[发明专利]一种基于多时相遥感和CASA模型的生态保护红线实施评估

说明书

本发明公开了一种基于多时相遥感和CASA模型的生态保护红线实施评估，具体包括：获取数据并进行整合；NDVI的计算；计算各站点每天的太阳总辐射值；获得气象数据和植被类型数据；利用遥感数据及气象数据，实现植被净初级生产力的估算；监测生态保护红线区域内外的NDVI及NPP的时间序列趋势变化，并分析其内在规律；对植被净初级生产力值以独立样本T检验进行统计分析，揭示生态保护红线内外区域在空间上的差异程度，即生态保护红线内外区域随时间变化的特征；获得生态红线内外生态环境质量随时间和空间动态变化的基本情况。本发明公式简单，所需要的参数较少但类型全面，其估算结果大大提高了时效性且降低了误差。

技术领域

本发明涉及一种生态保护红线实施评估方法，尤其涉及一种基于多时相数据的生态环境质量趋势分析评估。

背景技术

生态红线是生态环境保护的底线，需要实行严格的空间保护与管理制度。生态红线的概念提出之后，作为重要的生态系统保护战略，在生态环境、自然资源和生态系统方面都将进行重要探索。对于生态红线的保护是维护国家生态安全的需要；是不断改善环境质量的关键举措；更是增强经济社会可持续发展的动力。该模型通过植被与气候之间的关系来模拟地表生物圈和大气圈之间的关系，从而估算NPP空间分布。并以时间序列模拟研究区植被演变趋势特征，分析研究区生态保护红线内外生态环境质量变化情况。通过模型的分析结果来评价该房山区的生态环境质量情况和生态保护红线管控情况，为城市规划、城市国土空间开发提供科学支撑。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种基于多时相遥感和CASA模型的生态保护红线实施评估。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于多时相遥感和CASA模型的生态保护红线实施评估，具体包括以下步骤：

步骤一、获取数据并进行整合；

步骤二、基于遥感影像数据，进行植被归一化指数即NDVI的计算；

步骤三、基于中国地面气候资料计算各站点每天的太阳总辐射值；

步骤四、对气象站点数据进行栅格化，获得处理后的气象栅格数据，处理后的气象栅格数据包含但不限于平均气温、总降水量；

步骤五、基于步骤一获取植被类型数据，并对植被类型数据重分类和栅格化；

步骤六、基于以上步骤和CASA模型，利用遥感数据及气象数据，实现植被净初级生产力的估算；

步骤七、监测生态保护红线区域内外的NDVI及植被净初级生产力即NPP的时间序列趋势变化，并分析其内在规律；

步骤八、对植被净初级生产力值进行进一步的统计分析，揭示生态保护红线内外区域在时间上和空间上的差异程度，即得到生态保护红线内外区域生态环境质量随时间变化的特征；

步骤九、获得生态红线内外生态环境质量随时间和空间动态变化的基本情况，实现生态保护红线实施评估。

进一步地，步骤一的具体过程包括：

(1)数据提取：基于地理国情代码对土地利用数据进行提取，获得包括但不限于以下的数据：植被数据、建筑物数据、交通数据、耕地数据、湿地、未利用地；

(2)数据整合：将矢量数据、文本数据、栅格数据转换成空间分辨率一致的数据进行计算，其中地表覆盖矢量数据、气象文本数据转成与遥感影像分辨率一致的数据进行后续计算，遥感影像分辨率为30m。

进一步地，步骤一中的数据包括但不限于地理国情要素的基础数据、气候资料数据、遥感影像数据和气象站点数据。

进一步地，步骤二中的遥感影像数据是从美国地质调查局网站下载的30m分辨率的Landsat影像，步骤二的具体过程包括：