[发明专利]一种湿地空间分布变化格局模拟与预测方法

权利要求书

1.一种湿地空间分布变化格局模拟与预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.对已知年份的湿地空间分布信息进行提取，获得湿地类型分布格局图；

S2.根据湿地类型分布格局图对湿地空间分布变化进行模拟；

S3.在多种情景下对湿地空间分布进行预测。

2.根据权利要求1所述的一种湿地空间分布变化格局模拟与预测方法，其特征是步骤S1中信息提取的具体过程包括：

S11.获取研究区域若干年的遥感影像，根据制备覆盖情况和影像资料对影像进行筛选；

S12.根据湿地特征对湿地进行分类，建立湿地分类体系；

S13.根据各湿地类型在遥感影像上呈现的特征，获取每种湿地类型的解译标志，建立湿地遥感解译标志数据库；

S14.将遥感影像进行几何校正处理，并裁剪成研究区域大小；

S15.根据湿地分类体系和湿地遥感解译标志数据库对遥感影像中各类湿地进行提取，获得湿地类型分布格局图。

3.根据权利要求1所述的一种湿地空间分布变化格局模拟与预测方法，其特征是步骤2中变化的模拟过程包括：

S21.根据已有年份的湿地类型分布格局图，设置各年份的转换弹性系数与转换规则矩阵，确定不同湿地类型间的转换设置；

S22.利用CA-Markov模型通过对已有年份的湿地分布格局模拟获得预测年份湿地需求面积；根据已知年份和预测年份的湿地需求面积，对其进行多项回归分析，利用线性内插法确定从起始年份到预测年份每一年的湿地需求面积；

S23.确定驱动因子，驱动因子包括自然因子、社会因子、距离因子；

S24.将驱动因子与实地类型进行Auto-logistics回归分析，确定各个湿地类型在空间上的分布概率。

4.根据权利要求3所述的一种湿地空间分布变化格局模拟与预测方法，其特征是步骤S3中湿地空间分布预测过程为：

S31.确定主要参数，包括确定行列号、空间坐标、像元大小、湿地类型个数、驱动因子个数、初始年份与预测年份、迭代系数；

S32.根据空间政策和限制区域，选择快速转变的湿地类型，根据弹性系数与转换规则矩阵，确定不同湿地类型间的转变；根据驱动因子及回归关系、以及不同湿地类型的面积需求量，通过空间分配概率将湿地类型分配到相应栅格位置；通过不断迭代，至栅格最大平均差异与最大个体差异低于设定迭代系数，停止迭代，得到未来湿地空间分布格局图；

S33.设置模拟模型优化实验，保证其它参数不变，设置空间尺度梯度，在多空间尺度下进行平行实验，确定研究区域最佳空间模拟尺度；

S34.根据湿地未来发展的多种趋势，设置湿地多情景模拟，确定不同情景下的参数设置，进行空间迭代分配，得到多种发展趋势下湿地未来空间分布格局图。

5.根据权利要求1所述的一种湿地空间分布变化格局模拟与预测方法，其特征是还包括S4.预测结果进行精度评价；其具体过程为：

S41.比较预测的湿地空间分布格局图与实际的空间分布格局图，统计出误差矩阵表；

S42.根据湿地预测空间分布格局与实际空间分布格局误差矩阵表，获取湿地预测空间分布格局与实际空间分布格局的每个湿地类型的图斑栅格重叠率；

S43.计算每个湿地类型的图斑栅格重叠率的总和和与实测总和的比值，计算制图精度、用户精度、漏分误差以及错分误差，最终计算得到Kappa系数。

6.根据权利要求4所述的一种湿地空间分布变化格局模拟与预测方法，其特征是步骤S32的具体过程包括：

S321.将湿地类型分布格局图划分成若干栅格单元，确定允许发生变化的栅格单元；

S322.计算每个栅格单元上各湿地类型的概率：

TPRO_i,u＝P_i,u+ELAS_u+ITER_u，

其中TPRO_i,u表示湿地类型u在i栅格单元上的总概率，P_i,u是Logistic回归模型计算出的空间分布概率，ELAS_u为湿地类型u的转换弹性系数，ITER_u为湿地类型u的迭代变量值；

S323.将相同迭代变量值ITER_u分配给各湿地类型，然后计算出每一栅格单元上的湿地类型分布总概率TPRO_i,u，按从大到小对各栅格的湿地类型进行初次分配；

S324.对比各湿地类型初次分配的面积和土地需求面积的大小，若初次分配的面积比需求面积大，则减小迭代变量ITER_u的值，相反则增大ITER_u的值；

S325.重复步骤S322-S324，直到分配面积等于需求面积，保存改年份的最终分配图，并继续进行下一年湿地类型的分配，得到未来湿地分布格局图。