[发明专利]一种基于遥感技术的湿地生态系统健康综合评价方法

权利要求书

1.一种基于遥感技术的湿地生态系统健康综合评价方法，所用的是三期高分辨率遥感影像，所用特征，包括以下几个步骤：

步骤1，结合湿地的定义及其生态特征，确定西溪湿地分类系统，将西溪湿地内的类型主要分为：水域、绿地、裸地、建筑等4种一级类别和对应的河流、库塘、沼泽、草地、灌丛、林地、岸滩、休耕地、建筑、道路等10种二级分类；

步骤2，置购2000年IKONOS多光谱及全色数据、2007年QuickBird多光谱及全色数据、2011年WorldView2多光谱及全色数据等三期高分辨率遥感影像，并按照遥感影像的分辨率对高程数据重采样，得到高程数据重采样结果；

步骤3，通过arcGIS软件按照湿地分类系统，将湿地内的类型分为水域、绿地、裸地、建筑等4种一级类别和对应的河流、库塘、沼泽、草地、灌丛、林地、岸滩、休耕地、建筑、道路等10种二级分类，完成对西溪湿地2000年、2007年及2012年的湿地类型解译和成图工作，将10种二级分类分别标记为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10；

步骤4，对遥感影像提取斑块数量和面积、斑块形状、景观多样性和景观破碎度等湿地信息指标，利用景观格局软件FRAGSTATS计算各类指数，对杭州西溪湿地景观格局变化进行定量分析；景观格局指数包括斑块数量、斑块面积、斑块形状指数、香农多样性指数、香农均度指数、蔓延度指数、斑块平均大小、最大斑块所占景观面积的比例等；

步骤5，利用公式

CA=Σj=1naij(110000),]]>

计算斑块类型面积(CA)，单位：ha，范围：CA>0，a_ij＝p_ij(第i类第j个斑块)的面积(m²)；

步骤6，利用公式

PLAND=pI=Σj=1naijA(100),]]>

计算斑块所占景观面积的比例(PLAND)，单位：百分比，范围：0<PLAND<＝100，p_i＝第i类景观类型在整个景观的比例，a_ij＝p_ij(第i类第j个斑块)的面积(m²)，A＝总景观面积(m²)；

步骤7，利用软件计算斑块个数(NP)，单位：无，范围：NP>＝1和最大斑块所占景观面积的比例(LPI)，单位：百分比，范围：0<LPI<＝100；

步骤8，利用公式

MN=Σj=1nxijni,]]>

计算斑块平均大小(MPS)，单位：ha，范围：MPS>0；

步骤9，利用公式

SHAPE=PijminPij,]]>

计算形状指数(SHAPE)，Pij＝由栅格表层数目决定的斑块ij的周长，minPij＝由栅格表层数目决定的斑块ij的最小周长；

步骤10，利用公式

SHDI=-Σi=1m(PielnPi),]]>

计算香农多样性指数(SHDI)，单位：无，范围：SHDI>＝0，Pi＝第i类斑块所占整个景观面积的比例；

步骤11，利用公式

SHEI=-Σi=1m(PielnPi)lnm,]]>

计算香农均度指数(SHEI)，单位：无，范围：0<＝SHEI<＝1，Pi＝第i类斑块所占整个景观面积的比例；

步骤12，利用公式

CONTAG=[1+Σi=1mΣk=1m[(Pi)(gikΣk=1mgik)]×[ln(Pi)(gikΣk=1mgik)]2ln(m)](100)]]>

计算蔓延度指数(CONTAG)，单位：百分比，范围：0<CONTAG<＝100；

步骤13，在湿地信息提取方法的支持下，根据西溪湿地分类系统，制作了西溪湿地空间分布图，并统计2007年-2012年间各类型湿地景观格局动态变化；

步骤14，根据各指数参量，建立生态系统健康综合评价模版，主要以香农多样性指数、香农均度指数、蔓延度指数和斑块形状指数为衡量参数；

步骤15，根据香农多样性指数、香农均度指数、蔓延度指数和斑块形状指数大小范围，形成以优、良、差的生态系统健康状况评价。