[发明专利]一种基于路径距离的植被可达性度量方法

权利要求书

1.一种基于路径距离的植被可达性度量方法，该度量方法包括如下步骤：

步骤1)基于多光谱遥感影像提取植被和不透水面，分别获得仅包含植被分布的植被基准图和仅包含不透水面分布的不透水面基准图；

步骤2)针对植被基准图，采用统计检验与相关性分析相结合的方法，筛选获得代表性植被景观指数；统计检验即对各景观指数的基本描述统计量，包括最大值、最小值、均值和标准差进行检验，剔除统计量具有异常行为的景观指数；相关性分析即计算景观指数两两之间的Spearman相关系数，剔除显著相关的景观指数，剔除后得到代表性植被景观指数；

步骤3)基于因子分析法将代表性植被景观指数浓缩为植被景观结构度量因子；因子分析法即对代表性植被景观指数进行因子分析，通过因子分析的数学表达式，得到因子载荷矩阵，提取特征根值大于1的主成份；

步骤4)针对不透水面基准图，结合研究区道路网络，计算基于路径距离的可达范围；

步骤5)在基于路径距离的可达范围内计算可达性度量因子，采用层次分析法确定各可达性度量因子的权重，对各可达性度量因子加权计算获得植被可达性分布图。

2.如权利要求书1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)的具体方法为：

a)基于最大似然分类法对多光谱遥感影像进行分类，目标类别分别为植被、不透水面、水体和裸土；b)结合卫星地图影像，采用分层样点法验证分类精度；c)若分类精度达到目标精度，则进行步骤d)；若分类精度未达目标精度，则进行手动分类后处理，直至分类精度达到目标精度；d)对分类结果图进行掩膜，分别获得仅包含植被分布的植被基准图和仅包含不透水面分布的不透水面基准图。

3.如权利要求书1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)的具体方法为：

a)将植被基准图划分为大小相等的格网单元，并采用分层随机抽样法从格网单元中抽取若干代表性格网单元；b)利用Fragstats4.2软件分别计算各代表性格网单元的景观指数；c)对各景观指数进行统计检验，即对各景观指数的基本描述统计量，包括最大值、最小值、均值和标准差进行检验，剔除统计量具有异常行为的景观指数；d)对统计检验后剩余的景观指数进行相关性分析，即计算景观指数两两之间的Spearman相关系数，如果相关系数绝对值大于0.90，并且在0.01水平上显著，则指数间存在显著的相关关系，剔除显著相关的景观指数，获得代表性植被景观指数。

4.如权利要求书1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)的具体方法为：

a)对步骤2)中获得的代表性景观指数进行因子分析，得到因子载荷矩阵，提取特征根值大于1的主成份，因子分析的数学表达式为：X＝A×F+E，X为原始变量，A为因子载荷矩阵，F为公因子，E为公因子对数据的方差影响；b)查看因子载荷矩阵中所选主成份与各景观指数的相关性，剔除与所提取主成份相关性弱的景观指数；c)对b)中剩余景观指数重新进行因子分析，获得新的因子载荷矩阵，提取特征根值大于1的主成份，即植被景观结构度量因子；d)根据c)中的因子载荷矩阵，计算得到各景观指数因子得分矩阵，因子得分矩阵中的值即为由景观指数计算植被景观结构度量因子的系数。

5.如权利要求书1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)提出了基于路径距离的可达范围计算方法，具体方法为：

a)采用格网法将不透水面基准图划分为可达性计算单元，各单元分别对应不同可达范围；b)加入道路网络数据，计算以各可达性计算单元最中央的不透水面像元为起点，计算沿道路网络2千米的可达范围；c)以b)中获得的可达范围为边界，从植被基准图上提取各可达范围内的植被分布。

6.如权利要求书1所述的方法，其特征在于，所述步骤5)提出了考虑植被数量、景观结构和生长状况的植被可达性综合度量方法，具体计算方法为：

a)针对步骤4)中各可达范围内的植被分布，分别计算植被可达性度量因子，包括：①植被面积，用以表征植被数量；②植被景观结构度量因子，用以表征植被景观结构；③植被NDVI均值，用以表征植被生长状况；b)采用层次分析法确定各可达性度量因子的权重，各度量因子的相对重要性如下：植被面积＞植被景观结构度量因子＞植被NDVI均值；c)将a)中各植被可达性度量因子乘以对应权重，获得植被可达性综合度量结果。