[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

说明书

技术领域：

本发明是对湿地生态系统所处状态的一种综合性评价，特别是涉及遥感技术的湿地生态系统健康综合评价方法。

背景技术：

湿地生态健康评价是对湿地生态系统所处状态的一种综合性评价。通过湿地生态健康评价，能了解湿地生态系统结构和功能状况、湿地生态系统面临的压力以及湿地生态系统中所产生的反应，从而为制定湿地生态系统保护和恢复的对策提供依据。

西溪湿地被誉为杭州之“肾”，由于其特殊的水文条件，具有涵养水源、净化水质、调节气候、维护生物多样性等重要生态功能。然而随着经济和社会的发展，高强度的人类活动，在一定程度上对西溪生态环境造成了破坏，形成和制定合理的湿地生态健康综合评价方法是极具必要和迫切性的。

遥感技术具有大面积同步观测、数据综合性、可比性、经济性并允许重复观测等特点，在湿地资源调查、湿地动态监测及湿地保护中具有广泛的应用。目前国内外利用遥感数据对湿地景观变化的研究主要采用中等空间分辨率遥感影像为数据源，但城市湿地因其独特的地理位置和景观特征，经常表现出地类斑块面积较小、分布不均、破碎度高等特点，对于遥感数据的选取有着更高要求。因此，选择典型的城市湿地研究区，在现有数据基础上引入高分辨率遥感数据对城市湿地进行基于长时间序列多源遥感的湿地遥感监测，了解城市湿地的演变过程，分析城市湿地空间格局的动态变化，研究湿地生态系统健康综合评价方法，对城市湿地的保护以及城市生态环境的修复有重要的现实意义。

本文在遥感和地理信息系统支持下，以西溪湿地为例，对该区域的湿地景观格局变化(包括斑块数量和面积、斑块形状、景观破碎度、景观多样性变化等)进行动态分析，在湿地生态系统健康综合评价结果的基础上，进一步对西溪湿地生态健康系统综合评价方法进行了讨论和分析。

发明内容：

本发明针对现有的遥感制图产品质量评价方法的局限性，发明一种快速、低成本的基于遥感技术的湿地生态系统健康综合评价方法，为了解湿地生态系统结构和功能状况、湿地生态系统面临的压力以及湿地生态系统中所产生的反应，从而为制定湿地生态系统保护和恢复的对策提供依据。

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