[發明專利]一種生態系統屬性組分空間結構時間演化分析方法

有效

• 申請號: 202011330333.2
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112307649B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 劉兆禮;陳子琦;侯光雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院東北地理與農業生態研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/12
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 何強

一種生態系統屬性組分空間結構時間演化分析方法，它涉及一種空間結構的時間演化。本發明解決了目前的生態系統屬性組分空間結構的時間演化缺乏對植被指數或生態參量網格值變化幅度的定量分析的問題。方法：一、屬性組分空間結構演化數據獲取；二、屬性組分網格參量趨勢模型構建；三、屬性組分網格參量的變化量計算。本發明實現了對植被指數或生態參量網格值變化幅度的定量分析，本發明的方法能夠更好地揭示生態系統屬性組分空間結構時間演化特征。

技術領域

本發明涉及一種空間結構的時間演化。

背景技術

隨著高時頻衛星遙感技術的迅猛發展，產生了大量的長時間序列植被指數影像數據集、以及遙感反演生成的生態參量柵格數據集，遙感植被指數與生態參量分布柵格數據體現的是生態系統屬性組分的空間結構。目前，對上述時間序列數據多采用給定時期內以網格為單位進行變化趨勢模型擬合，以獲取植被指數或者生態參量等組分屬性變化率特征的空間分布信息(陶帥等，2020)，但缺乏對植被指數或生態參量網格值變化幅度的定量分析方法。即該方法只能描述生態系統屬性組分在給定時期內屬性變化的快慢，然而，在生態系統管理過程中，對一定時期內植被指數變化幅度或者生態參量增減數量的空間分布信息的需求則更加迫切，它可為生態環境管理部門的科學決策與生態環境恢復治理單位的方案制定提供更有應用價值的空間信息支撐。

發明內容

本發明為了解決目前的生態系統屬性組分空間結構的時間演化缺乏對植被指數或生態參量網格值變化幅度的定量分析，而提供了一種生態系統屬性組分空間結構時間演化分析方法。

本發明生態系統屬性組分空間結構時間演化分析方法按照以下步驟進行：

步驟一、屬性組分空間結構演化數據獲取

首先，確定生態系統屬性組分空間結構演化分析的初期和末期；然后，獲取給定時期內的生態系統植被指數或者生態參量空間分布柵格數據；

步驟二、屬性組分網格參量趨勢模型構建

對步驟一中得到的植被指數或者生態參量空間分布柵格數據的時間序列，以網格為單位進行植被指數或生態參量的回歸趨勢模型擬合，得到回歸趨勢模型參數空間分布柵格數據；

步驟三、屬性組分網格參量的變化量計算

選定欲分析時間范圍的起始點與終止點，結合步驟二的回歸趨勢模型參數空間分布柵格數據，計算每個網格兩個時刻的植被指數或者生態參量等屬性數據；然后，將后一時刻與前一時刻的網格參量進行差值運算作為屬性變化量，由此得到表征生態系統屬性組分空間結構演化方向與程度的屬性變化量空間分布柵格數據；即完成了生態系統屬性組分空間結構時間演化分析。

進一步，在表征生態系統屬性組分空間結構演化方向與程度的屬性變化量空間分布柵格數據中的變化量的符號(+或－)表示屬性參量的增減方向，變化量的數值表示屬性參量的增減幅度。

本申請是基于變化量的生態系統屬性組分空間結構時間演化分析方法，它將植被指數或者生態參量等屬性分布柵格數據的時間序列，進行以網格為單位的回歸趨勢模型擬合，計算給定時期內某時段的植被指數變化幅度與生態參量增減數量的空間分布數據，生態系統屬性組分空間結構演化方向與程度的屬性變化量空間分布柵格數據的符號表示屬性參量的增減方向，變化量的數值表示屬性參量的增減幅度。本發明實現了對植被指數或生態參量網格值變化幅度的定量分析，本發明的方法能夠更好地揭示生態系統屬性組分空間結構時間演化特征。

附圖說明

圖1是實施例1中黑龍江省森林生態系統植被指數NDVI分布時間演化；

圖2是實施例1中模型斜率參數空間分布圖；

圖3是實施例1中趨勢變化量空間分布圖。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。