行空间叠加处理，从中提取指定生态系统类型的属性植被指数分布栅格数据。即获取2000年广东省全年植被指数NDVI数据、以及2000年土地利用数据，将土地利用数据与植被指数NDVI数据进行空间叠加处理，从中提取森林生态系统的植被指数NDVI栅格数据，如图1所示。
步骤二、生态系统属性组分频率分布构建
由研究区植被指数分布栅格数据，获得网格植被指数的最大值与最小值，并确定植被指数属性分组个数及其宽度；依据分组方案，由植被指数栅格数据，生成生态系统属性组分频率分布数据，其是由植被指数属性分组以及分组网格频数两个字段组成的表格数据；由上述植被指数属性组分频率分布数据，生成以植被指数分组特征值作为横轴，以各分组所占频数作为纵轴的生态系统属性组分频率分布图，用以表达生态系统属性组分组成结构状况。即对广东省森林生态系统植被指数NDVI栅格数据进行极值查询，得到NDVI的最小值与最大值分别为0.641和0；由植被指数NDVI的分布范围，对其进行等距分组，确定NDVI的分组区间为0.02，并得到NDVI的分组数量为33个；按照上述分组方案对植被指数NDVI栅格数据进行分组，得到广东省森林生态系统的属性频率分布数据，其中，NDVI分组特征值代表森林生态系统组分属性，而各NDVI分组中的网格数量即为森林生态系统组分的频数比例(表1)；由NDVI分组中间值(特征值)作为横轴，各NDVI分组所拥有的网格频数作为纵轴，形成森林生态系统属性频率分布图(图2)，它可直观表达广东省森林生态系统内部属性结构状况。
表1森林生态系统组分的频数比例
Figure BDA0002796670060000031
如图2所示，基于植被指数NDVI分组的2000年广东省森林生态系统组分呈现类似高斯函数的单峰频率分布形式，其中，组分植被指数NDVI的变化范围为[0，0.66]，在0.2-0.65范围内组分分布数量居多，且集中分布于0.5左右，该属性分组区间的森林生态系统组分的网格数量可达1.6万个；在0.2—0.5范围内，森林组分网格数量随植被指数NDVI增大而急剧增加，在0.5—0.6范围内，森林组分网格数量随植被指数NDVI增大而急剧减小。

Claims (2)

1.基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法，其特征在于基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法按照以下步骤进行：
步骤一、生态系统属性分布栅格数据生成
将研究区全年遥感植被指数数据与土地利用数据进行空间叠加处理，从中提取指定生态系统类型的属性植被指数分布栅格数据；
步骤二、生态系统属性组分频率分布构建
根据研究区植被指数分布栅格数据，获得网格植被指数的最大值与最小值，并确定植被指数属性分组个数及其宽度；依据分组方案，按照植被指数栅格数据，生成生态系统属性组分频率分布数据；再依据植被指数属性组分频率分布数据，生成以植被指数分组特征值作为横轴，以各分组所占频数作为纵轴的生态系统属性组分频率分布图，即完成了生态系统属性组分组成结构的描述。
2.根据权利要求1所述的基于遥感植被指数的生态系统属性组分组成结构描述方法，其特征在于步骤二中生态系统属性组分频率分布数据是植被指数属性分组以及分组网格频数两个字段组成的表格数据。
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