【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境监测，具体涉及一种量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法的设计。
技术介绍
1、采矿业是国家经济最重要和最基本的基础之一，每个国家的采矿业对该国的社会福利都有重大影响。然而，采矿业作为一种破坏性的人类活动，对矿区周边的生态环境造成多种长期的负面影响。密集的采矿活动往往会导致土地退化、森林砍伐、地形和水文变化、水土流失以及环境污染，这些干扰对包括人类在内的无数生物的健康和福祉造成了严重损害。在很大程度上，矿业活动对环境的损害是不可逆转的。研究矿业活动对周边环境的影响是矿山生态环境修复、规划和格局优化的必要条件。如果矿业活动对环境的影响得不到足够的重视，那么在矿区生态环境修复方面的投入可能会翻倍，而矿业活动很难在时间和空间上准确判断其对生态环境造成的影响程度。
2、随着星地观测技术的进步，遥感（rs）和地理信息系统（gis）技术为处理大而复杂的空间数据提供了系统、快速和优良的配置。因此，许多研究者在采矿业对生态环境的影响研究中展示了使用rs和gis技术的创新。虽然这些研究已经通过rs和gis技术探究了采矿活动对环境的影响，但采矿活动对生态环境影响的空间维度尚不清楚。
3、植被是生态环境变化的敏感因子，被认为是监测生态环境变化的综合指示器。矿业活动造成的许多干扰源（例如地质灾害、地下水下降、环境污染）往往会破坏植被的根部并掩埋整个植物群落，从而导致植物群落的退化和生态演替。因此，通过确定采矿活动对植被的影响来量化采矿活动对生态环境影响的空间维度是一项具有挑战性的任务。长时间序列的物候观测是
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了量化干旱及半干旱区采矿活动对周围环境影响的空间维度，提出了一种量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法。
2、本专利技术的技术方案为：一种量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，包括以下步骤：
3、s1、采集干旱及半干旱区的长时序遥感影像数据。
4、s2、对长时序遥感影像数据进行预处理，得到土壤调节植被指数savi。
5、s3、根据土壤调节植被指数savi生成平滑的savi 时间序列。
6、s4、根据平滑的savi 时间序列提取物候指标。
7、s5、根据物候指标计算干旱及半干旱区的物候差异。
8、s6、根据物候差异量化干旱及半干旱区采矿活动对植被的影响。
9、进一步地，步骤s1中的长时序遥感影像数据为sentinel-2数据，sentinel-2数据每景影像数据的云雾量低于35%。
10、进一步地，步骤s2中对长时序遥感影像数据进行预处理包括大气校正、筛选云和阴影像素以及计算土壤调节植被指数savi。
11、进一步地，土壤调节植被指数savi的计算公式为：
12、
13、其中表示sentinel-2数据的红波段图像，表示sentinel-2数据的近红外波段图像，表示土壤调节参数。
14、进一步地，步骤s3包括以下分步骤：
15、s31、根据土壤调节植被指数savi生成初始savi 时间序列。
16、s32、分别采用样条平滑法、savitzky-golay滤波、非对称高斯函数、双重逻辑函数滤波和whittaker滤波对初始savi 时间序列进行重构，并统计初始savi 时间序列与每种重构后的savi 时间序列的标准差、残差平方和、均方根误差和皮尔森系数，定量评价每种重构方法的savi时间序列重构效果，以选取最优重构方法。
17、s33、通过最优重构方法生成平滑的savi 时间序列。
18、进一步地，步骤s4中提取的物候指标包括生长季节开始sos、生长季节结束eos以及生长季节长度los；生长季节开始sos为从平滑的savi 时间序列拟合曲线左侧最低水平测量的季节性幅度的20%；生长季节结束eos为从平滑的savi 时间序列拟合曲线右侧最低水平测量的季节性幅度的20%；生长季节长度los为生长季节开始sos和生长季节结束eos之间的积日长度。
19、进一步地，步骤s5中物候差异的计算公式为：
20、
21、其中表示干旱及半干旱区的物候差异，表示干旱及半干旱区内物候指标的平均值，表示参考区物候。
22、进一步地，步骤s6包括以下分步骤：
23、s61、以干旱及半干旱区内矿业活动区为中心，向周围以1°的弧度生成360条线，与物候差异进行叠加分析，得到360个方向上物候差异的变化情况。
24、s62、将每个方向上物候差异的变化情况按与中心的距离排序，并以个变化值为滑动窗口计算个变化值的方差。
25、s63、选取预设方向上连续的方差值作为基本单元序列，计算该基本单元序列对应距离的方差状态：
26、
27、其中表示第个方向上第个序列方差值，表示第个方向上第个序列对应距离的方差状态。
28、s64、将每个方向上的最大值和最小值作为该方向上的突变位置。
29、s65、结合各方向上突变位置和中心的距离，参考遥感影像，消除异常的突变位置。
30、s66、按角度顺序分别连接突变位置点，并进行平滑处理，得到采矿活动对植被的影响范围。
31、本专利技术的有益效果是：本专利技术基于物候差异的方差变化状态识别干旱及半干旱区采矿活动在不同方向上对植被物候特征变化的突变位置，尽可能的消除了气候和其他人类活动对植被的影响，可快速准确的得到矿业活动对周边植被的影响距离和影响程度，为矿山管理人员和矿山生态环境修复和规划等工作提供了技术支撑，并且本专利技术对所需数据类型单一且没有明显要求，具有广泛的实用性和适应性。
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1.一种量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，所述步骤S1中的长时序遥感影像数据为Sentinel-2数据，所述Sentinel-2数据每景影像数据的云雾量低于35%。
3.根据权利要求2所述的量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，所述步骤S2中对长时序遥感影像数据进行预处理包括大气校正、筛选云和阴影像素以及计算土壤调节植被指数SAVI。
4.根据权利要求2所述的量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，所述土壤调节植被指数SAVI的计算公式为：
5.根据权利要求1所述的量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下分步骤：
6.根据权利要求1所述的量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，所述步骤S4中提取的物候指标包括生长季节开始SOS、生长季节结束EOS以及生长季节长度LOS；
7.根据权利要求1所述的量化干旱及半干
8.根据权利要求1所述的量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，所述步骤S6包括以下分步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，所述步骤s1中的长时序遥感影像数据为sentinel-2数据，所述sentinel-2数据每景影像数据的云雾量低于35%。
3.根据权利要求2所述的量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，所述步骤s2中对长时序遥感影像数据进行预处理包括大气校正、筛选云和阴影像素以及计算土壤调节植被指数savi。
4.根据权利要求2所述的量化干旱及半干旱区采矿活动对植被影响的方法，其特征在于，所述土壤...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙小飞，周颖智，邵怀勇，丁骑兵，母懋麒，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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