[发明专利]考虑不同覆盖度雨养、灌溉林的生态补水量空间展布方法

说明书

本发明公开了一种考虑不同覆盖度雨养、灌溉林的生态补水量空间展布方法，通过对土地利用类型及覆盖度进行识别，可以计算不同覆盖度的雨养林、灌溉林的日、月及年实际需水量以及日、月及年生态补水量，并进行空间展布与展示，使林业管理人员明确该区域的林地需水量以及生态补水量的同时，知道哪一个月、哪一部分林地需要灌溉、灌溉水量是多少，从而制定更合理的灌溉制度，对于保证植被生态系统的完整性有重要意义。

技术领域

本发明属于植被生态系统需水量和补水量的计算及展示技术领域，具体涉及一种考虑不同覆盖度雨养、灌溉林的生态补水量空间展布方法。

背景技术

植被生态需水量是指为保障植被能正常生长、发育或植被生态系统维持健康并发挥正常生态系统服务功能而需要消耗的最低水量，被认为是退化生态系统恢复与重建的关键。国外对于生态需水的研究主要集中于水生生物生长和河流流量的关系以及河流流量与维持生态系统完整性的关系等方面，而国内现有研究主要集中于西北、华北的干旱、半干旱以及半湿润地区。植被生态需水量估算的方法很多，比较常见的有：面积定额法、水量平衡法、遥感估算法、生物量估算法等。虽有学者对生态补水量进行核算，但这些结果没有区分雨养林和灌溉林，可能导致计算出来的需水量偏大，且只能反应研究区整体的植被需水量和生态补水量，无法确定生态需水量和生态补水量的空间分布情况，不能告诉管理人员具体那一部分林地缺水。然而对于缺水地区来说，怎样高效利用水资源是这些区域可持续发展的关键，因此考虑雨养林和灌木林的区别，计算区域内植被生态需水量和生态补水量并进行空间分布，对林业管理人员制定合理的灌溉制度，保证植被生态系统的完整性的同时，更加高效的利用水资源具有重要的参考作用。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的考虑不同覆盖度雨养、灌溉林的生态补水量空间展布方法解决了现有的补水量估算方法中，无法确定生态需水量和生态补水量空间分布情况的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：考虑不同覆盖度雨养、灌溉林的生态补水量空间展布方法，包括以下步骤：

S1、识别不同覆盖度的雨养林和灌溉林，并对其进行编号；

S2、基于研究区域中涉及的气象站，制取研究区域气象站泰森多边形并对其进行编号；

S3、基于林地类型数据、不同林地类型的植被覆盖度信息及研究区域气象泰森多边形的编号信息，进行数据整合获得Grid_Code数据；

S4、基于Grid_Code数据中的雨养林及灌溉林的覆盖度信息，确定其对应的不同月份的植被系数；

S5、基于Grid_Code数据中的雨养林及灌溉林覆盖度信息、气象站泰森多边形编号信息及植被系数，计算日及月的潜在蒸散发、实际需水量和有效降雨量；

S6、基于Grid_Code数据中的雨养林及灌溉林覆盖度信息和气象站泰森多边形编号信息以及日及月的潜在蒸散发、实际需水量和有效降雨量，对雨养林实际需水量进行修正；

S7、基于修正的实际需水量，计算月及年的实际需水量、有效降雨量及林地生态补水量；

S8、基于月及年的实际需水量、有效降雨量及林地生态补水量，确定月及年的雨养林、灌溉林的生态需水量和生态补水量，进而实现林地生态补水量的空间展布。

进一步地，所述步骤S1具体为：

S11、利用ArcGIS中的Intersect工具对历史土地利用数据进行识别，识别出历史上土地性质一直为林地的单元；

其中，识别出的林地单元的数据类型为矢量面图层数据；

S12、基于识别出的林地单元，选取两期相同季相高分遥感影像数据，分别对其进行预处理及面向对象的模糊逻辑分类处理，进而识别出两期数据中各林地单元的面积变化；