[發明專利]一種景觀破碎度指數的評價方法

在審

• 申請號: 201711421998.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108345897A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 付剛;李俊生;齊月;高曉奇;肖能文;任夢云
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/00;G06F17/30
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 徐芃

本發明公開了一種景觀破碎度指數的評價方法，屬于景觀生態學技術領域。該方法包括：獲取待測土地的衛星遙感影像數據；根據所述衛星遙感影像數據，解譯獲得所述待測土地的多個景觀指數；根據所述待測土地的多個景觀指數，計算獲得景觀破碎度指數。利用本發明方法得到的景觀破碎度指數，能夠準確的反映區域內的景觀破碎化程度，便于進行景觀破碎度的研究；本方法綜合了多個景觀指數，能有效地避免區域異質性導致的指數偏離問題；本方法利于分析區域景觀破碎度的空間分布格局；本發明提取方法具有通用、高效和簡便的特點。

技術領域

本發明涉及景觀生態學領域，特別涉及一種景觀破碎度指數的評價方法。

背景技術

土地利用和土地覆蓋變化是全球變化的重要組成部分，而破碎化則是景觀格局演變的重要特征，目前有一些景觀指數可以用來間接地描述區域的破碎化，但是缺少專門的一種景觀指標來定量的描述破碎度。

空間分析技術和軟件的發展，為研究空間景觀格局提供了技術條件。利用景觀指數模型結合空間遙感計算，使用有效網格連通性、形態學特征以及形狀指數等進行區域內的破碎化格局研究是常用的方法，但是描述破碎化的指數仍缺乏統一的計量方法，亟待開發一種能夠適用于定量研究區域景觀破碎度指數的方法。

在區域景觀破碎化格局的分析方面，缺乏較統一的計量方法，以往多數是采用間接地景觀指數的方法對研究區進行整體性的定量描述，尤其是對景觀破碎化的空間格局的指標較少。目前，景觀破碎化格局研究方法主要有：從形態學的角度研究破碎化過程的方法；基于有效網格評估及網格連通性的方法；采用核密度估算與移動窗口法的基于路網格局的方法；基于景觀鑲嵌度指數的森林破碎度動態模擬；以及在城市化背景下的基于斑塊密度和形狀指數等景觀指數的方法。

發明內容

本發明實施例提供了一種景觀破碎度指數的評價方法，以解決現有技術中缺乏較統一的景觀破碎化格局的定量分析方法。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

根據本發明的實施例，一種景觀破碎度指數的評價方法，包括：

獲取待測土地的衛星遙感影像數據；

根據衛星遙感影像數據，解譯獲得待測土地的多個景觀指數；

根據待測土地的多個景觀指數，計算獲得景觀破碎度指數。

在本方法中將多個景觀指數與景觀破碎度指數建立聯系，不僅可以有效避免區域異質性導致的指數偏離問題，并且通過該方法計算出的景觀破碎度指數更加精準，具有通用、高效和簡便的特點。

在一些可選的實施例中，根據衛星遙感影像數據，解譯獲得第一數據矩陣；

對所述第一數據矩陣進行無量綱標準歸一化處理，獲得第二數據矩陣Z；

其中，所述第一數據矩陣包括由所述衛星遙感影像數據解譯獲得的各景觀指數。

在本實施例中，具體的給出了獲取多個景觀指數的過程。

在一些可選的實施例中，根據待測土地的多個景觀指數，計算獲得景觀破碎度指數的操作，包括：

獲得第二數據矩陣Z的相關系數矩陣R；

根據第二數據矩陣Z的相關系數矩陣R，確定主成分個數m，獲得各主成分的數據矩陣F_m；

根據下列公式，計算待測土地的景觀破碎度指數矩陣U：

式中，λ_k為第k個主成分的特征值，F_k為第k個主成分，λ為k為正整數，取值范圍為1～m。