[发明专利]一种用于构建湖泊湿地生态对水位梯度响应关系的方法

说明书

本发明公开了一种用于构建湖泊湿地生态对水位梯度响应关系的方法，包括：(1)从湖泊高分辨率遥感影像提取圩堤内封闭区和主湖连通区边界的矢量数据；(2)采集观测时刻下圩堤内封闭区和主湖连通区的水位数据集、湖泊高分辨率遥感影像集及湖泊地形数据；(3)对各观测时刻的湖泊水域进行初步的湿地类型分类；(4)对各观测时刻圩堤内封闭区和主湖连通区的水域分别按水深划分；(5)联合步骤(3)和(4)的结果，获得各观测时刻下湖泊水域最终的分类数据；(6)基于最终分类数据构建水位～面积关系曲线，获得湖泊湿地生态对水位梯度的响应关系。本发明可准确量化湖泊湿地生态对水位的响应，可作为考虑越冬候鸟生境湖泊水位科学调度的基础。

技术领域

本发明涉及湖泊湿地生态学技术领域，具体涉及一种用于构建湖泊湿地生态对水位梯度响应关系的方法。

背景技术

湖泊湿地作为一种重要的湿地类型，孕育着丰富的生物资源，是众多野生动植物特别是重要水鸟的越冬栖息地，对生态系统和生物多样性保护具有重要意义。水位动态变化影响着泥滩地和草本沼泽的出露，引起越冬水鸟栖息生境和觅食生境面积和结构的变化，对越冬水鸟的种类、数量和分布起到关键的作用，是影响湖泊湿地生态水文过程的重要因素之一^[1]。因此，进行湖泊湿地生态对水位变化响应的原型试验研究，有利于揭示越冬水鸟适宜生境随水位变化的动态变化规律，为湖泊水位调度提供依据。

从二十世纪七八十年代以来，湖泊受人为干扰较大，特别是长江中下游通江湖泊，由于围湖造田、围网养殖、闸坝建设等行为造成湖泊内水位变化不一致，存在水系不连通的情况。目前，现有湖泊湿地生态对水位变化响应的研究都是将湖泊作为一个整体^[2-3]，未考虑人为干扰导致的湖区被圩堤分割，湖区水系不连通，忽略了湖泊内水位变化不一致的情况，因此获取的水位、湿地类型数据往往无法准确反映湖泊湿地生态对水位变化的响应。

文中涉及的参考文献如下：

[1]王晓媛,江波,田志福,等.冬季安徽菜子湖水位变化对主要湿地类型及冬候鸟生境的影响[J].湖泊科学,2018,30(6):1636-1645.

[2]夏少霞,于秀波,范娜.鄱阳湖越冬季候鸟栖息地面积与水位变化的关系[J].资源科学,2010,32(11):2072-2078.

[3]胡振鹏,葛刚,刘成林.越冬候鸟对鄱阳湖水文过程的响应.自然资源学报,2014,29(10):1770-1779.

发明内容

针对背景技术所指出的不足，本发明提供了一种用于构建湖泊湿地生态对水位梯度响应关系的方法，该方法考虑了湖泊内水位变化不一致的情况，可准确度量湖泊湿地生态对水位变化的响应。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于构建湖泊湿地生态对水位梯度响应关系的方法，包括步骤：

(1)在最枯月水位时获取覆盖湖泊的高分辨率遥感影像，并从遥感影像中提取圩堤内封闭区和主湖连通区边界的矢量数据；

(2)采集观测时刻下圩堤内封闭区的水位数据集h、主湖连通区的水位数据集H、覆盖湖泊的高分辨率遥感影像集Image、以及湖泊的地形数据DEM；

(3)采用决策树分类法对Image进行解译，分别对各观测时刻的湖泊水域进行初步的湿地类型分类，获得各观测时刻对应的初步分类数据；

(4)利用h、H以及DEM，对各观测时刻的湖泊水域按水深分别进行划分；

本步骤进一步包括：

4.1利用圩堤内封闭区和主湖连通区边界的矢量数据裁剪DEM，获得圩堤内封闭区和主湖连通区的DEM数据；