CN112507858B - 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

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。本发明是为了解决现有技术中没有描述生态系统属性组分组成结构随着时间推进而发生变化的技术问题。本方法：一、两期组分频率分布数据获取；二、组分频率分布数据差值计算；三、属性组分组成结构变化显示。本发明提出一种生态系统属性组分组成结构变化描述方法，它通过两个时刻的生态系统属性组分频率分布数据之间的差值计算，以获取生态系统各属性组分的数量变化，以便更好地揭示生态系统属性组分组成结构的变化特征。本发明属于生态系统属性结构描述领域。

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
专利“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”通过构建遥感植被指数组分的频率分布图，以描述某一时刻生态系统属性组分组成结构的静态状况。然而，由于生态系统属性组分组成结构会随着时间推进而发生变化，目前，缺少一套针对生态系统属性组分组成结构变化的描述方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中没有描述生态系统属性组分组成结构随着时间推进而发生变化的技术问题，提供了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。
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：
一、两期组分频率分布数据获取：
根据两期生态系统属性植被指数或生态参量的栅格数据，获取两幅生态系统属性栅格数据中网格取值的最大值与最小值，确定属性分组的个数及其宽度；
由属性分组方案，将两期生态系统属性栅格数据转化为相应的属性组分频率分布数据；
二、组分频率分布数据差值计算：
对两期的属性组分频率分布数据，计算每个属性分组对应的组分频数进行差值，采用后期频数减前期频数的方式，获得生态系统属性组分的频率差值分布数据；
三、属性组分组成结构变化显示：
以属性分组中间值为横轴，以频数差值为纵轴，形成生态系统属性组分频率差值分布图；采用样条插值方式，对生态系统属性组分的频率差值分布曲线进行平滑。
本发明提出一种生态系统属性组分组成结构变化描述方法，它通过两个时刻的生态系统属性组分频率分布数据之间的差值计算，以获取生态系统各属性组分的数量变化，以便更好地揭示生态系统属性组分组成结构的变化特征。
附图说明
图1表征的是实验一中2010年森林生态系统植被指数NDVI栅格数据图；
图2表征的是实验一中2011年森林生态系统植被指数NDVI栅格数据图；
图3表征的是实验一中森林生态系统植被指数NDVI频率差值分布图。
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：
一、两期组分频率分布数据获取：
根据两期生态系统属性植被指数或生态参量的栅格数据，获取两幅生态系统属性栅格数据中网格取值的最大值与最小值，确定属性分组的个数及其宽度；
由属性分组方案，将两期生态系统属性栅格数据转化为相应的属性组分频率分布数据；
二、组分频率分布数据差值计算：
对两期的属性组分频率分布数据，计算每个属性分组对应的组分频数进行差值，采用后期频数减前期频数的方式，获得生态系统属性组分的频率差值分布数据；
三、属性组分组成结构变化显示：
以属性分组中间值为横轴，以频数差值为纵轴，形成生态系统属性组分频率差值分布图；采用样条插值方式，对生态系统属性组分的频率差值分布曲线进行平滑。
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一中确定属性分组的宽度为0.02。其他与具体实施方式一相同。
采用系数实验验证本发明效果：
实验一：
生态系统属性组分组成结构变化描述方法，按以下步骤进行：
一、两期组分频率分布数据获取
获取2010和2011年黑龙江省森林生态系统植被指数NDVI栅格数据，如图1、图2，查看两幅影像中植被指数NDVI取值的最大值与最小值，确定两者NDVI共同的变化范围为0.02—0.92；将植被指数NDVI以0.02为区间进行等距分组，得到45个NDVI分组；分别统计各组中NDVI网格数量，获得两期的植被指数NDVI频率分布数据，如表1所示。
表1：森林生态系统植被指数NDVI频率分布数据
Figure BDA0002815336350000021
/>
Figure BDA0002815336350000031
二、组分频率分布数据差值计算
对表1中的每个分组，将2011年对应的频数减去2010年对应的频数，获得植被指数NDVI频率差值分布数据，如表2所示。
表2：黑龙江省森林生态系统植被指数NDVI频率差值分布数据
Figure BDA0002815336350000032
/>
Figure BDA0002815336350000041
三、属性组分组成结构变化显示
以植被指数NDVI分组中间值(特征值)为横轴，以频数差值为纵轴，形成黑龙江省森林生态系统植被指数NDVI频率差值分布图；同时，采用样条插值方式，对植被指数NDVI频率差值分布曲线进行平滑，得到表征生态系统属性结构变化的植被指数NDVI频率差值分布图(图3)。
从图3可以看出，2010年至2011年黑龙江省森林生态系统植被指数NDVI频率差值分布存在一个负峰与一个正峰，负峰NDVI所在范围为0.60—0.82，它说明在这个范围内，2011年的植被指数NDVI网格数量较2010年有一定程度的降低；正峰NDVI所在范围为0.82—0.92，它说明在这个范围内，2011年的植被指数NDVI网格数量较2010年有一定程度的升高；由于正峰的NDVI要高于负峰的NDVI，可以得出黑龙江省森林生态系统生长状况在向好的方向转化结论。

Claims (1)

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：
一、两期组分频率分布数据获取：
根据两期生态系统属性植被指数或生态参量的栅格数据，获取两幅生态系统属性栅格数据中网格取值的最大值与最小值，确定属性分组的个数及其宽度；
由属性分组方案，将两期生态系统属性栅格数据转化为相应的属性组分频率分布数据；
二、组分频率分布数据差值计算：
对两期的属性组分频率分布数据，计算每个属性分组对应的组分频数进行差值，采用后期频数减前期频数的方式，获得生态系统属性组分的频率差值分布数据；
三、属性组分组成结构变化显示：
以属性分组中间值为横轴，以频数差值为纵轴，形成生态系统属性组分频率差值分布图；采用样条插值方式，对生态系统属性组分的频率差值分布曲线进行平滑；
步骤一中确定属性分组的宽度为0.02。
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