[發(fā)明專利]一種量化氣溶膠光學厚度與景觀指數(shù)關系的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111149015.0
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113849773A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 周志翔;向煬;彭楚才;佃袁勇;滕明君;吳昌廣;王鵬程
• 申請（專利權）人: 華中農業(yè)大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 武漢謙源知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 42251
• 代理人: 王力

1.一種量化氣溶膠光學厚度與景觀指數(shù)關系的方法,其特征在于，包括如下步驟：

獲取目標區(qū)域的氣溶膠光學厚度和土地覆蓋類型數(shù)據(jù)信息，并對所述氣溶膠光學厚度進行預處理；

根據(jù)預處理后的所述溶膠光學厚度數(shù)據(jù)信息計算出預先選定的目標景觀指數(shù)；

分別計算所述目標景觀指數(shù)與氣溶膠光學厚度的空間自相關性，并判斷所述目標景觀指數(shù)與氣溶膠光學厚度是否具有顯著的空間自相關特征；

在所述目標景觀指數(shù)與氣溶膠光學厚度均具有顯著的空間自相關特征時采用空間回歸模型進行分析，得到氣溶膠光學厚度與景觀指數(shù)之間的相互關系。

2.根據(jù)權利要求1所述的量化氣溶膠光學厚度與景觀指數(shù)關系的方法,其特征在于，所述目標景觀指數(shù)至少包括景觀百分比PLAND、最大斑塊指數(shù)LPI、平均斑塊面積AREA_MN、斑塊密度PD、邊界密度ED、平均形狀指數(shù)SHAPE_MN、聚集度指數(shù)AI和景觀形狀指數(shù)LSI，所述根據(jù)預處理后的所述溶膠光學厚度數(shù)據(jù)信息計算出預先選定的目標景觀指數(shù)的具體方法包括：

其中，a_ij為第i個類別(class)中第j個斑塊的面積，A為總景觀面積，n為斑塊個數(shù)，e_ik為第i個類別中第k個斑塊的邊界長度，n_i為第i個類別中斑塊的個數(shù)，P_ij為第i類別第j個斑塊的周長，g_ii為基于單計數(shù)法第i個類別的鄰接數(shù)量，max→g_ii為基于單計數(shù)法第i個類別鄰接的最大數(shù)量。

3.根據(jù)權利要求1所述的量化氣溶膠光學厚度與景觀指數(shù)關系的方法，其特征在于，所述根據(jù)預處理后的所述溶膠光學厚度數(shù)據(jù)信息計算出預先選定的目標景觀指數(shù)后，還包括如下步驟：

對所述目標景觀指數(shù)進行篩選，具體包括：

在普通最小二乘線性回歸模型中逐一對所述目標景觀指數(shù)進行顯著性檢驗，計算出所述目標景觀指數(shù)的顯著性P值；

在所述顯著性P值小于預設顯著性閾值時確定所述目標景觀指數(shù)顯著，并保留所述目標景觀指數(shù)，否則，確定所述目標景觀指數(shù)不顯著，剔除所述目標景觀指數(shù)，直至完成目標景觀指數(shù)篩選。

4.根據(jù)權利要求1所述的量化氣溶膠光學厚度與景觀指數(shù)關系的方法，其特征在于，所述分別計算所述目標景觀指數(shù)與氣溶膠光學厚度的空間自相關性的具體方法為：

根據(jù)如下公式分別計算所述氣溶膠光學厚度以及每個所述目標景觀指數(shù)的全局莫蘭指數(shù)；

其中，I_G為氣溶膠光學厚度的全局莫蘭指數(shù)或所述目標景觀指數(shù)的全局莫蘭指數(shù)，w_ij為漁網(wǎng)中氣溶膠光學厚度要素i和j之間的空間權重或者目標景觀指數(shù)要素i和j之間的空間權重，x_i、x_j分別為漁網(wǎng)要素i和j的氣溶膠光學厚度或者為漁網(wǎng)要素i和j的目標景觀指數(shù)，為所有漁網(wǎng)中氣溶膠光學厚度要素的平均值或者目標景觀指數(shù)要素的平均值，n為氣溶膠光學厚度要素總數(shù)或目標景觀指數(shù)要素總數(shù)，S為所有空間權重的集合。

5.根據(jù)權利要求1所述的量化氣溶膠光學厚度與景觀指數(shù)關系的方法，其特征在于，所述分別判斷所述目標景觀指數(shù)與氣溶膠光學厚度是否具有顯著的空間自相關特征具體包括如下步驟：

根據(jù)如下公式分別計算所述氣溶膠光學厚度以及每個所述目標景觀指數(shù)的莫蘭指數(shù)顯著性指數(shù)；

其中，Z(I)為所述目標景觀指數(shù)顯著性指數(shù)或氣溶膠光學厚度莫蘭指數(shù)顯著性指數(shù)，E(I)是莫蘭指數(shù)的期望值，Var(I)是莫蘭指數(shù)的方差；

將所述莫蘭指數(shù)顯著性指數(shù)與預設莫蘭指數(shù)顯著性指數(shù)閾值進行比較，并在所述莫蘭指數(shù)顯著性指數(shù)大于莫蘭指數(shù)顯著性指數(shù)閾值時判定所述目標景觀指數(shù)的莫蘭指數(shù)顯著性指數(shù)或氣溶膠光學厚度的莫蘭指數(shù)具有顯著的空間自相關特征。