[发明专利]一种基于景观格局指数及气象因子的干旱半干旱区植被生态需水关键影响因子识别方法

权利要求书

1.一种基于景观格局指数及气象因子的干旱半干旱区植被生态需水关键影响因子识别方法，其特征在于，识别方法包括以下步骤：

S1、基于1990-2015年土地利用景观格局数据，从景观类型水平和景观水平两方面分析景观格局指数的变化特征；

S2、基于1990-2015年气象数据，分析了五种气象因子的变化趋势、空间分布特征；

S3、陆面植被生态需水受植被类型、气候及土壤水分一些因素的综合影响，结合这些因素对陆面植被生态需水进行核算；

S4、从景观格局变化的角度，采用相关性分析方法，分析人为因素即景观格局指数对陆面植被生态需水的驱动机制，以及陆面植被生态需水对景观格局指数的响应；

S5、从气象因子变化的角度，采用相关性分析方法，分析自然因素即气象因子对陆面植被生态需水的驱动机制，以及陆面植被生态需水对气象因子的响应。

2.根据权利要求1所述的一种基于景观格局指数及气象因子的干旱半干旱区植被生态需水关键影响因子识别方法，其特征在于，所述景观类型水平包括斑块密度、连通度指数、最大斑块指数和聚集度指数，所述景观水平包括香农多样性指数、蔓延度指数、分离度指数、最大斑块指数和形状指数；所述气象因子包括降水、气温、相对湿度、风速、日照时数。

3.根据权利要求2所述的一种基于景观格局指数及气象因子的干旱半干旱区植被生态需水关键影响因子识别方法，其特征在于，所述景观类型水平中的各景观指标的含义和计算公式如下：

斑块密度指土地利用景观的密度，公式为

式中，PD表示斑块密度；n_i指i类型的总斑块数量；A_i指i类型的总斑块面积；

连通度指数反映了不同景观聚集程度及空间分布特征，公式为

式中，COHESION指连通度指数；n指景观类型数量；m指景观类型的斑块数量；和分别表示在第i个景观类型中第j个斑块的面积和周长；N示斑块表示斑块总数量；

最大斑块指数是最大斑块面积占景观总面积的比值，公式为

式中，LPI为最大斑块指数；A为研究区景观总面积；a_ij为第i个景观类型中斑块j的面积；

聚集度指数反映了各种景观类型的空间分布，公式为

式中，AI表示聚集度指数；g_ij表示第i类景观类型中第j个斑块的象元相邻的数量。

4.根据权利要求2所述的一种基于景观格局指数及气象因子的干旱半干旱区植被生态需水关键影响因子识别方法，其特征在于，所述景观水平中的各景观指标的含义和计算公式如下：

农多样性指数反映了景观异质性特征，公式为

式中，SHDI为香农多样性指数；A_k为景观类型k的面积；A_i为景观类型i的面积；A为研究区总面积；m为景观类型数；

蔓延度指数反映了整体景观里不同景观类型的延展趋势，公式为

式中，CONTAG表示蔓延度指数；m指景观类型数目；n为某景观类型的斑块个数；P_i为第i类景观面积占比；g_ik为i景观中第k个斑块的相邻斑块的数量；

分离度指数反映整体斑块的离散程度，公式为

式中，SPLIT表示分离度指数；A为研究区总面积；a_ij为第i个景观类型中斑块j的面积；

形状指数表示所有斑块边界的复杂程度，公式为

式中，LSI为形状指数；A为总面积；E为所有斑块边界的长度。