[发明专利]生态系统脆弱性遥感评估方法和系统

权利要求书

1.一种生态系统脆弱性遥感评估方法，其特征在于，该方法通过在目标地域范围内进行生态系统脆弱性分区，根据分区结果确定不同分区的生态系统脆弱性评估指标并在各分区分别建立相应的生态系统脆弱性评估体系，利用层次分析法确定不同分区内的各生态系统脆弱性评估指标的权重，基于综合指数法建立生态系统脆弱性遥感评估模型进而进行生态系统脆弱性评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

第一步骤，在目标地域范围内对影响生态系统脆弱性的因素进行空间自相关分析并通过主成分分析法和聚类算法进行生态系统脆弱性分区；

第二步骤，依据分区结果，基于不同分区的主导环境问题和生态本底特征确定不同分区的生态系统脆弱性评估指标并在各分区分别建立相应的生态系统脆弱性评估体系，所述生态系统脆弱性评估体系包括生态系统脆弱性评估指标以及各评估指标涉及的指标内容；

第三步骤，利用层次分析法确定不同分区内的各生态系统脆弱性评估指标的权重，基于综合指数法根据生态系统脆弱性评估指标和其权重建立生态系统脆弱性遥感评估模型；

第四步骤，基于不同分区的生态系统脆弱性评估指标和生态系统脆弱性遥感评估模型，进行生态系统脆弱性评估，得到不同分区的生态系统脆弱性评估结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一步骤为生态系统脆弱性分区步骤，是在目标地域范围内通过对影响生态系统脆弱性的各生态环境问题及气候、地形的分布图进行空间自相关分析，通过主成分分析法和聚类算法结合各分区主导生态环境问题及地质、水文图进行生态系统脆弱性分区；

所述第二步骤为不同分区生态系统脆弱性评估体系建立步骤，是依据第一步骤得到的分区结果，基于不同分区的主导环境问题和生态本底特征，将水体、气候、植被、土壤、地形和人文作为生态系统脆弱性评估指标，在各分区建立不同的生态系统脆弱性评估体系，所述生态系统脆弱性评估体系包括水体、气候、植被、土壤、地形和人文以及各评估指标涉及的指标内容，并在各评估体系的基础上利用评估方法得到评估指标的计算结果。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一步骤是在全国范围内通过对影响生态系统脆弱性的各生态环境问题及气候、地形的分布图进行空间自相关分析，通过主成分分析法和ISODATA动态聚类算法结合各区域主导生态环境问题及地质、水文图将全国生态系统划分为五个区，再结合全国县级行政区划图对分区边界进行调整形成最后的分区方案，最终分区包括：青藏高原高寒生态区、西北干旱荒漠生态区、北方半干旱荒漠草原生态区、中东部湿润半湿润生态区和西南山地喀斯特生态区。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第二步骤中将水体、气候、植被、土壤、地形和人文作为生态系统脆弱性评估指标，在生态系统脆弱性评估体系中，水体评估指标涉及的指标内容包括水资源总量、水资源开发强度、各行业用水量、地下水储量和/或水网密度，气候评估指标涉及的指标内容包括气温、降水、湿润度、干燥度、风速和/或极端气候，植被评估指标涉及的指标内容包括植被覆盖度、生物多样性、景观格局指数和/或NPP，土壤评估指标涉及的指标内容包括水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、盐渍化、沙漠化和/或石漠化，地形地貌评估指标涉及的指标内容包括海拔、坡度、地形起伏度、地貌类型和/或坡向，人文评估指标涉及的指标内容包括人口密度、人均GDP、贫困人口比重、农村人口比重、载畜量和/或恩格尔系数。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三步骤为生态系统脆弱性遥感评估模型建立步骤，所述层次分析法包括层次结构模型的建立、判断矩阵的构建、权值求解以及矩阵一致性检验，依次是将评估指标根据属性进行分层建立层次结构模型，在层次结构模型的基础上确定层次间不同指标的隶属度以构建判断矩阵，基于方根法求解归一化特征值和特征向量并满足一致性校验，最终所得的特征向量为各生态系统脆弱性评估指标的权重；基于综合指数法根据评估指标的计算结果和评估指标的权重建立生态系统脆弱性遥感评估模型，进而得到生态系统脆弱性指数并根据生态系统脆弱性直方图进行脆弱性分级。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第四步骤为生态系统脆弱性评估步骤，是利用栅格计算器根据生态系统脆弱性指数的直方图和标准差确定脆弱性分级阈值，获取分级结果，进而得到不同分区的生态系统脆弱性评估结果。