[发明专利]家畜放牧率空间格局分析方法

说明书

本发明提供了一种家畜放牧率空间格局分析方法，包括如下步骤：收集、整理、统计分析草食家畜存栏数据；收集、整理、分析地理要素空间数据；家畜放牧率空间算法的模型构建；家畜放牧率空间格网化计算。本发明的优点在于：空间化，应用区域广，数据获取简单，时效更新快；能快速插值反演出北方温带草原区家畜放牧率空间分布，并完整分析我国北方温带草原区家畜放牧率空间格局特征和分布规律。

技术领域

本发明涉及畜牧和生态环境评估技术领域，特别涉及一种北方温带草原区家畜放牧率空间格局分析方法。

背景技术

放牧是目前草地利用最基本的方式之一，牲畜放牧带来的牧草采食、土壤践踏以及牲畜体内营养物质的转化与归还等行为对草地生态系统造成重要影响，放牧强度与草地退化有着紧密联系，放牧率是放牧强度的一个有效指标。草地放牧强度既反映草地的利用状况，也反映草地放牧系统中草地生产与家畜利用之间的平衡关系。掌握草地放牧强度水平，对指导草地载畜量核算、草畜平衡放牧管理制度制订和放牧管理措施的实施有着现实意义。

现有的家畜放牧率测算方法主要针对单个家庭牧场的放牧强度的估算和对单个畜群活动的跟踪，难以实现区域水平上草地放牧强度的计算，且对大区域范围内草地放牧压力的掌控难以实现。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种以家畜统计数据为基础，结合地理要素空间数据，快速计算大区域范围内每个栅格(1km*1km)的家畜放牧强度的方法，能有效的解决上述现有技术存在的问题。

为了实现大区域范围内每个空间栅格家畜放牧率的计算，本发明采取的技术方案如下：

一种家畜放牧率空间格局分析方法，包括如下步骤：

步骤1，收集、整理、统计分析草食家畜存栏数据，对草食家畜存栏和出栏率统计，对不同草食家畜进行标准羊单位换算，分别估算北方温带草原区各县的草食家畜全年饲养量；并根据各县的土地面积，计算各县的草食家畜平均密度；最后，进行空间栅格化处理，获得项目区草食家畜平均密度的空间基础数据。

步骤2，收集、整理、分析地理要素空间数据；主要从城镇、村庄、道路、河流、海拔高度以及气候的湿润度等方面来探讨家畜放牧活动的空间分布情况。

将Dem栅格数据通过栅格转点工具转成矢量点数据，获取北方草原区范围的栅格点SHP数据，每个点即栅格的中心点，共计345万个栅格点。

北方温带草原区城镇、村庄、道路、河流数据来源于国家地球系统科学数据共享平台的全国1：25万地形图SHP数据；道路数据到县乡公路，河流数据到沟渠数据。叠加上述格网化后的栅格中心点的SHP数据，使用ArcGIS中分析工具-近邻分析-邻域分析模块，计算每个栅格中心点到城镇、村庄、道路、河流的最近距离，并获得每个栅格中心点到邻近城镇、村庄、道路、河流最近距离的空间数据。

获取湿润度的空间数据，以国家气象局台站的站点数据为基础，运用伊万诺夫湿润度算法，通过ANUSPLIN插值软件插值出湿润度的空间数据。

全部数据投影到GCS_WGS_1984，通过裁剪工具获得我国北方温带草原区各要素的1km×1km栅格数据。

步骤3，家畜放牧率空间算法的模型构建；

步骤4，家畜放牧率空间格网化计算；

根据步骤3构建的家畜放牧率模型(公式1)，以及步骤3确定的各模型参数(家畜放牧频度的模型参数、家畜放牧时长的模型参数、家畜放牧干扰畜群数的模型参数)，运用ArcGIS中分析工具的栅格计算器模块，叠加邻近城镇、村庄、道路、河流最近距离的空间数据以及湿润度空间数据，并作为家畜放牧率模型的驱动变量，插值反演出我国北方温带草原区家畜放牧率空间分布图，并分析我国北方温带草原区家畜放牧率空间分布规律和空间格局特征。

进一步地，所述步骤3模型构建的流程为：