[發(fā)明專利]基于植被NPP和覆蓋度的植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)構(gòu)建方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910515885.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN110135767A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢拴;吳門新;延昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家氣象中心
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11004
• 代理人: 王靈靈;朱麗巖

一種基于植被NPP和覆蓋度的植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)構(gòu)建方法，根據(jù)植被生長(zhǎng)的氣候適應(yīng)性原理和生態(tài)服務(wù)功能的重要性，在計(jì)算植被NPP和覆蓋度的基礎(chǔ)上，權(quán)重加權(quán)計(jì)算當(dāng)?shù)鼗蜿P(guān)注區(qū)域年植被綜合生態(tài)質(zhì)量指數(shù)，計(jì)算當(dāng)年植被NPP相對(duì)歷史最高值的比值，確定植被NPP和覆蓋度在綜合生態(tài)質(zhì)量指數(shù)中的權(quán)重，將當(dāng)年植被NPP從“克碳/平方米*年”轉(zhuǎn)換為相對(duì)歷史最高值的比值，其值在0～1之間，與數(shù)值在0～1之間的植被覆蓋度相匹配，解決綜合定量計(jì)算植被生態(tài)質(zhì)量的問題，比單獨(dú)用植被NPP或覆蓋度定量表達(dá)植被生態(tài)狀況更客觀全面，適合整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)植被生態(tài)質(zhì)量的估算，為監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)植被生態(tài)質(zhì)量、開展生態(tài)氣象服務(wù)提供了重要技術(shù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)模型，具體涉及一種基于植被NPP和覆蓋度的植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

植被凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)和植被覆蓋度是陸地生態(tài)系統(tǒng)的兩個(gè)最基本的服務(wù)功能，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了廣泛研究。但是，目前國(guó)內(nèi)外基本都是針對(duì)其單獨(dú)估算方法的研究和應(yīng)用，很少看到基于二者估測(cè)植被整體生態(tài)質(zhì)量的模型和方法。實(shí)際上，一地植被生態(tài)質(zhì)量的高低不能只用植被NPP或植被覆蓋度中的一個(gè)來表示，還需要綜合反映其植被生態(tài)質(zhì)量的高低。

目前，現(xiàn)有技術(shù)的研究重點(diǎn)都是如何估算植被NPP或植被覆蓋度，如何通過遙感、地面觀測(cè)等不同手段和方法提升其估算精度。《綠色發(fā)展指標(biāo)體系》中考核的是森林覆蓋率和蓄積量、草原綜合植被覆蓋度；沒有考核植被生產(chǎn)力，也沒有綜合考核植被生態(tài)質(zhì)量。GB/T34814-2017中的草地生態(tài)質(zhì)量指數(shù)只適用草地，不適用全國(guó)陸地植被。GB/T 34815-2017植被生態(tài)質(zhì)量氣象評(píng)價(jià)指數(shù)只有植被NPP指數(shù)，沒有考慮植被覆蓋度，更沒有估算植被生態(tài)質(zhì)量的模型。國(guó)際上目前也僅是單獨(dú)基于植被NPP或植被覆蓋度，分別評(píng)價(jià)陸地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。

因此，長(zhǎng)期以來，如何把植被NPP和植被覆蓋度有機(jī)地組合成一個(gè)反映植被綜合生態(tài)質(zhì)量的指數(shù)一直是個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于植被NPP和覆蓋度的植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)構(gòu)建方法，目的是將兩個(gè)反映生態(tài)系統(tǒng)最基本服務(wù)功能的特征量-植被NPP和植被覆蓋度，構(gòu)建成一個(gè)合理的綜合生態(tài)質(zhì)量指數(shù)模型，實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)到面、由鄉(xiāng)到縣到省到全國(guó)或全球區(qū)域尺度植被生態(tài)質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)，而不是現(xiàn)在的分別用植被NPP和植被覆蓋度的單獨(dú)評(píng)價(jià)，解決時(shí)空對(duì)比上存在的植被NPP相同但植被覆蓋度不同或植被覆蓋度相同而植被NPP不同的問題，實(shí)現(xiàn)植被生態(tài)質(zhì)量的定量計(jì)算和時(shí)空監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。

本發(fā)明具體方案如下：

一種基于植被NPP和覆蓋度的植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)構(gòu)建方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、確定關(guān)注地域和關(guān)注年限：標(biāo)記需要進(jìn)行植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)構(gòu)建的地域?yàn)殛P(guān)注地域，需要進(jìn)行植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)構(gòu)建的年限為關(guān)注年限；

步驟二、收集關(guān)注地域內(nèi)與植被生態(tài)質(zhì)量有關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；

步驟三、根據(jù)關(guān)注地域的地域特點(diǎn)和植被類型，評(píng)估全年植被凈初級(jí)生產(chǎn)力和全年平均植被覆蓋度在關(guān)注地域陸地生態(tài)系統(tǒng)中的重要性，依據(jù)重要性確定兩者的權(quán)重系數(shù)f₁和f_2，，其中f₁和f₂之和為1；

步驟四、依據(jù)收集的數(shù)據(jù)，計(jì)算關(guān)注地域關(guān)注年限內(nèi)第i年逐月植被凈初級(jí)生產(chǎn)力和逐月植被覆蓋度，計(jì)算全年植被凈初級(jí)生產(chǎn)力NPP_i和全年平均植被覆蓋度FVC_i；

步驟五、依據(jù)步驟四的計(jì)算結(jié)果，獲取關(guān)注地域關(guān)注年限內(nèi)的全年植被凈初級(jí)生產(chǎn)力的歷史最高值NPP_max；

步驟六、計(jì)算第i年全年植被綜合生態(tài)質(zhì)量指數(shù)Q_i，Q_i的取值范圍為0～100，值越大表示植被生態(tài)質(zhì)量越高，其計(jì)算公式為：