【技术实现步骤摘要】
基于Copula函数的荒漠河岸林生态保护阈值确定方法
[0001]本专利技术属于生态保护的
,具体涉及一种基于
Copula
函数的荒漠河岸林生态保护阈值确定方法
。
技术介绍
[0002]荒漠河岸林是干旱区内陆河流域生态系统的重要组成部分,是干旱区河岸带的核心,在防治荒漠化和保护生态多样性方面具有重要的生态价值
。
在干旱区内陆河流域,水文过程控制着生态过程,水分条件直接影响着植物群落的发育及生态系统的完整性和稳定性
。
[0003]近几十年来,受全球气候变化影响的同时,水资源的过度利用和不当管理对内陆河流域荒漠河岸林造成了严重威胁,并带来了不可逆转的后果
。
干旱区内陆河流域国民经济用水和生态用水之间
、
水资源短缺和可持续发展之间矛盾突出
。
如何协调生态与社会经济用水之间的关系,保障荒漠河岸林的生态保护和可持续发展,需要在有限水资源高效利用的前提下,开展植被生态保护阈值的研究
。
[0004] ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于
Copula
函数的荒漠河岸林生态保护阈值确定方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、
获取荒漠河岸林土地利用数据
、EVI
数据和
ET
数据;
S2、
基于所述土地利用数据
、EVI
数据和
ET
数据,构建植被变化模式;
S3、
采用植被变化模式,划分得到生态供水的面积扩张区和植被恢复的质量提升区;
S4、
基于所述面积扩张区和质量提升区,以生态需水量作为水分条件约束,采用
Copula
函数构建植被
ET
与
EVI
的联合分布函数,以确定生态保护的
ET
阈值和
EVI
阈值
。2.
根据权利要求1所述的基于
Copula
函数的荒漠河岸林生态保护阈值确定方法,其特征在于,所述步骤
S1
中采用
ArcGIS10
软件提取土地利用类型遥感监测空间分布数据,土地利用类型包括耕地
、
林地
、
草地
、
水域
、
建设用地和未利用土地;采用
GEE
平台对数据进行栅格计算,提取研究区域各月最大
EVI
值,并进行裁剪处理得到
EVI
数据;采用
Interactive Data Language
对
GLASS
数据读取
、
拼接
、
裁剪
、
合成生长季数据,每相邻
46
期数据相加得到研究区的年蒸散量,再进行格式转换
、
重投影和投影转换处理得到
ET
数据
。3.
根据权利要求1所述的基于
Copula
函数的荒漠河岸林生态保护阈值确定方法,其特征在于,所述步骤
S2
包括:
S2.1、
采用滑动平均方法对原始时间序列
series x
进行平滑处理,得到平滑时间序列
series y
;
S2.2、
以植被变化率最大的时间
p
为中心点对平滑序列
series y
延长处理,得到延长后的时间序列
series k
;
S2.3、
采用集成高斯函数与逻辑斯蒂函数的融合函数拟合延长时间序列
series k
;
S2.4、
基于集成高斯函数与逻辑斯蒂函数的融合函数的曲率,识别植被变化的突变时间和数目;
S2.5、
对集成高斯函数与逻辑斯蒂函数的融合函数拟合未通过
F
检验和不存在突变点的像元采用最小二乘法对其
EVI
和
ET
时间序列进行线性回归
。4.
根据权利要求3所述的基于
Copula
函数的荒漠河岸林生态保护阈值确定方法,其特征在于,所述步骤
S2.2
包括:识别所述平滑时间序列
series y
变化速率最大点
p
;计算平滑时间序列
series y
每个时间点向前和向后方向的差值:
Δ
y
i
=
y
i+1
‑
y
i
i
=
1,2,
…
n
‑1其中,
y
i+1
为第
i+1
个平滑时间序列,
y
i
为第
i
个平滑时间序列,
Δ
y
i
的绝对值最大的年份即为中心点
p
的位置;延长平滑序列
series y
,延长时间序列
k
的长度关于
p
对称,即每个像元延长时间序列的长度
L
为:其中,
n
为原始时间序列长度,
n
值为
21
,时间序列中点为
11
;
如果
p
等于
11
,延长时间序列
series k
即为平滑序列
series y
;如果
p
小于
11
,延长时间序列
series k
后
21
个元素与
series y
相同,其余元素用
series y
的第一项补充;如果
p
大于
11
,延长时间序列
series k
前
21
个元素为平滑序列
series y
,其余元素用
series y
的最后一项补充
。5.
根据权利要求3所述的基于
Copula
函数的荒漠河岸林生态保护阈值确定方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:凌红波,邓晓雅,张广朋,徐生武,陈超群,许佳,闫俊杰,
申请(专利权)人:中国科学院新疆生态与地理研究所,
类型:发明
国别省市:
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