[发明专利]一种地表辐射平衡土地利用变化贡献的定量评估方法

说明书

本发明公开了一种地表辐射平衡土地利用变化贡献率的定量评估方法，它包括以下步骤：(一)根据实际需求获取土地利用数据和净辐射遥感数据；(二)根据步骤(一)中土地利用数据计算土地利用转化轨迹Trac；(三)根据步骤(二)中的轨迹Trac，计算出每一阶段各类型轨迹对应的单位净辐射变化平均值；(四)根据步骤(三)所计算的结果得到土地利用变化对净辐射变化的贡献值CON；(五)根据步骤(四)中的贡献值CON，计算土地利用变化对净辐射的贡献率Z。本发明针对现有经验方法和模型难以区分土地利用变化对净辐射值的影响，具有可以基于土地利用轨迹定量区分土地利用与其它环境要素对净辐射的贡献的有益效果。

技术领域

本发明涉及一种土地利用变化对于地表辐射平衡贡献的定量评估方法,尤其是一种基于多源、多时期遥感数据的土地利用对环境因子变化贡献的定量区分方法,属于生态环境监测技术领域。

背景技术

太阳辐射是地表热量传输、物质输送与交换等过程的主要能量来源，影响着地表水热平衡和能量循环，与气候变化、地表生态环境改变密切相关。地表净辐射是地表与太阳辐射交换过程中地表吸收的净太阳辐射能，表示地表能量的净收入部分，是大气运动重要驱动力。地表净辐射变化会改变进入大气的感热能与潜热能，使气候发生变化，影响地表运动过程。因此，探讨地表净辐射变化的驱动因子及其影响对生态环境以及人类的发展具有重大意义。

地表净辐射包括地表下行辐射与上行辐射的收支，其中，地表下行辐射受气象、温度等条件的影响，地表上行辐射包括地表反射的太阳辐射和地表自身辐射，与地表覆盖类型密切相关。随着人类活动(工业化、城镇化等)的加强，土地利用变化强度增大，地表下垫面特征变化显著，地表净辐射也随之改变。厘清土地利用变化与其它环境气象因素对地表净辐射作用对于揭示人类活动的环境响应特征具有重要作用。

当前对于研究土地利用变化与环境因子响应特征的方法大致分为两种：一种为经验分析方法，即根据已有土地利用数据和所感兴趣环境因子数据，建立经验回归模型，确定两者之间的关系，此种方法操作简单，易于实行，但只能从统计学角度说明两者之间关系，无法从机理上说明土地利用变化对环境因子的作用；另一种为模型方法，即选取与辐射过程相关环境因子建立模型，此种方法可以通过控制模型输入要素来确定不同要素对环境因子的作用，但其结果存在模型误差，且输入要素的改变对模型结果存在决定性作用，此外，模型建立过程较复杂，普适性差，不易推广。因此，当前迫切需要一种简单易实行且能定量区分土地利用变化对地表净辐射贡献的方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明目的是提供一种简单易实行、普适性强且能定量区分土地利用变化对地表净辐射贡献的方法。

为了解决上述问题，本发明采用了以下的技术方案。

1、一种地表辐射平衡土地利用变化贡献的定量评估方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(一)获取监测区域的土地利用遥感数据和相应同时期净辐射遥感数据；

(二)根据步骤(一)获取的土地利用遥感数据计算得到土地利用转化轨迹Trac：

(1)若监测时间尺度为连续年份，则土地利用转化轨迹Trac可表示为：

式中Cl_i表示i年土地利用分类数据；a为起始年份，b为结束年份；

(2)若监测时间尺度为非连续年份，非连续年份标记为：m年、n年、k年，l年，z年，则土地利用转化轨迹Trac可表示为：

Trac＝Cl_m×10⁴+Cl_n×10³+Cl_k×10²+Cl_l×10+Cl_z (2)