基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估方法及系统技术方案

本发明专利技术属于健康监测与评估技术领域，公开了一种基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估方法及系统，所述基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估系统包括：湿地遥感影像采集模块、主控模块、湿地影像特征提取模块、湿地健康分析模块、湿地退化评价模块、湿地安全等级确定模块、湿地健康评估模块、显示模块。本发明专利技术通过湿地退化评价模块根据本发明专利技术制定的统一评价标准对该对象的不同年份的目标湿地生态系统信息进行评价时，可以综合反映目标湿地生态系统生态退化过程的问题，提高评价的准确性；同时，通过湿地安全等级确定模块能够对适用区域内的未来生态安全状况进行预测，并量化评级，根据数据的可收集性，准确确定生态安全预警等级。全预警等级。全预警等级。

【技术实现步骤摘要】
基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估方法及系统


[0001]本专利技术属于健康监测与评估
，尤其涉及一种基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估方法及系统。

技术介绍

[0002]湿地生态系统属于水域生态系统。其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力；由于湿地是陆地与水体的过渡地带，因此它同时兼具丰富的陆生和水生动植物资源，形成了其它任何单一生态系统都无法比拟的天然基因库和独特的生物环境，特殊的土壤和气候提供了复杂且完备的动植物群落，它对于保护物种、维持生物多样性具有难以替代的生态价值；湿地具有综合效益，它既具有调蓄水源、调节气候、净化水质、保存物种、提供野生动物栖息地等基本生态效益，也具有为工业、农业、能源、医疗业等提供大量生产原料的经济效益，同时还有作为物种研究和教育基地、提供旅游等社会效益；然而，现有湿地生态系统健康监测与评估系统采用单一指标对目标湿地生态系统生态退化过程进行评估，不足以客观评价目标湿地生态系统生态退化程度，这也将导致评估的结果也是片面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估系统，其特征在于，包括：湿地遥感影像采集模块：通过遥感设备实时采集目标湿地遥感影像，采集的数据可实时传输至主控模块；主控模块：主控模块是系统的核心，用于控制各个模块的正常工作，主控模块与云服务器连接，将遥感影像数据上传到云端进行存储和计算；湿地影像特征提取模块：通过机器学习算法，实时提取湿地生态系统的遥感影像特征；湿地健康分析模块：根据湿地生态系统特征，实时分析湿地生态系统的健康状态，实时更新分析结果；湿地退化评价模块：根据湿地生态系统特征和健康分析结果，实时评价湿地生态系统的退化程度；湿地安全等级确定模块：该模块根据湿地生态系统特征、健康分析结果和退化评价结果，实时确定湿地生态系统的安全等级；湿地健康评估模块：该模块根据湿地生态系统的特征、健康分析结果、退化评价结果和安全等级，实时评估湿地生态系统的健康状况；物联网数据接入模块：与水质监测设备、气候监测设备进行连接，获取实时的环境数据，并将这些数据整合到湿地健康评估中；警报模块：当湿地生态系统出现潜在问题时，实时发出警报，提醒相关人员及时处理；显示模块：与主控模块连接，用于实时显示湿地遥感影像、特征、分析结果、评价结果、确定结果、评估结果，并根据物联网数据接入模块收集的实时环境数据，以图表或其它直观的方式进行显示。2.一种如权利要求1所述的基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估方法，其特征在于，所述物联网数据接入模块收集、处理和传输多源环境数据，具体为：1)通过无线ZigBee协议与物联网设备进行连接，物联网设备实时收集湿地生态系统的环境数据，并通过无线通信协议发送给此模块；2)收集到的数据存在噪声、缺失值、异常值，通过插值法处理缺失值、离群点分析法处理异常值；离群点分析法基于Z分数的方法，如果数据点的Z分数大于3，判断数据点为异常值，Z分数的计算公式为：Z＝(X
‑
μ)/σ，其中X为单个数据点的值，μ为所有数据的平均值，σ为所有数据的标准差；3)将收集到的多源数据转换为统一的数据格式，再将转换后的数据根据时间和地点进行整合，生成一个完整的湿地生态系统的环境数据集，通过无线通信或有线通信将数据发送给主控模块。3.一种如权利要求1所述的基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估方法，其特征在于，所述基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估方法包括以下步骤：步骤一，通过湿地遥感影像采集模块1利用遥感设备采集目标湿地遥感影像；步骤二，主控模块通过湿地影像特征提取模块提取湿地生态系统特征；通过湿地健康分析模块根据湿地生态系统特征对湿地生态系统健康进行分析；步骤三，通过湿地退化评价模块对湿地生态系统退化进行评价；通过湿地安全等级确定模块对湿地生态系统安全等级进行确定；步骤四，通过湿地健康评估模块对湿地生态系统健康进行评估；通过显示模块显示湿
度遥感影像、特征、分析结果、评价结果、确定结果、评估结果。4.如权利要求1所述基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估系统，其特征在于，所述湿地退化评价模块评价方法如下：(1)对湿地遥感影像进行去噪处理；从多期遥感影像数据中提取同一对象的多期目标湿地生态系统信息；根据所述多期目标湿地生态系统信息，从反映目标湿地生态系统生态退化的多个方面，确定用于评价所述对象目标湿地生态系统生态退化的多个评价指标，所述多个方面至少包括：目标湿地生态系统面积、结构以及功能；(2)利用所述多个评价指标构建所述对象对应的目标湿地生态系统生态退化综合指数；利用所述综合指数对所述对象的不同年份目标湿地生态系统信息进行评价。5.如权利要求4所述基于遥感数据的湿地生态系统健康监测与评估系统，其特征在于，所述根据所述多期目标湿地生态系统信息，从反映目标湿地生态系统生态退化的多个方面，确定用于评价所述对象目标湿地生态系统生态退化的多个评价指标，包括：设置多个第一评价指标，所述多个第一评价指标是根据反映目标湿地生态系统生态退化的多个方面而预先设定的用于评价目标湿地生态系统生态退化情况的指标；通过利用所述多个第一评价指标进行遥感反演和监测，在所述多个第一评价指标中选取用于评价所述对象目标湿地生态系统生态退化的第二评价指标，所述第二评价指标组成评价所述对象目标湿地生态系统生态退化对应的指标体系。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵群，胡恬滋，田菁，
申请(专利权)人：北京农学院，
类型：发明
国别省市：