[发明专利]一种湖泊湿地景观的生态脆弱度时空特征提取方法和聚集性判断方法

说明书

本发明公开了一种湖泊湿地景观的生态脆弱度时空特征提取方法和聚集性判断方法，时空特征提取方法为：从整个湖泊湿地景观中选取样本点采集其景观数据；针对每个湿地景观样本点计算其敏感程度指数、生态弹性度指数和压力程度指数，得到三级生态脆弱度评价指标；再针对每个湿地景观样本点计算其景观破碎度、景观分维倒数、景观分离度、土壤侵蚀指数、生态适宜度，然后融合计算结果和三级生态脆弱度评价指标，得到样本点的生态脆弱度时空特征；根据样本点生态脆弱度，求解湖泊湿地景观中任意未知点的生态脆弱度；聚集性判断方法通过提取所有点的生态脆弱度，根据全域空间自相关判断湖泊湿地景观的聚集性。本发明能精准反映湖泊湿地景观生态脆弱度。

技术领域

本发明属于生态环境保护领域，尤其涉及一种湖泊湿地景观的生态脆弱度时空特征提取方法和聚集性判断方法。

背景技术

湖泊湿地景观的生态脆弱度，会随着气候、水文等自然因素，退耕还湖、扩大植被等人为因素的影响而发生变化，是治理生态环境的重要指标之一。湿地生态系统，是由湿地内生长的植物、存活的动物、多样化的微生物以及湿地环境共同构建而成的一个整体，保护生物多样性的同时，可以调节径流、调节局部地区气候。作为地球的三大生态系统之一，对于湖泊湿地景观的保护越来越重要，因此研究湖泊湿地景观生态脆弱度时空特征提取方法是十分有必要的。

任金铜等人提出基于3S技术的生态脆弱度时空特征提取方法，该方法采用景观生态学方法计算景观脆弱度，将景观划分为小尺度与可控单元，从整体层次上对湿地景观生态脆弱度时空特征进行提取，但是该方法的提取误差较大。王钰与胡宝清提出基于GIS技术的生态脆弱度时空特征提取方法，该方法采用空间主成分分析法和差值法计算生态脆弱性指数，从而构建生态脆弱性评价指标体系。采用GIS技术提取生态脆弱度时空特征，但是该方法的特征提取结果较为不理想。王晓峰等人提出基于相关系数法的生态脆弱度时空特征提取方法，该方法在宏观尺度上分析湖泊湿地景观的分布格局，利用相关系数法计算湖泊湿地景观生态脆弱度时空特征，但是该方法的提取误差较大。

发明内容

基于上述传统方法存在的问题，本发明提出一种湖泊湿地景观的生态脆弱度时空特征提取方法和聚集性判断方法，能更精准地反映湖泊湿地景观生态脆弱度，为保护湖泊湿地景观、保护地球生态，提供更加科学、严谨的技术支持。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种湖泊湿地景观的生态脆弱度时空特征提取方法，包括：

步骤1，从整个湖泊湿地景观中选取若干处湿地景观作为样本点，采集每个样本点预设的景观数据；

步骤2，针对每个湿地景观样本点，均利用其景观数据计算其敏感程度指数、生态弹性度指数和压力程度指数，然后结合以上3个指数的计算结果得到每个湿地景观样本点的三级生态脆弱度评价指标；

步骤3，针对每个湿地景观样本点，均利用其景观数据计算其景观破碎度、景观分维倒数、景观分离度、土壤侵蚀指数、生态适宜度，然后融合计算结果和三级生态脆弱度评价指标，得到每个湿地景观样本点的生态脆弱度时空特征；

步骤4，根据湿地景观样本点的生态脆弱度，采用克里格插值法，求解整个湖泊湿地景观中任意未知点的生态脆弱度。

进一步的，所述敏感程度指数的计算方法为：

式中，ESI_i表示第i个湿地景观的敏感程度指数，m₁,m₂,m₃,...,m_n1为敏感程度指数的n1个影响因子，Y_j表示敏感程度指数的第j个影响因子m_j的易发程度，ω_Yj为与Y_j对应的权重。

进一步的，所述生态弹性度指数的计算方法为：