[发明专利]一种基于景观连接度指数评价水文连通度的方法

说明书

本发明涉及一种基于景观连接度指数评价水文连通的方法，包括以下步骤：提取研究区域的水体信息；产生节点文件和连接文件；确定距离阈值；通过景观连接度指数计算所述区域的水文连通；筛选重要水体斑块。本发明可针对具体物种，根据水体的动态特征，对不同尺度的水文连通进行评价，并得以兼顾空间和时间维度水文连通动态变化的对比分析，适应多尺度协同和动态变化的需求。

技术领域

本发明涉及湿地生态学领域；具体涉及一种基于景观连接度指数评价水文连通度的方法。

背景技术

水文连通通常指的是水文循环各要素或要素之间物质、能量以及生物的水介导运输。它不仅能够反映湿地生态系统水文要素的连接状况和物质能量的交换能力，而且能够指示湿地生态系统的健康状况。近年来，随着景观生态学的不断发展，景观连接度指数在多个学科中得到了广泛的应用。该方法描述了景观要素在空间格局或生态过程上的有机联系，这种联系可能是生物群体间的物种流或基因流，也可能是景观要素间物质与能量交换，其为探索景观空间异质性和揭示空间格局与生态过程之间的关系提供了理论基础和技术方法。景观连接度指数法能从整体上考虑不同景观类型及其内在的连通性，克服了单一要素以及局部要素的局限性。

目前我国水文连通的评价方法大多局限于宏观尺度的河网水系的连通，以及微观尺度的土壤的孔隙水之间的连通，这些方法无法实时反映区域水文连通的动态变化。若能够从景观生态学角度对水文连通进行量化，获得水体的分布和可能的连通路径，则可通过景观连接度指数对区域的水文连通进行实时和有效的监测，这对于湿地物种的保护有着重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于景观连接度指数评价水文连通的方法，解决了上述背景技术中提出的问题。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种基于景观连接度指数评价水文连通的方法，包括以下步骤：

步骤1)，提取研究区域的水体信息；

步骤2)，产生节点文件和连接文件；

步骤3)，确定距离阈值；

步骤4)，通过景观连接度指数计算所述区域的水文连通；

步骤5)，筛选重要水体斑块。

本发明提供一种对不同尺度(全球、国家、区域等)，不同生态系统(湿地、森林、草原等)的水文连通进行分析和评价的方法，以Landsat卫星影像为数据源，利用基于图论的景观连接度指数对湿地的水文连通进行分析，在提取水体斑块的基础上，识别水文连通的关键斑块节点，为基于湿地水文连通度的物种保护提供科学依据。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤1)中，基于遥感影像提取研究区域的水体信息；优选为基于有中红外波段的传感器影像。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤1)中，采用改进归一化差异水体指数在软件ENVI 5.3中提取研究区域的水体信息。需要说明的是，改进归一化差异水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)＝(Green-MIR)/(Green+MIR)，其中，Green为绿波段；MIR为中红外波段，如TM/ETM+的5波段。本发明采用有中红外波段的传感器影像；由于MNDWI的构成采用了中红外波段，不适用于无中红外波段的传感器影像，如SPOT 1-3系列、IKONOS和QuickBird等。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤2)中，在ArcGIS 10.2的插件Coneforinputs中产生所需的节点文件和连接文件。