[发明专利]一种流域沼泽湿地空间恢复分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境恢复方法领域，具体是一种流域沼泽湿地空间恢复分析方法。

背景技术

沼泽湿地是重要的生态系统，其功能独特性是不可替代的，具有重要的生态、经济和社会价值。近几十年来，全球性的沼泽湿地退化和消失危机引发了严重的生态环境和社会问题，直接威胁到区域、国家乃至全球的可持续发展。自《沼泽湿地公约》缔结以来，国际社会越来越意识到加强沼泽湿地生态优化、沼泽湿地恢复、促进沼泽湿地可持续利用的重要性和迫切性，而且国际社会对沼泽湿地的关注也从最初仅强调沼泽湿地作为水禽栖息地的功能，拓展到沼泽湿地优化、沼泽湿地恢复、沼泽湿地保护及合理利用的各个方面，其中沼泽湿地的优化、恢复与保护成为国际社会关注的热点。因此，结合相关技术实现沼泽湿地恢复，对生态环境的改善具有重要的研究意义和实际价值。目前现有技术对沼泽湿地恢复的研究主要集中在如何创建和实现沼泽湿地的恢复目标上，没有考虑沼泽湿地的功能特征，从沼泽湿地功能特征的角度实现沼泽湿地恢复。

发明内容

本发明的目的是提供一种流域沼泽湿地空间恢复分析方法，以实现对流域内沼泽湿地空间恢复分析。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种流域沼泽湿地空间恢复分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、数据采集：

采集流域的TM遥感影像数据、气象数据、流域内土地利用数据、数字高程模型DEM数据、食物丰富度植被指数NDVI数据、叶面积指数LAI数据、河流及道路矢量数据，其中：

TM遥感影像数据来源于卫星测量；

气象数据来源于气象测量；

流域内土地利用数据为采用面向对象分类的方法，由TM遥感影像数据经人工目视解译得到，并且根据流域内土地利用数据将流域内区域分为林地、草地、沼泽湿地、水体、人工表面、耕地及未利用地共七种类型；

数字高程模型DEM数据是1:25万的30米分辨率；食物丰富度植被指数 NDVI数据为经过TM遥感影像数据反演得到，反演计算公式为(NIR– R)/(NIR+R)，其中，NIR是0.76μm到0.96μm的近红外波段，R是0.62μm到 0.69μm的红波段；叶面积指数LAI数据是由食物丰富度植被指数NDVI数据反演得到，用来计算流域内的实际蒸散；

河流及道路矢量数据由流域内土地利用数据提取得到，并且在ArcGIS9.3数据处理平台下，利用Line Density命令可分别生成河流、道路密度图；

上述数据均被统一到同一坐标系和投影之下，所采用的投影为UTM投影，并采用全国统一的，所有数据都被统一成相同栅格大小的Grid；

(2)、确定流域内沼泽湿地恢复评价指标：选择流域内沼泽湿地的水文调节功能和水禽栖息地功能作为沼泽湿地恢复评价指标，具体过程如下：

(2.1)、以蒸散数据和来源于气象数据的降水数据为基础，结合TM遥感与 GIS分析技术，对水文调节功能进行评价：

首先根据流域内的气象站点分布，对气象站点数据进行插值；

然后按照Penman-Monteith公式计算出流域的潜在蒸散数据，再结合降雨量反演出实际蒸散，通过TM遥感影像数据与气象数据计算得到区域尺度上的实际蒸散量ET，计算公式如下：

ET＝9.78+0.0072*ETo*PPT+0.051*PPT*LAI，

其中，ETo为潜在蒸散，LAI表示叶面积指数，PPT表示降雨量，全称为 precipitation。

最后采用降雨量栅格减去实际蒸散得到最终区域的水文径流调节，以该水文径流调节评价流域内沼泽湿地的水文调节功能；

(2.2)、以TM遥感和GIS为技术支撑，结合水禽栖息地的环境特征以及环境状况，选择影响水禽栖息的水源状况、干扰条件、食物丰富度植被指数NDVI 以及遮蔽物作为评价指标，采用层次分析法确定各因子权重，再结合GIS的空间分析手段，实现穆陵河流域水禽栖息地适应性的空间分析，以评价流域内沼泽湿地的水禽栖息地功能，其中水源状况由流域内河流密度和湖泊密度得到，干扰条件由道路密度和居民点聚集度得到，遮蔽物由土地利用和坡度得到；

(3)、沼泽湿地恢复分析：