[发明专利]一种基于空间像元尺度的石漠化程度定量化评估方法

说明书

本发明公开了一种基于空间像元尺度的石漠化程度定量化评估方法，包括：步骤1、解译高时空分辨率石漠化信息空间分布图；步骤2、建立渔网空间网格；步骤3、计算各网格单元内喀斯特面积比例φ_i；步骤4、计算各网格单元内不同等级石漠化占喀斯特面积比例λ_i；步骤5、量化不同石漠化等级权重W_i；步骤6、计算石漠化定量评估指数K；步骤7、得出空间像元尺度上定量表征的石漠化空间信息分布图；解决了现有石漠化解译技术和定性表征方法难以实现石漠化程度空间定量化评估的技术缺陷及其影响因素定量化评估空白等技术问题。

技术领域

本发明属于石漠化评估技术领域，尤其涉及一种基于空间像元尺度的石漠化程度定量化评估方法。

背景技术

研究中关于石漠化的定义是将区域内岩石裸露面积达70％以上的地区划分为石漠化区，裸露碳酸盐岩面积小于50％的地区为无明显石漠化区，或将岩石裸露面积大于区域土地总面积70％的土地划分为严重石漠化土地，岩石裸露面积占土地总面积的50％-70％的土地划分为中度石漠化土地，岩石裸露面积占区域土地总面积的30％-50％的区域土地划分为轻度石漠化土地。目前对于石漠化评价与解译的一般做法是使用目视解译和人机判读的方法先评定单个图斑的石漠化等级，再汇总计算不同等级的石漠化图斑，进而得到区域的石漠化总面积，以石漠化面积与研究区土地总面积之比来评价上述不同区域的石漠化程度。以上石漠化评价为传统的基于行政区的石漠化土地统计数据不能完全体现区域内部土地利用的空间分异特征，缺乏空间尺度的界定和层次性，由于空间尺度的不确定性，在不同尺度空间单元内计算的岩石裸露面积占土地总面积的比例，其结果存在很大的争议。此外，基于传统的目视解译和人机交互方法得到的石漠化图层是将整个像元都定义为某种等级的石漠化，，但实际上该像元内还存在其他等级石漠化或非石漠化现象。在尺度越大的空间，其误差越大。而目前的石漠化空间分布图只能显示每个像元上的石漠化等级，即只能用具体某个石漠化等级来进行定性描述，这种描述是定性的，无法被定量化评估而转换为具体数值，进而导致无法用其参与其他影响因素贡献的定量研究分析，更不能针对不同区域、不同范围的石漠化土地给予分类与定量评价。而利用石漠化样地的归一化差分植被指数、净初级生产力、地表反照率和坡度数据，并基于地理探测器模型建立因子权重模型反演石漠化信息的技术方法，尽管已从传统目视解译逐步改进为人机交互耦合与参数阈值识别分类半智能化，但仍具有一定的局限性，首先是解译的速度非常缓慢，且步骤繁多。其次，解译时间和难度会随空间分辨率的提高而呈指数型增加，难以实现批量、快速、高精度的解译。此外是解译精度低，误差高。这些定量化解译方法得到的石漠化结果也仅是能得到定性描述的石漠化信息空间分布图，也无法实现石漠化程度的定量化表达。尽管现有技术提出了基于网格单元来评价研究喀斯特石漠化的方法，但是存在一定的局限性，该方法默认为网格单元都为喀斯特分布区，从而忽略了网格单元内非喀斯特区部分，与实际严重不符。此外，该方法并不能将石漠化特征表征为一个合理范围内的无量纲值。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于空间像元尺度的石漠化程度定量化评估方法，以解决现有石漠化解译技术和定性表征方法难以实现石漠化程度空间定量化评估的技术缺陷及其影响因素定量化评估空白等技术问题。

本发明技术方案是：

一种基于空间像元尺度的石漠化程度定量化评估方法，所述方法包括：步骤1、解译高时空分辨率石漠化信息空间分布图；

步骤2、建立渔网空间网格；

步骤3、计算各网格单元内喀斯特面积比例

步骤4、计算各网格单元内不同等级石漠化占喀斯特面积比例λ_i；

步骤5、量化不同石漠化等级权重W_i；

步骤6、计算石漠化定量评估指数K；

步骤7、得出空间像元尺度上定量表征的石漠化空间信息分布图。