[发明专利]一种基于像素单元的人为干扰指数构建方法

说明书

本发明涉及人为干扰指数构建方法技术领域，具体地说是一种基于像素单元的人为干扰指数构建方法，包括基于像素单元的土地利用干扰系数构建，地表生态状况指标构建，道路邻近干扰指标构建和层次分析法加权融合构建人为干扰指数，本发明与现有技术相比，充分利用像素这一图像最小单元作为人为干扰指数的构建单元，避免面积过大的单元内部不同土地利用类型的人为干扰均质化现象，同时考虑了相同土地利用类型在不同区域的人为干扰差异以及道路等线状地物对周围邻近区域的干扰影响，从而增强复杂生态环境下的人为干扰空间异质性，提高人为干扰指数估算的准确性。

技术领域

本发明涉及人为干扰指数构建方法技术领域，具体地说是一种基于像素单元的人为干扰指数构建方法。

背景技术

人类活动被认为是20世纪中叶以来全球生态系统退化的主要因素，经济发展、人口增长加剧了人类对自然资源的侵占和破坏。近年来，城市扩张、农业开垦、围海造田等人类活动深刻影响着地表景观格局和生态环境。定量评估人为干扰强度，探究人为干扰对景观格局、生态系统健康等的影响对保护生态环境，促进区域可持续发展具有重要意义。

目前，人为干扰指数主要以行政区划或针对研究区划分的格网为基本单元，利用行政区划内的人口密度、土地转换、可达性、电力基础设施等地理要素构建人为干扰指数，或者针对格网单元内不同土地利用类型的干扰系数和所占面积加权融合建立人为干扰指数，基本单元分辨率过低，对单元内部的干扰差异考虑不足，同时忽略了地物对邻近区域的干扰影响。

因此，需要设计一种基于像素单元的人为干扰指数构建方法，能够改善由于基本单元区域过大，单元内不同土地利用类型间干扰被中和导致均质化的问题，同时考虑了同一地表类型在不同位置的生态差异以及线状地物对邻近区域的干扰影响，增强人为干扰的空间差异，提高人为干扰估算的准确性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种基于像素单元的人为干扰指数构建方法，能够改善由于基本单元区域过大，单元内不同土地利用类型间干扰被中和导致均质化的问题，同时考虑了同一地表类型在不同位置的生态差异以及线状地物对邻近区域的干扰影响，增强人为干扰的空间差异，提高人为干扰估算的准确性。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于像素单元的人为干扰指数构建方法，包括以下步骤：

S1：基于像素单元的土地利用干扰系数构建；

S2：地表生态状况指标构建；

S3：道路邻近干扰指标构建；

S4：层次分析法加权融合构建人为干扰指数；

所述S1具体包括：

S10：对遥感影像数据进行预处理，包括辐射定标和大气校正；

S11：根据研究区特点，建立土地利用分类体系，提取光谱特征、指数特征、纹理特征等并利用support vector machines(SVM)分类器提取土地利用信息；

S12：根据土地利用类型受人为干扰程度确定土地利用干扰系数，并赋值计算获得土地利用干扰系数指标IC；

S2具体包括：

S20：在遥感数据预处理的基础上，计算归一化植被指数(Normalized DifferenceVegetation Index，NDVI)，同时利用缨帽变换计算湿度分量(Wetness)；

S21：采用均值加权的方法融合NDVI和Wetness获得地表生态状况指标EV；

S3具体包括：