一种基于调查与因子修正的植被可恢复性评价方法，其是根据自然植被类型与主环境因子空间分布特征，划定区域植被因子等级与主环境因子等级，再对上述两个等级相互不协调之处选点进行不协调点位筛选与现场踏勘、复核，再拓展环境因子并与主环境因子评价结果结合划分系列环境因子等级，评判各等级与现场实际的相符性，确定最终用于植被可恢复性评价的植被因子与环境因子，评价最终植被可恢复性等级，该评价方法科学、实用，适于实践应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生态环境领域的植被可恢复性评价方法，特别是一种基于调查与因子修正的植被可恢复性评价方法,其采用了现场踏勘结合空间分析技术的环境因子筛选及评价结果修正方法，提高评价结果准确性。
技术介绍
青藏高原高寒冻土区，受高寒、干旱、多风等因素限制，植物生长极其缓慢，生态环境极其脆弱，植被一旦受破坏后恢复困难。在公路、铁路等基础设施建设中，不可避免地要对沿线植被造成破坏，不仅可供恢复的植物种类较少，且恢复的效果也不尽理想。青藏公路铁路路程长，跨越多个植被气候区，沿线气候条件、水热状况、植被类型均存在很大差异，对不同路段的植被利用与保护均应慎重地分别采用保护或恢复的方法。而在一个较大区域大尺度上针对植被可恢复性的研究还未曾系统地开展过，目前该研究存在几方面问题，主要表现在：1.由于大尺度植被可恢复性工作的缺乏，导致工程实践中对草皮采取保护或恢复的措施缺乏预见性，在部分自然环境严酷、植被可恢复性较差区域开展植被恢复工程效果不理想。2.植被可恢复性评价工作中，各因子选择的主观性较强，没有结合现场调查对因子进行筛选，导致评价结果的客观性备受质疑。正因如此，在交通、管道等基础设施建设中，对自然植被选择保护或恢复技术显得尤为重要的保护与利用显得尤其重要，在大尺度上开展植被可恢复性的评价，确定植被保护与恢复路段，指导工程建设部门在公路建设中针对性地采取保护与恢复技术，具有重要的指导意义。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有植被可恢复评价中评价因子筛选主观性强，遴选与剔除较缺少科学依据的弊端，利用主成分分析等因子分析技术手段进行环境因子筛选，所要解决的技术问题是实现了环境因子评价结果与现场复核工作的结合，对环境因子评价结果进行修正，进而形成植被可恢复性评价成果。本专利技术的另一目的在于，克服现有工程实践中进行植被保护与恢复措施的选择时，由于缺少对区域植被及气候条件的分析，从而使植被保护与恢复技术的选择缺少规划指导的弊端，提供一种基于调查与因子修正的植被可恢复性评价方法,所要解决的技术问题是使针对工程建设不同区段的植被及环境特征，确定其恢复的可行性，使植被保护或恢复技术的选择更为科学合理，从而有针对性地避免自然植被破坏，改善植被恢复效果，非常适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种基于调查与因子修正的植被可恢复性评价方法,其是筛选植被覆盖度因子作为植被因子，筛选年积温、区域干燥度指数作为主环境因子，划定植被因子等级与主环境因子等级，再对上述两个评价等级不一致的区域随机选点进行现场踏勘、复核，拓展温度、降水、地形、土壤环境因子，与主环境因子评价结果多种形式结合划分系列环境因子等级，将各等级结果与现场进行比对，将一致性最好的评价结果作为植被可恢复性评价结果，该结果对应的环境因子组合作为最终的环境因子,其具体步骤如下：步骤1：划定区域植被因子等级与主环境因子等级(1)划定区域植被因子等级筛选植被覆盖度表征区域植被因子等级，植被覆盖度等级划分依据：由区域NDVI数据反演生成植被覆盖度数据，反演公式：VFC＝(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)其中：VFC为植被覆盖度；NDVI为归一化植被指数；NDVImax为区域内最大归一化植被指数值；和NDVImin为区域内最小的归一化植被指数值；在GIS空间分析模块中，由区域NDVI数据生成区域植被覆盖度数据，采用自然分界法，将植被覆盖度结果划分为1-5级区域；(2)划定主环境因子等级筛选年积温、干燥度指数两个主环境因子，进行数据的采集，生成栅格数据，应用空间分析叠加方法，采用等权重加和计算分值，按自然分界法，划定主环境因子等级，由低至高划分为1-5级；步骤2：等级不协调点位筛选与现场调查、复核对于上述植被因子等级与主环境因子等级组合分值等级差异在3级以上的相互不协调的每个等级覆盖区域中随机选择3至多个调查点，现场采集调查点位的土壤温度与土壤含水量数据；将调查点的土壤温度与土壤含水量环境因子数值进行标准化后加权综合所得数值按自然分界法分为1-5级，生成现场核查点位处环境因子评价等级；步骤3：划分系列环境因子等级进一步收集如下几类环境因子数据资料：温度因子，包括年均温、生长季月均温；水分因子，包括生长季月均降水、土壤含水量；地形因子，包括海拔、坡度，地形湿润指数等；土壤因子：土壤类型；应用主成分分析法，将拓展后的上述环境因子重新聚类成若干个主成分，每个主成分均为各环境因子的线性组合；取累计贡献率大于等于80％的主成分作为代表用于拓展评价的环境因子；将主环境因子初步评价结果和拓展评价的环境因子评价结果，进行排列组合，生成系列环境因子等级，将系列环境因子等级按自然分界法分为1-5级；步骤4：确定植被可恢复性等级用按步骤2划分的现场核查点位处环境因子评价等级结果逐一校核按步骤3划分的系列环境因子等级结果，筛选步骤3划分的系列环境因子等级结果中与步骤2划分的现场核查点位处环境因子评价等级结果差异最小的结果，作为最终的环境因子等级；将自然植被因子等级与最终的环境因子等级等权重相加，将加和结果按自然分界法分为1-5级，作为植被可恢复性等级。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。其至少具有下列优点：1、本专利技术提出的基于现场复核与实验分析的植被可恢复性方法，在室内通过遥感图件的分析即可初步实现，结合现场踏勘可以再进行逐步细调，从而可以大大提高植被保护与恢复环节的针对性与可行性，避免现场决策的无序性。2、本专利技术提出的基于现场复核与实验分析的植被可恢复性方法，将环境因子与植被因子进行了有机结合，使植被恢复的决策不仅要考虑满足决定植被生长的环境因子(水、热)要求，而且还要有环境植被条件作为保障，从而提高了决策的科学性；由于在自然环境中，植被生长的环境条件在不断地发生变迁，而草皮的退化或生长则具有滞后性，本专利技术将植被因子与环境因子分别结合进行等级划分与相互印证，对于二者评价等级矛盾区域进行现场踏勘核查，对等级区域进行修正，可以找到相关地区植被可恢复的限制性环境因子，以及环境因子或植被因子恶化的原因，这也提高了决策的科学性。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明图1是本专利技术植被覆盖度分级评价图。其中：1：植被覆盖度1级 2：植被覆盖度2级3：植被覆盖度3级 4：植被覆盖度4级5：植被覆盖度5级图2是本专利技术主环境因子等级评价结果图其中：6：环境因子初步评价1级 7：环境因子初步评价2级8：环境因子初步评价3级 9：环境因子初步评价4级10：环境因子初步评价5级图3本专利技术现场调查点位环境因子评价等级图其中：11：现场调查点环境因子评价1级12：现场调查点环境因子评价2级13：现场调查点环境因子评价3级14：现场调查点环境因子评价4级15：现场调查点环境因子评价5级图4是本专利技术环境因子格网化示例图。图5A是本专利技术降水因子评价图。图5B是地形因子评价图。图5C是土壤水分因子评价图。图5D是湿润指数评价本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于调查与因子修正的植被可恢复性评价方法,其特征在于筛选植被覆盖度因子作为植被因子，筛选年积温、区域干燥度指数作为主环境因子，划定植被因子等级与主环境因子等级，再对上述两个评价等级不一致的区域随机选点进行现场踏勘、复核，拓展温度、降水、地形、土壤环境因子，与主环境因子评价结果多种形式结合划分系列环境因子等级，将各等级结果与现场进行比对，将一致性最好的评价结果作为植被可恢复性评价结果，该结果对应的环境因子组合作为最终的环境因子,其具体步骤如下：步骤1：划定区域植被因子等级与主环境因子等级(1)划定区域植被因子等级筛选植被覆盖度表征区域植被因子等级，植被覆盖度等级划分依据：由区域NDVI数据反演生成植被覆盖度数据，反演公式：VFC＝(NDVI‑NDVImin)/(NDVImax‑NDVImin)其中：VFC为植被覆盖度；NDVI为归一化植被指数；NDVImax为区域内最大归一化植被指数值；和NDVImin为区域内最小的归一化植被指数值；在GIS空间分析模块中，由区域NDVI数据生成区域植被覆盖度数据，采用自然分界法，将植被覆盖度结果划分为1‑5级区域；(2)划定主环境因子等级筛选年积温、干燥度指数两个主环境因子，进行数据的采集，生成栅格数据，应用空间分析叠加方法，采用等权重加和计算分值，按自然分界法，划定主环境因子等级，由低至高划分为1‑5级；步骤2：等级不协调点位筛选与现场调查、复核对于上述植被因子等级与主环境因子等级组合分值等级差异在3级以上的相互不协调的每个等级覆盖区域中随机选择3至多个调查点，现场采集调查点位的土壤温度与土壤含水量数据；将调查点的土壤温度与土壤含水量环境因子数值进行标准化后加权综合所得数值按自然分界法分为1‑5级，生成现场核查点位处环境因子评价等级；步骤3：划分系列环境因子等级进一步收集如下几类环境因子数据资料：温度因子，包括年均温、生长季月均温；水分因子，包括生长季月均降水、土壤含水量；地形因子，包括海拔、坡度，地形湿润指数等；土壤因子：土壤类型；应用主成分分析法，将拓展后的上述环境因子重新聚类成若干个主成分，每个主成分均为各环境因子的线性组合；取累计贡献率大于等于80％的主成分作为代表用于拓展评价的环境因子；将主环境因子初步评价结果和拓展评价的环境因子评价结果，进行排列组合，生成系列环境因子等级，将系列环境因子等级按自然分界法分为1‑5级；步骤4：确定植被可恢复性等级用按步骤2划分的现场核查点位处环境因子评价等级结果逐一校核按步骤3划分的系列环境因子等级结果，筛选步骤3划分的系列环境因子等级结果中与步骤2划分的现场核查点位处环境因子评价等级结果差异最小的结果，作为最终的环境因子等级；将自然植被因子等级与最终的环境因子等级等权重相加，将加和结果按自然分界法分为1‑5级，作为植被可恢复性等级。...
【技术特征摘要】
1.一种基于调查与因子修正的植被可恢复性评价方法,其特征在于筛选植被覆盖度因子作为植被因子，筛选年积温、区域干燥度指数作为主环境因子，划定植被因子等级与主环境因子等级，再对上述两个评价等级不一致的区域随机选点进行现场踏勘、复核，拓展温度、降水、地形、土壤环境因子，与主环境因子评价结果多种形式结合划分系列环境因子等级，将各等级结果与现场进行比对，将一致性最好的评价结果作为植被可恢复性评价结果，该结果对应的环境因子组合作为最终的环境因子,其具体步骤如下：步骤1：划定区域植被因子等级与主环境因子等级(1)划定区域植被因子等级筛选植被覆盖度表征区域植被因子等级，植被覆盖度等级划分依据：由区域NDVI数据反演生成植被覆盖度数据，反演公式：VFC＝(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)其中：VFC为植被覆盖度；NDVI为归一化植被指数；NDVImax为区域内最大归一化植被指数值；和NDVImin为区域内最小的归一化植被指数值；在GIS空间分析模块中，由区域NDVI数据生成区域植被覆盖度数据，采用自然分界法，将植被覆盖度结果划分为1-5级区域；(2)划定主环境因子等级筛选年积温、干燥度指数两个主环境因子，进行数据的采集，生成栅格数据，应用空间分析叠加方法，采用等权重加和计算分值，按自然分界法，划定主环境因子等级，由低至高划分为1-5级；步骤2：等级不...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳刚，陈学平，王云，孔亚平，陈济丁，
申请(专利权)人：交通运输部科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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