[发明专利]一种估算干旱平原地区生态地下水位的方法及装置

说明书

本发明提供了一种估算干旱平原地区生态地下水位的方法及装置，包括：对待研究干旱平原地区进行典型样方划分并获取环境要素；依据待研究干旱平原地区的历史时期卫星遥感图像数据及环境要素，构建地表植被覆盖度遥感定量反演模型；提取待研究干旱平原地区内目标点的各历史时期卫星遥感图像数据，利用构建的地表植被覆盖度遥感定量反演模型进行植被覆盖度反演，得到目标点对应历史时期的植被覆盖度；收集目标点对应历史时期的地下水埋深，依据同一历史时期的地下水埋深以及反演得到的植被覆盖度，建立该目标点的植被覆盖度和地下水埋深的关系，依据建立的关系确定该目标点的生态地下水位。可以提高干旱平原地区生态地下水位的估算精度。

技术领域

本发明涉及生态水文学中地下水生态功能和资源功能相协调的技术领域，具体而言，涉及一种估算干旱平原地区生态地下水位的方法及装置。

背景技术

我国的干旱地区分布十分广泛，降雨量稀少，对于干旱地区来说，这些地区的天然植被对地下水依存度很高，地下水位的高低控制着该地区植被种群的分布格局、植被覆盖度。对于这些地区的植被种群来说，每一植被种群都有其相对应的地下水位(地下水埋深)，以维系该植被种群的生长和繁衍，该地下水埋深被称之为该植被种群的生态地下水位。

地下水不仅为干旱地区的生态环境提供水资源，也为社会经济的发展提供水资源，社会经济发展所需的水资源与生态环境所需的水资源之间形成竞争关系。因而，干旱地区的生态地下水位是实现干旱地区水资源开发利用与生态环境保护协调的核心，是水资源可持续利用的关键数据之一，也是干旱地区水资源管理面临的现实难题之一。

由于我国绝大部分的干旱地区没有设置观测植被以及地下水位的生态观测站，因而，对于这些干旱平原地区的生态地下水位估算，采用其他设置有生态观测站的干旱平原地区的观测数据，依据经验值法进行估算。但由于生态地下水位受到气候、土壤、地下水、生物群落等因素的影响，不同地区的生态地下水位往往差距较大，采用其它地区的经验值往往会造成较大误差，使得干旱平原地区的生态地下水位估算精度低，严重影响了生态地下水位的科学性，阻碍了生态地下水位的实际应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供估算干旱平原地区生态地下水位的方法及装置，以提高干旱平原地区生态地下水位的估算精度。该方法适用于地下水位下降较大的干旱平原地区。

第一方面，本发明实施例提供了估算干旱平原地区生态地下水位的方法，包括：

依据待研究干旱平原地区内的自然植物分布、植被覆盖度、地下水位分布、降水量、蒸发量、河流水系、土壤条件，确定研究干旱平原地区确定典型样方数量和位置。对典型样方进行现场勘察，获取其植被物种类型、优势物种、植被覆盖度、物种丰度、生物量、地下水埋深和水位、表层土壤含盐量和含水量。

依据待研究干旱平原地区的历史时期卫星遥感图像数据以及获取的典型样方的环境要素，构建地表植被覆盖度遥感定量反演模型；

提取待研究干旱平原地区内目标点的各历史时期卫星遥感图像数据，利用构建的地表植被覆盖度遥感定量反演模型进行植被覆盖度反演，得到目标点对应历史时期的植被覆盖度；

收集目标点对应历史时期的地下水埋深，依据同一历史时期的地下水埋深以及反演得到的植被覆盖度，建立该目标点的植被覆盖度和地下水埋深的关系，依据建立的关系确定该目标点的生态地下水位。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述依据同一历史时期的地下水埋深以及反演得到的植被覆盖度，建立该目标点的植被覆盖度和地下水埋深的关系，包括：

以地下水埋深为坐标系的横坐标，以植被覆盖度为坐标系的纵坐标，将各历史时期的地下水埋深以及对应的反演得到的植被覆盖度作为坐标点标注在坐标系中；

利用拟合算法连接各坐标点，得到关系曲线。