一种基于遥感技术的珍稀濒危野生植物保护价值计算方法技术

本发明专利技术涉及一种基于遥感技术的珍稀濒危野生植物保护价值计算方法，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种基于遥感技术的珍稀濒危野生植物保护价值计算方法


[0001]本专利技术涉及生物技术和新一代信息
，尤其涉及一种基于遥感技术的珍稀濒危野生植物保护价值计算方法。

技术介绍

[0002]珍稀濒危野生植物物种价值评估是生物多样性价值评估的重要方面，对其进行价值评估具有重要作用。珍稀濒危野生植物物种资源作为自然资源的一部分，具有不同的功能与用途，具有宝贵的物种资源价值，它具有科学研究价值、美学价值、净化大气环境、调节局地气候等作用。珍稀濒危野生植物物种价值不仅具有供我们生活中所需的直接利用价值，而且还具有无法估算的间接利用价值。
[0003]随着社会经济的发展，由于自然生态系统的破坏和不合理的人类活动, 野生植物适宜生境日益缩小，大量物种数量迅速减少，甚至濒临灭绝，其中最重要原因就是生物多样性的价值没有得到广泛的认可。参照生态系统价值评估的研究方法，物种价值评估方法也分为三类，分别为实际市场价格法、替代市场法和假想市场法。国内外学者针对珍稀濒危野生植物多样性保护价值，也开展了一些探索性的研究，然而，学者针对单一的植物物种价值评估研究较多，同时目前对生物多样性保护价值评估主要集中在单一生态系统尺度上，对大尺度上的价值评估涉及较少，原因就在于大尺度上依靠人力不容易获取珍稀濒危野生植物的分布范围，进而不能快速从空间上计算物种的保护价值，也就不能让公众和生物多样性管理决策部门及时认识到区域物种保护的重要性。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种快速实现的基于遥感技术的珍稀濒危野生植物保护价值计算方法。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所述的一种基于遥感技术的珍稀濒危野生植物保护价值计算方法，包括以下步骤：
⑴
利用Landsat8遥感影像，在ENVI软件中，利用面向对象的影像分类工具，根据区域实际情况，解译获得区域生态系统类型数据；
⑵
根据所述区域生态系统类型数据，在Arcgis中提取城镇、居民点、农田、铁路、公路面状数据，并转换为栅格数据，使空间分辨率统一为30m；
⑶
利用Landsat8的红光波段和近红外波段计算归一化植被指数NDVI，然后计算植被覆盖度F；
⑷
根据受威胁物种
‑
中国生物多样性红色名录
‑
高等植物卷中濒危等级为“易危、近危、濒危和极危”的物种；中国Ⅰ、Ⅱ级重要保护物种，省级或地方重要保护物种；中国特有种、区域特有物种；县域物种分布数据，确定区域珍稀濒危野生植物的名录；
⑸
分别计算乔木的异地保护成本V
cost1
和草本的异地保护成本V
cost2
，并按下式确定珍稀濒危野生植物异地保护成本V
cost
：
V
cost
=V
cost1
+V
cost2
；
⑹
筛选每个珍稀濒危野生植物物种的生境适宜性影响因子，包括：
①
物理环境因子：选择海拔作为反映物理环境因素的主要生境因子；
②
生物环境因子：选择植被类型作为生物环境因子；
③
人类活动因子：选择城镇、居民点、农田、铁路、公路、矿区作为影响因；
⑺
对珍稀濒危野生植物物种的生境适宜性赋值；对每一个物种适宜分布的所述物理环境因子和所述生物环境因子的描述的范围，在Arcgis中分别提取植物分布的海拔、植被类型的适宜分布范围；并对每一种植物的每一类因子的适宜生境进行赋值：若为适宜生境赋值为1，否则赋值为0；然后确定每一个物种在栅格尺度上的适宜生境分布范围；
⑻
建立生境适宜性评价模型；
⑼
获取物种丰富度空间分布图；
⑽
按下式计算珍稀濒危野生植物保护价值：式中，V为野生植物物种的保护价值；V
costi
为i物种个体异地保护成本价值；A
i
为i物种适宜生境分布面积，也即栅格面积；F
i
为i物种所在栅格的植被覆盖度；B
i
为i物种所在栅格的丰富度；i为1~n。
[0006]所述步骤
⑶
中植被覆盖度F按下式计算：F = (NDVI
ꢀ‑ꢀ
NDVI
min
)/ ( NDVI
max
ꢀ‑ꢀ
NDVI
min
)。
[0007]所述步骤
⑸
中珍稀濒危野生植物异地保护成本包括区域范围的劳动力成本V
a
、病虫害防治成本V
b
、肥料施用成本V
c
、土地租赁成本V
d
、农业灌溉用水成本V
e
。
[0008]所述步骤
⑸
中乔木的异地保护成本V
cost1
=V
a1
+V
b1
+V
c1
+V
d1
+V
e1
；式中：V
a1
为乔木保护劳动力成本，V
b1
为乔木病虫害防治成本，V
c1
为乔木肥料施用成本，V
d1
为乔木保护土地租赁成本，V
e1
为乔木农业灌溉用水成本。
[0009]所述步骤
⑸
中草本的异地保护成本V
cost2
=V
a2
+V
b2
+V
c2
+V
d2
+V
e2
；式中：V
a2
为草本保护劳动力成本，V
b2
为草本病虫害防治成本，V
c2
为草本肥料施用成本，V
d2
为草本保护土地租赁成本，V
e2
为草本农业灌溉用水成本。
[0010]所述步骤
⑻
中生境适宜性评价模型为；式中，S
j
表示不同评估单元针对某一物种生境的综合适宜度值，n表示不同生境因子，U
i
表示不同生境因子对该物种生境适宜性影响程度的重要性值。
[0011]所述步骤
⑼
获取物种丰富度空间分布图的方法是指根据所述步骤
⑺
中确定的每一个物种在栅格尺度上的适宜生境分布范围，在Arcgis栅格计算器中将所有物种的适宜生境分布范围相加，其每个栅格单元值的大小就是该栅格单元中的保护物种数，以此类推即得区域珍稀濒危野生植物的物种丰富度空间分布图。
[0012]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
本专利技术在调查收集区域珍稀濒危野生植物分布及栖息地资源信息的基础上，通过遥感、地理信息系统和物种生境适宜性评价模型的支持，采用替代成本法定量，并引入物种丰富度、植被覆盖度参数，计算主要珍稀濒危野生植物的保护价值，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于遥感技术的珍稀濒危野生植物保护价值计算方法，包括以下步骤：
⑴
利用Landsat8遥感影像，在ENVI软件中，利用面向对象的影像分类工具，根据区域实际情况，解译获得区域生态系统类型数据；
⑵
根据所述区域生态系统类型数据，在Arcgis中提取城镇、居民点、农田、铁路、公路面状数据，并转换为栅格数据，使空间分辨率统一为30m；
⑶
利用Landsat8的红光波段和近红外波段计算归一化植被指数NDVI，然后计算植被覆盖度F；
⑷
根据受威胁物种
‑
中国生物多样性红色名录
‑
高等植物卷中濒危等级为“易危、近危、濒危和极危”的物种；中国Ⅰ、Ⅱ级重要保护物种，省级或地方重要保护物种；中国特有种、区域特有物种；县域物种分布数据，确定区域珍稀濒危野生植物的名录；
⑸
分别计算乔木的异地保护成本V
cost1
和草本的异地保护成本V
cost2
，并按下式确定珍稀濒危野生植物异地保护成本V
cost
：V
cost
=V
cost1
+V
cost2
；
⑹
筛选每个珍稀濒危野生植物物种的生境适宜性影响因子，包括：
①
物理环境因子：选择海拔作为反映物理环境因素的主要生境因子；
②
生物环境因子：选择植被类型作为生物环境因子；
③
人类活动因子：选择城镇、居民点、农田、铁路、公路、矿区作为影响因；
⑺
对珍稀濒危野生植物物种的生境适宜性赋值；对每一个物种适宜分布的所述物理环境因子和所述生物环境因子的描述的范围，在Arcgis中分别提取植物分布的海拔、植被类型的适宜分布范围；并对每一种植物的每一类因子的适宜生境进行赋值：若为适宜生境赋值为1，否则赋值为0；然后确定每一个物种在栅格尺度上的适宜生境分布范围；
⑻
建立生境适宜性评价模型；
⑼
获取物种丰富度空间分布图；
⑽
按下式计算珍稀濒危野生植物保护价值：式中，V为野生植物物种的保护价值；V
costi
为i物种个体异地保护成本价值；A
i
为i物种适宜生境分布面积，也即栅格面积；F
i
为i物种所在栅格的植被覆盖度；B
i
为i物种所在栅格的丰富度；i为1~n。2.如权利要求1所述的一种基于遥感技术的珍稀濒危野生植物保护价值计算方法，其特征在于：所述步骤
⑶
中植被覆盖度F按下式计算：F = (NDVI
ꢀ‑ꢀ
NDVI
min
)/ ( N...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓冏，苏军德，孟浩贤，晋王强，陈明霞，
申请(专利权)人：甘肃省生态环境科学设计研究院甘肃省生态环境规划院，
类型：发明
国别省市：