[发明专利]植物物种beta多样性的估算方法及系统

权利要求书

1.一种植物物种beta多样性的估算方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、对获取的待测区域遥感数据进行矫正，提取设定波段范围的植被反射率作为待处理光谱数据，设定波段范围为400～1000nm；

S2、根据地物类型对验证无误的光谱数据进行检验，确保获得的光谱数据为植被光谱数据；

S3、将获取的植被光谱数据进行平滑处理；

S4、通过对平滑处理的植被光谱数据进行计算，得到样方间的光谱相异性系数，用于对植物物种beta多样性进行估算，包括：

S41、计算400～1000nm之间以及760～800nm之间各波段反射率的一阶导数值FD：

式中，FD_λ(j)为各波段处光谱反射率的一阶导数；R_λ(j)是波段j的反射率；R_λ(j+1)是波段j+1的反射率，Δλ是波长j到j+1的间隔；

S42、分别计算400～1000nm区间以及760～800nm区间的光谱相异性指数：

计算400～1000nm区间的光谱相异性指数为两个样方间光谱一阶导数的Bray-Curtis相异性BC-FD：

式中，BC-FD表示两个样方间光谱一阶导数的Bray-Curtis相异性，FDis和FDjs分别表示s波段在i和j样方的一阶导数，n表示从400～1000nm波段数，BC-FD值介于0-1之间，0表示两个样方光谱组成完全一致，1表示两个样方无共同光谱组成；

计算760～800nm之间光谱相异性指数为光谱反射率的Bray-Curtis相异性BC-R；

式中，BC-R表示样方间光谱反射率Bray-Curtis相异性，Ris和Rjs分别表示光谱相对反射率R在样方i和j的数值，m表示从760-800nm波段数，BC-R值介于0-1之间，0表示两个样方光谱组成完全一致，1表示两个样方无共同光谱组成。

2.根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，根据地物类型对验证无误的光谱数据进行检验采用NDVI切割法进行检验，提取NDVI0区域的植被数据。

3.根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，对获取的待测区域遥感数据进行矫正采用辐射纠正、几何纠正和/或地形矫正。

4.根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，将获取的植被光谱数据进行平滑处理的具体过程为：以相邻的4个数据为基础，获取中间数据的均值。

5.一种植物物种beta多样性的估算系统，其特征在于，该系统包括：

遥感数据获取模块，用于对获取的待测区域遥感数据进行矫正，提取设定波段范围的植被反射率作为待处理光谱数据，设定波段范围为400～1000nm；

植被数据提取模块，根据地物类型对验证无误的光谱数据进行检验，确保获得的光谱数据为植被光谱数据；

平滑处理模块，用于将获取的植被光谱数据进行平滑处理；

多样性评估模块，用于对平滑处理的植被光谱数据进行计算，得到样方间的光谱相异性系数进行植物物种beta多样性的估算，包括：

计算400～1000nm之间以及760～800nm之间各波段反射率的一阶导数值FD：

式中，FD_λ(j)为各波段处光谱反射率的一阶导数；R_λ(j)是波段j的反射率；R_λ(j+1)是波段j+1的反射率，Δλ是波长j到j+1的间隔；

分别计算400～1000nm区间以及760～800nm区间的光谱相异性指数：

计算400～1000nm区间的光谱相异性指数为两个样方间光谱一阶导数的Bray-Curtis相异性BC-FD：

式中，BC-FD表示两个样方间光谱一阶导数的Bray-Curtis相异性，FDis和FDjs分别表示s波段在i和j样方的一阶导数，n表示从400～1000nm波段数，BC-FD值介于0-1之间，0表示两个样方光谱组成完全一致，1表示两个样方无共同光谱组成；

计算760～800nm之间光谱相异性指数为光谱反射率的Bray-Curtis相异性BC-R；

式中，BC-R表示样方间光谱反射率Bray-Curtis相异性，Ris和Rjs分别表示光谱相对反射率R在样方i和j的数值，m表示从760-800nm波段数，BC-R值介于0-1之间，0表示两个样方光谱组成完全一致，1表示两个样方无共同光谱组成。