[发明专利]一种基于GIS与RS的滨海湿地水鸟活动路径模拟方法

说明书

本发明公开了一种基于GIS与RS的滨海湿地水鸟活动路径模拟方法，基于Landsat OLI数据，将面向对象和目视解译分类的方法应用于土地覆盖类型信息提取中，在生境单元区划和生境适宜性评价的基础上，利用加权平均法得到各个生境单元的生境供容量，进而结合位序—规模法则模型计算各个生境单元的生境规模量级，通过吸引力模型获取生境单元两两之间对滨海湿地水鸟的吸引力，从而确定活动路径吸引力的强度，模拟滨海湿地水鸟活动路径。本发明模拟结果具有明确的生态意义解决了传统方法难以获得滨海湿地水鸟活动路径空间分布数据的问题。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于GIS与RS的滨海湿地水鸟活动路径模拟方法。

背景技术

物种多样性是人类赖以生存和社会可持续发展的物质基础之一。随着人类活动对自然环境影响的不断加剧，以及人类对物种资源的不合理利用，物种数量急剧减小，灭绝速度逐步加快，物种多样性不断下降。因此，全方位加强对物种多样性的保护和管理已成为各国政府、专家学者及社会各界有识之士共同关注的焦点。

滨海湿地是湿地水鸟繁殖、觅食和栖息的重要场所，同时是众多迁徙水鸟的停歇地和越冬地。随着社会经济的不断发展，滨海地区已成为我国乃至全球经济最为发达和发展速度最快的区域。然而，在经济社会发展的同时，大面积滨海湿地遭到侵占和破坏，湿地水鸟的生境适宜性日益降低，水鸟数量不断减少。近年来，在开发新能源、交通便捷性以及增加经济收入需求的驱动下，滨海地区海上风电场、海上石油(钻井)平台、跨海大桥以及围填海等项目相继建设，虽然建设前期项目需经过海洋环境评估，但普遍存在多数工程项目评估未考虑到工程建设对湿地水鸟的影响。不合理的工程建设会对滨海湿地水鸟的众多活动造成限制，威胁其生存。因此，明确滨海湿地水鸟的活动路径对于保护水鸟资源和合理指导滨海工程项目建设均具有重要的现实意义。

目前，国内外对于滨海湿地水鸟活动路径的研究较少。传统的研究方法主要基于实地考察或通过在水鸟体内植入定位芯片的方式记录鸟类活动方向，进而应用理论知识进行鸟类活动路径的推断。这种方法不仅费时费力，而且易在空间范围内存在空缺和错误。遥感(Remote sensing，RS)技术具有大面积观测地表景观、时效性强、可对比、数据获取精度高的特点和优势，利用遥感技术可快速监测物种栖息生境的景观格局。地理信息系统(geographic information system，GIS)技术具有强大的空间分析功能，可在空间上对地理属性数据进行计算，以获得地理现象的空间分布特征和规律。由此，GIS与RS技术的有效结合可为快速准确获取滨海湿地水鸟的活动路径提供可靠的技术支撑。

Landsat8是2013年2月11日由美国航空航天局(NASA)发射升空的陆地资源卫星。Landsat8搭载的传感器OLI，含有9个波段(0.433～0.453μm，0.450～0.515μm，0.525～0.600μm，0.630～0.680μm，0.845～0.885μm，1.560～1.660μm，2.100～2.300μm，0.500～0.680μm，1.360～1.390μm)，轨道高度705km，空间分辨率30m，重访周期16天。面向对象分类与传统的遥感影像分类方法相比，其分类的基本单元不再是单个像元，而是含有更多语义信息的多个像元构成的对象；在分类过程中不仅考虑地物的光谱信息，同时考虑地物的结构特征和几何特征；更符合人类的认知过程，可实现更高层次的遥感图像分类和目标地物信息提取。

另外，目前已有的研究中未提及面向对象分类方法的不足。本发明基于GIS与RS技术实现滨海湿地水鸟活动路径的模拟，其中所用的遥感数据即为Landsat OLI影像，所用的遥感解译方法为面向对象分类方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决利用传统研究滨海湿地水鸟活动路径耗时长且精度低的问题，而提出的一种基于GIS与RS的滨海湿地水鸟活动路径模拟方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于GIS与RS的滨海湿地水鸟活动路径模拟方法，包括：