一种植被净初级生产力影响因素研究方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种植被净初级生产力影响因素研究方法，包括：采集数据并进行整合，获取研究区域内一段时间的NPP数据和影响因子数据集；其中，所述影响因子数据集包括自然因素数据子集和人为因素数据子集；利用地理探测器对所述NPP数据和影响因子数据集进行分析处理，获取研究区域内一段时间内的植被NPP变化特征分析结果。本发明专利技术利用地理探测器模型对植被NPP的时空演变、气象因子的相关性以及多个因子的影响情况分析，定量解释时空演变规律、植被NPP与气象因子的相关程度和区域的主要驱动因素，能够量化指标因子、识别其对地理事物的耦合情况以及量化因子的作用程度以及各个因子的协同情况。各个因子的协同情况。各个因子的协同情况。

【技术实现步骤摘要】
一种植被净初级生产力影响因素研究方法


[0001]本专利技术涉及生态环境质量趋势分析评估
，具体涉及一种植被净初级生产力影响因素研究方法。

技术介绍

[0002]植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)是地表植被在单位面积，单位时间内除去自生呼吸代谢所保留的有机物总量，是植被自生生长繁殖和生态系统内其他生物生命代谢的基础条件。NPP还可以用来衡量植被固定大气中的CO2的能力，借此用来作为判断生态系统碳平衡以及调控生态过程的重要因子，研究NPP的时空变化以及驱动力因子的作用情况可以有效的了解植被的生长状况，可用于植被生长评估，生态系统的碳平衡测算，以及维护区域生态环境可持续发展有着重要的研究意义。
[0003]目前，对于植被NPP主要是基于遥感的Biome
‑
BGC模型和CASA模型模拟演算的方法进行研究。内容多以研究其植被NPP时空变化、驱动机制情况以及对气候因子的响应等。基于MODIS数据产品的研究，植被NPP的值在研究时序范围内呈现出波动上升的趋势，表示植被处于恢复状态，植被NPP与蒸散发和温度植被干旱指数的相关性与区域的季节相关，植被NPP与降水量相关性显著，与年均气温相关性不显著。对于植被NPP影响因子的作用情况，单因子之中，降水、海拔和植被覆盖等因子起到了主导作用，任意两个因子之间均存在线性增强的作用。针对不同空间尺度的生态环境评估提供了相关理论支撑，扩展了植被NPP与碳循环机制的研究。结合遥感监测和气象数据通过CASA模型模拟出研究区的植被NPP情况，以及对潜力评估。上述内容丰富了不同区域与不同尺度下对于植被NPP的空间演变与长时序的动态监测的研究，验证了影响因子与植被NPP的耦合关系，为后续研究生态系统碳循环提供了坚实的理论依据。
[0004]但是，上述的研究方法于不能够量化指标因子、识别其对地理事物的耦合情况以及量化因子的作用程度以及各个因子的协同情况，上述研究方法还有待改进和完善。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的技术缺陷，本专利技术实施例的目的在于提供一种植被净初级生产力影响因素研究方法，以解决
技术介绍
中所提出的技术问题。
[0006]一种植被净初级生产力影响因素研究方法，包括：
[0007]采集数据并进行整合，获取研究区域内一段时间的NPP数据和影响因子数据集；其中，所述影响因子数据集包括自然因素数据子集和人为因素数据子集；
[0008]利用地理探测器对所述NPP数据和影响因子数据集进行分析处理，获取研究区域内一段时间内的植被NPP变化特征分析结果。
[0009]可选的，所述自然因素数据子集包括：
[0010]海拔因子、坡度因子、植被覆盖因子、气温因子和降水因子。
[0011]可选的，所述人为因素数据子集包括土地利用类型和人口密度；其中，
[0012]所述土地利用类型包括耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地。
[0013]可选的，所述采集数据并进行整合，获取研究区域内一段时间的NPP数据和影响因子数据集，包括：
[0014]将数据进行投影、栅格分辨率统一处理，并将历年的栅格数据进行裁剪，获得研究区域内一段时间的NPP数据和影响因子数据集。
[0015]可选的，所述利用地理探测器对所述NPP数据和影响因子数据集进行分析处理，获取研究区域内一段时间内的植被NPP变化特征分析结果，包括：
[0016]地理探测器根据预设公式计算影响因子的空间分异和单个影响因子对NPP数据的空间分异的解释程度以及计算各个影响因子之间的交互作用。
[0017]可选的，所述地理探测器根据以下公式计算影响因子的空间分异和单个影响因子对NPP数据的空间分异的解释程度；
[0018][0019][0020]式中：q表示空间分异的解释程度，值域在[0,1]；h＝1,2,
…
,L为变量Y或因子X的分层，即分类或分区；N
h
和N分别为层h和全区的单元数；σ
h
和σ分别是层h和全区的Y值的方差；SSW和SST分别为层内方差之和和全区总方差。
[0021]可选的，影响因子的空间分异和单个影响因子对NPP数据的空间分异的解释程度的值越高，表明该因子对植被NPP的解释能力越强，反之越弱。
[0022]地理探测器可用来探测事物的空间分异情况，探究单个因子的影响情况以及多个因子交互作用于因变量的程度，将这种影响程度定量化具有更好的解释作用。相较于传统的统计学方法，地理探测器的优势在于能够更加客观对数据进行分析、量化指标因子、识别其对地理事物的耦合情况。将地理探测模型运用到植被NPP的研究当中，可以量化因子的作用程度以及各个因子的协同情况。
[0023]本专利技术利用地理探测器模型对植被NPP的时空演变、气象因子的相关性以及多个因子的影响情况分析，定量解释时空演变规律、植被NPP与气象因子的相关程度和区域的主要驱动因素，能够量化指标因子、识别其对地理事物的耦合情况以及量化因子的作用程度以及各个因子的协同情况。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术实施例提供的植被净初级生产力影响因素研究方法的流程示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例提供的重庆市2000
‑
2020年NPP均值与最大值年际变化图；
[0027]图3是本专利技术实施例提供的重庆市2000
‑
2020年植被NPP与气温相关系数空间分布图；
[0028]图4是本专利技术实施例提供的重庆市2000
‑
2020年植被NPP与降水量相关系数空间分布图；
[0029]图5是本专利技术实施例提供的2000
‑
2020年各因子影响力(q值)作用情况示意图。
[0030]本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
[0031]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0032]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植被净初级生产力影响因素研究方法，其特征在于，包括：采集数据并进行整合，获取研究区域内一段时间的NPP数据和影响因子数据集；其中，所述影响因子数据集包括自然因素数据子集和人为因素数据子集；利用地理探测器对所述NPP数据和影响因子数据集进行分析处理，获取研究区域内一段时间内的植被NPP变化特征分析结果。2.如权利要求1所述的一种植被净初级生产力影响因素研究方法，其特征在于，所述自然因素数据子集包括：海拔因子、坡度因子、植被覆盖因子、气温因子和降水因子。3.如权利要求1所述的一种植被净初级生产力影响因素研究方法，其特征在于，所述人为因素数据子集包括土地利用类型和人口密度；其中，所述土地利用类型包括耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地。4.如权利要求1所述的一种植被净初级生产力影响因素研究方法，其特征在于，所述采集数据并进行整合，获取研究区域内一段时间的NPP数据和影响因子数据集，包括：将数据进行投影、栅格分辨率统一处理，并将历年的栅格数据进行裁剪，获得研究区域内一段时间的NPP数据和影响因子数据集。5.如权利要求1所述的一种植被净初级生产力影响...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福海，曾卫，陈丹，
申请(专利权)人：重庆财经学院，
类型：发明
国别省市：