[發(fā)明專利]一種基于生態(tài)水文特征的植被分區(qū)方法、系統(tǒng)及裝置

有效

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• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112926416B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 黃峰;任光瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/38
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種基于生態(tài)水文特征的植被分區(qū)方法，通過目標區(qū)域的生態(tài)水文特征，對目標區(qū)域內(nèi)的植被進行分區(qū)，其特征在于，分別針對目標區(qū)域內(nèi)的各個覆被分布區(qū)，通過步驟A和步驟B獲得覆被分布區(qū)的植被類型，通過執(zhí)行步驟C，獲得該目標區(qū)域中植被的分區(qū)結(jié)果：

步驟A、獲得覆被分布區(qū)的歸一化植被指數(shù)NDVI、以及覆被分布區(qū)數(shù)字高程DEM、降水量Pre、實際蒸散發(fā)量AET、潛在蒸散發(fā)量PET分別對應的柵格影像；

進而根據(jù)降水量Pre、實際蒸散發(fā)量AET分別對應的柵格影像，得到覆被分布區(qū)對應的Pre/AET柵格影像，并根據(jù)實際蒸散發(fā)量AET、潛在蒸散發(fā)量PET分別對應的柵格影像，得到覆被分布區(qū)對應的AET/PET柵格影像，構(gòu)成覆被分布區(qū)對應的柵格影像集合，隨后進入步驟B；

步驟B、針對覆被分布區(qū)，根據(jù)覆被分布區(qū)的歸一化植被指數(shù)NDVI，結(jié)合預設指數(shù)閾值進行比較，將覆被分布區(qū)分為植被分布區(qū)或非植被分布區(qū)；

當覆被分布區(qū)為植被分布區(qū)時，生成對應的植被分布掩膜，利用植被分布掩膜提取對應的植被分布區(qū)，所述植被分布區(qū)包括降水依賴型植被分布區(qū)、地下水依賴型植被分布區(qū)、灌溉依賴型植被分布區(qū)，對植被分布區(qū)的柵格影像集合進行歸一化處理，根據(jù)降水情況以及蒸發(fā)情況進行植被分布識別，獲得植被分布區(qū)的植被類型，即得到覆被分布區(qū)的植被類型，所述植被類型包括降水依賴型植被、地下水依賴型植被、以及灌溉依賴型植被；

當覆被分布區(qū)為非植被分布區(qū)時，得到非植被分布區(qū)的植被類型為空，即得到覆被分布區(qū)的植被類型為空；

步驟C、針對目標區(qū)域，結(jié)合目標區(qū)域內(nèi)的各個覆被分布區(qū)、以及覆被分布區(qū)中的植被類型，得到該目標區(qū)域中植被的分區(qū)結(jié)果，并計算目標區(qū)域?qū)母脖环植季取?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于生態(tài)水文特征的植被分區(qū)方法，其特征在于，將目標覆被分布區(qū)分為植被分布區(qū)或非植被分布區(qū)，包括：

當歸一化植被指數(shù)小于預設指數(shù)閾值時，該目標覆被分布區(qū)為非植被分布區(qū)；

當歸一化植被指數(shù)大于或等于預設指數(shù)閾值時，該目標覆被分布區(qū)為植被分布區(qū)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于生態(tài)水文特征的植被分區(qū)方法，其特征在于，所述步驟B中，通過以下步驟獲得植被分布區(qū)中植被的類型，所述植被類型包括降水依賴型植被、地下水依賴型植被、以及灌溉依賴型植被：

步驟B1、生成與植被分布區(qū)對應的植被分布掩膜，利用植被分布掩膜對目標覆被分布區(qū)的DEM柵格影像、以及Pre/AET柵格影像進行裁剪，生成當前植被分布區(qū)對應的DEM柵格影像、以及當前植被分布區(qū)對應的Pre/AET柵格影像，并對其進行歸一化處理，得到植被分布區(qū)的歸一化DEM、以及歸一化Pre/AET，隨后進入步驟B2；

步驟B2、通過ISODATA非監(jiān)督分類方法，結(jié)合植被分布區(qū)的歸一化DEM、以及歸一化Pre/AET，識別當前植被分布區(qū)為降水依賴型植被分布區(qū)、或者為其他水源依賴型植被分布區(qū)，其中其他水源依賴型植被分布區(qū)包括地下水依賴型植被分布區(qū)、以及灌溉依賴型植被分布區(qū)，確定植被分布區(qū)為降水依賴型植被分布區(qū)，隨后進入步驟B3；

步驟B3、利用植被分布掩膜對覆被分布區(qū)的AET/PET柵格影像、以及NDVI柵格影像進行裁剪，生成當前其他水源依賴型植被對應的植被分布區(qū)的AET/PET柵格影像、以及NDVI柵格影像，并對其進行歸一化處理，得到其他水源依賴型植被的歸一化AET/PET、以及歸一化NDVI，隨后進入步驟B4；

步驟B4、通過ISODATA非監(jiān)督分類方法，結(jié)合其他水源依賴型植被的歸一化AET/PET、以及歸一化NDVI，識別當前植被分布區(qū)為地下水依賴型植被分布區(qū)、或者為灌溉依賴型植被分布區(qū)，確定植被分布區(qū)類型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種基于生態(tài)水文特征的植被分區(qū)方法，其特征在于，所述步驟B中，對柵格影像進行歸一化處理，根據(jù)公式：

其中，R為任意柵格影像，任意柵格影像包括DEM柵格影像、Pre/AET柵格影像、AET/PET柵格影像、以及NDVI柵格影像；

R_G為植被分布區(qū)的歸一化柵格影像，其中R_G∈[0，1]；

R_min為覆被分布區(qū)的柵格影像的最小值，R_max為覆被分布區(qū)的柵格影像的最大值。