[发明专利]一种基于遥感解译技术的湖泊湿地景观健康状况评价方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种基于遥感解译技术的湖泊湿地景观健康状况评价方法。

背景技术

在全球气候变化与人类活动干扰的共同作用下，湿地生态系统退化趋势日益严峻。景观作为湖泊湿地生态系统的重要组成部分，开展湖泊湿地景观健康状态评价，探明导致湖泊湿地景观结构和功能退化的原因，对于揭示湖泊湿地生态系统健康及其生态系统特征及演替具有指示性意义。然而，湿地分布广泛，类型繁多，导致湿地评价内容复杂繁多，评价方法多样，针对不同的评价对象和目的有不同的评价方法。国内外研究主要集中于对湿地生态系统健康评价，通过开展生物多样性监测和调查，主要针对四大生物类群(底栖无脊椎动物、鱼类、两栖类和鸟类)构建生物完整性指数(index of biotic integrity，IBI)，综合评价大湖湿地生态系统的健康状况。

景观作为湿地生态系统的重要组成部分，是湿地生物提供栖息地和食物来源。然而，当前研究针对湿地景观健康评价却并不多见，对湖泊湿地景观健康评价则更是鲜有报道。湿地植被作为湿地景观的重要组成部分，已有研究应用综合健康指数(Ecological Health Comprehensive Index，EHCI)对湿地植被健康评价进行了相关报道，并取得较好的效果。

发明内容

本发明的目的在于，采用综合指数方法定量评价湖泊湿地景观健康状况，为评价湿地生态系统健康提供一种新的理论和技术途径，补充及完善当前湖泊湿地生态系统健康评价指标和方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于遥感解译技术的湖泊湿地景观健康状况评价方法，包括：

(1)收集待研究湖泊湿地遥感影像数据源，提取水体、植被、水陆过渡区三类湖泊湿地景观信息，并从提取的水体、植被、水陆过渡区三种湖泊湿地景观信息中进一步提取六种湿地子景观要素，包括深水面积、浅水面积、茂密草滩面积、稀疏草滩面积、泥滩面积和裸地面积；

(2)构建湿地景观要素逐层聚合指标体系；包括目标层、准则层和指标层；

其中，所述目标层为湖泊湿地综合健康指数；

所述准则层为水体健康状态、植被健康状态和水陆过渡区健康状态；

所述指标层为深水面积、浅水面积、深水面积和浅水面积比、茂密草滩面积、稀疏草滩面积、茂密草滩和稀疏草滩面积比、泥滩面积、裸地面积、泥滩和裸地面积比；

(3)利用改进的层次分析法的9/9-9/1标度对准则层和指标层的评价指标进行重要性赋值，并计算评价指标权重；

(4)采用极值化方法对步骤(1)中提取的指标层的数据进行无量纲化处理，所述数据包括指标层各要素的分布状况和内部结构状况；

(5)根据综合健康指数法EHCI计算湖泊湿地景观健康指数；

(6)对待研究湖泊湿地景观综合健康指数进行健康级别阈值划定，建立湿地健康综合指数分级参照表，确定待研究湖泊湿地景观不同年份的健康状态。

本发明的方法，所述步骤(1)还包括：对收集的每一景不同年份的遥感影像数据源进行预处理，所述预处理包括遥感影像的几何校正、数据重采样和空间裁剪。此基础上，根据国际《湿地公约》和《中国湿地分类系统》，结合湿地实地考察情况以及考虑遥感影像可判读性原则，建立适合湖泊湿地的分类标准，同时结合不同地物光谱曲线特征，提取水体、植被、水陆过渡区三类湖泊湿地景观信息。在提取三类湖泊湿地景观的基础上，进一步提取六种湿地子景观要素，包括深水面积、浅水面积、茂密草滩面积、稀疏草滩面积、泥滩面积和裸地面积。

本发明的方法，所述步骤(1)还包括：通过湖岸定点观测、湖面巡航定点样方调查与实地采样分析的方式对提取的遥感影像信息进行精度判定。

本发明的方法，所述步骤(6)还包括，采用四分位数间隔法对待测湖泊湿地景观综合健康指数进行健康级别阈值划定。