[發(fā)明專利]表征土地利用類型轉(zhuǎn)移強度的量化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210588762.2
• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN114781928A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯光雷;陳子琦;劉兆禮;董凱凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23210
• 代理人: 范欣

表征土地利用類型轉(zhuǎn)移強度的量化方法，它涉及一種表征土地利用類型轉(zhuǎn)移強度量化方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有方法無法反映出土地利用類型之間相互轉(zhuǎn)換面積、以及人類活動改變地表系統(tǒng)“效率”問題。本方法如下：一、建立土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣；二、計算土地利用整體變化率指數(shù)；三、計算土地利用類型動態(tài)變化率指數(shù)。本發(fā)明提出一種表征土地利用類型轉(zhuǎn)移強度和幅度，以及哪種土地利用類型在研究區(qū)土地利用變化占據(jù)主導(dǎo)位置，分別對應(yīng)發(fā)生變化的土地利用類型面積占總面積的比例和某一種土地利用類型發(fā)生變化面積占整個研究區(qū)土地利用類型發(fā)生變化總面積的比例。本發(fā)明屬于表征土地利用類型轉(zhuǎn)移強度的領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表征土地利用類型轉(zhuǎn)移強度量化方法。

背景技術(shù)

土地利用覆蓋變化是人類活動影響土地類型景觀最直接的表現(xiàn)形式，土地利用類型在轉(zhuǎn)換過程中變化面積的多少直接反映了人類活動的強度。目前反映土地利用變化情況多是采用土地利用變化動態(tài)度，該指數(shù)表示為研究區(qū)內(nèi)一段時間某一種或者全部土地利用類型的年度變化率情況，是對土地利用轉(zhuǎn)換變化結(jié)果的一種描述。然而，由于土地利用類型之間存在著相互轉(zhuǎn)換，如：耕地轉(zhuǎn)為草地，同時部分草地轉(zhuǎn)為耕地，這種相互轉(zhuǎn)換則無法通過土地利用變化動態(tài)度表示，但作為反映人類活動作用于地表系統(tǒng)重要部分，且該部分面積在整個土地利用變化中所占比例較大，管理部門對此十分關(guān)注，因此，構(gòu)建一種描述土地利用轉(zhuǎn)換強度指數(shù)(總變化面積/研究區(qū)總面積)，用于表征土地利用類型總變率是十分必要的。另外，人類活動作用于地表系統(tǒng)反映土地利用變化全過程，由于土地利用類型互轉(zhuǎn)的存在，土地利用類型變化的結(jié)果往往是某種土地利用類型的凈變化量，構(gòu)建一種土地利用變化率指數(shù)(凈變化面積/總變化量)，反映人類活動改變地表系統(tǒng)“效率”，能夠為管理部門制定科學(xué)決策提供依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有方法無法反映出土地利用類型之間相互轉(zhuǎn)換面積，以及人類活動改變地表系統(tǒng)“效率”問題，提供了一種表征土地利用類型轉(zhuǎn)移強度的量化方法。

表征土地利用類型轉(zhuǎn)移強度的量化方法如下：

一、建立土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣：

基于研究區(qū)始期和末期土地利用類型空間數(shù)據(jù)，進行疊加分析，分別計算每種土地利用類型與其它土地利用類型相互轉(zhuǎn)換面積，構(gòu)建土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣；

二、計算土地利用整體變化率指數(shù)：

從土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣中，找出土地利用類型發(fā)生變化的面積，即：i≠j時，土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣對應(yīng)的數(shù)值，對其進行求和，作為分子；以整個研究區(qū)域所有土地類型總面積作為分母，計算土地利用整體變化率指數(shù)，計算公式為：

式中，S_ij為i≠j時對應(yīng)的土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣數(shù)值(圖1)，即土地利用類型發(fā)生變化面積，i和j分別為研究區(qū)始期和末期土地利用類型數(shù)量，L_n為第n類土地利用類型面積，N為總的土地利用類型數(shù)；

三、計算土地利用類型動態(tài)變化率指數(shù)：

土地利用類型動態(tài)變化率指數(shù)表示土地利用類型凈變化面積占整個研究區(qū)發(fā)生變化總面積的比例，該指數(shù)能夠表征在本研究區(qū)內(nèi)哪些土地利用類型變化占主導(dǎo)位置，其含義定義為某一土地利用類型末期面積減去初期面積的差的絕對值之和與研究區(qū)內(nèi)總變化面積的比，由于涉及到兩種土地利用類型的相互轉(zhuǎn)換，凈變化面積應(yīng)該為其二分之一，具體公式為：

式中，S_ij為i≠j時對應(yīng)的土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣數(shù)值，i和j分別為研究區(qū)始期和末期土地利用類型數(shù)量，N為土地利用類型總數(shù)量。

本發(fā)明提出一種表征土地利用類型轉(zhuǎn)移強度和幅度，以及哪種土地利用類型在該區(qū)域土地利用變化占據(jù)主導(dǎo)位置的方法，分別為某一種土地利用類型發(fā)生變化面積占整個發(fā)生變化面積的比例和對應(yīng)發(fā)生變化的土地利用類型面積占總面積的比例。