本發(fā)明涉及一種生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的植被可恢復(fù)性評(píng)價(jià)方法，特別是一種基于調(diào)查與因子修正的植被可恢復(fù)性評(píng)價(jià)方法,其采用了現(xiàn)場(chǎng)踏勘結(jié)合空間分析技術(shù)的環(huán)境因子篩選及評(píng)價(jià)結(jié)果修正方法，提高評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性。

背景技術(shù)：

青藏高原高寒凍土區(qū)，受高寒、干旱、多風(fēng)等因素限制，植物生長(zhǎng)極其緩慢，生態(tài)環(huán)境極其脆弱，植被一旦受破壞后恢復(fù)困難。在公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，不可避免地要對(duì)沿線植被造成破壞，不僅可供恢復(fù)的植物種類較少，且恢復(fù)的效果也不盡理想。青藏公路鐵路路程長(zhǎng)，跨越多個(gè)植被氣候區(qū)，沿線氣候條件、水熱狀況、植被類型均存在很大差異，對(duì)不同路段的植被利用與保護(hù)均應(yīng)慎重地分別采用保護(hù)或恢復(fù)的方法。而在一個(gè)較大區(qū)域大尺度上針對(duì)植被可恢復(fù)性的研究還未曾系統(tǒng)地開(kāi)展過(guò)，目前該研究存在幾方面問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：

1.由于大尺度植被可恢復(fù)性工作的缺乏，導(dǎo)致工程實(shí)踐中對(duì)草皮采取保護(hù)或恢復(fù)的措施缺乏預(yù)見(jiàn)性，在部分自然環(huán)境嚴(yán)酷、植被可恢復(fù)性較差區(qū)域開(kāi)展植被恢復(fù)工程效果不理想。

2.植被可恢復(fù)性評(píng)價(jià)工作中，各因子選擇的主觀性較強(qiáng)，沒(méi)有結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查對(duì)因子進(jìn)行篩選，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性備受質(zhì)疑。

正因如此，在交通、管道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，對(duì)自然植被選擇保護(hù)或恢復(fù)技術(shù)顯得尤為重要的保護(hù)與利用顯得尤其重要，在大尺度上開(kāi)展植被可恢復(fù)性的評(píng)價(jià)，確定植被保護(hù)與恢復(fù)路段，指導(dǎo)工程建設(shè)部門在公路建設(shè)中針對(duì)性地采取保護(hù)與恢復(fù)技術(shù)，具有重要的指導(dǎo)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有植被可恢復(fù)評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)因子篩選主觀性強(qiáng)，遴選與剔除較缺少科學(xué)依據(jù)的弊端，利用主成分分析等因子分析技術(shù)手段進(jìn)行環(huán)境因子篩選，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)了環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核工作的結(jié)合，對(duì)環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行修正，進(jìn)而形成植被可恢復(fù)性評(píng)價(jià)成果。

本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有工程實(shí)踐中進(jìn)行植被保護(hù)與恢復(fù)措施的選擇時(shí)，由于缺少對(duì)區(qū)域植被及氣候條件的分析，從而使植被保護(hù)與恢復(fù)技術(shù)的選擇缺少規(guī)劃指導(dǎo)的弊端，提供一種基于調(diào)查與因子修正的植被可恢復(fù)性評(píng)價(jià)方法,所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使針對(duì)工程建設(shè)不同區(qū)段的植被及環(huán)境特征，確定其恢復(fù)的可行性，使植被保護(hù)或恢復(fù)技術(shù)的選擇更為科學(xué)合理，從而有針對(duì)性地避免自然植被破壞，改善植被恢復(fù)效果，非常適于實(shí)用。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種基于調(diào)查與因子修正的植被可恢復(fù)性評(píng)價(jià)方法,其是篩選植被覆蓋度因子作為植被因子，篩選年積溫、區(qū)域干燥度指數(shù)作為主環(huán)境因子，劃定植被因子等級(jí)與主環(huán)境因子等級(jí)，再對(duì)上述兩個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)不一致的區(qū)域隨機(jī)選點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘、復(fù)核，拓展溫度、降水、地形、土壤環(huán)境因子，與主環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果多種形式結(jié)合劃分系列環(huán)境因子等級(jí)，將各等級(jí)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行比對(duì)，將一致性最好的評(píng)價(jià)結(jié)果作為植被可恢復(fù)性評(píng)價(jià)結(jié)果，該結(jié)果對(duì)應(yīng)的環(huán)境因子組合作為最終的環(huán)境因子,其具體步驟如下：

步驟1：劃定區(qū)域植被因子等級(jí)與主環(huán)境因子等級(jí)

(1)劃定區(qū)域植被因子等級(jí)

篩選植被覆蓋度表征區(qū)域植被因子等級(jí)，植被覆蓋度等級(jí)劃分依據(jù)：由區(qū)域NDVI數(shù)據(jù)反演生成植被覆蓋度數(shù)據(jù)，反演公式：

VFC＝(NDVI-NDVI_min)/(NDVI_max-NDVI_min)

其中：

VFC為植被覆蓋度；

NDVI為歸一化植被指數(shù)；

NDVImax為區(qū)域內(nèi)最大歸一化植被指數(shù)值；

和NDVImin為區(qū)域內(nèi)最小的歸一化植被指數(shù)值；

在GIS空間分析模塊中，由區(qū)域NDVI數(shù)據(jù)生成區(qū)域植被覆蓋度數(shù)據(jù)，采用自然分界法，將植被覆蓋度結(jié)果劃分為1-5級(jí)區(qū)域；

(2)劃定主環(huán)境因子等級(jí)

篩選年積溫、干燥度指數(shù)兩個(gè)主環(huán)境因子，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，生成柵格數(shù)據(jù)，應(yīng)用空間分析疊加方法，采用等權(quán)重加和計(jì)算分值，按自然分界法，劃定主環(huán)境因子等級(jí)，由低至高劃分為1-5級(jí)；

步驟2：等級(jí)不協(xié)調(diào)點(diǎn)位篩選與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、復(fù)核

對(duì)于上述植被因子等級(jí)與主環(huán)境因子等級(jí)組合分值等級(jí)差異在3級(jí)以上的相互不協(xié)調(diào)的每個(gè)等級(jí)覆蓋區(qū)域中隨機(jī)選擇3至多個(gè)調(diào)查點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采集調(diào)查點(diǎn)位的土壤溫度與土壤含水量數(shù)據(jù)；將調(diào)查點(diǎn)的土壤溫度與土壤含水量環(huán)境因子數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后加權(quán)綜合所得數(shù)值按自然分界法分為1-5級(jí)，生成現(xiàn)場(chǎng)核查點(diǎn)位處環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)；

步驟3：劃分系列環(huán)境因子等級(jí)

進(jìn)一步收集如下幾類環(huán)境因子數(shù)據(jù)資料：溫度因子，包括年均溫、生長(zhǎng)季月均溫；水分因子，包括生長(zhǎng)季月均降水、土壤含水量；地形因子，包括海拔、坡度，地形濕潤(rùn)指數(shù)等；土壤因子：土壤類型；

應(yīng)用主成分分析法，將拓展后的上述環(huán)境因子重新聚類成若干個(gè)主成分，每個(gè)主成分均為各環(huán)境因子的線性組合；取累計(jì)貢獻(xiàn)率大于等于80％的主成分作為代表用于拓展評(píng)價(jià)的環(huán)境因子；

將主環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)結(jié)果和拓展評(píng)價(jià)的環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果，進(jìn)行排列組合，生成系列環(huán)境因子等級(jí)，將系列環(huán)境因子等級(jí)按自然分界法分為1-5級(jí)；

步驟4：確定植被可恢復(fù)性等級(jí)

用按步驟2劃分的現(xiàn)場(chǎng)核查點(diǎn)位處環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果逐一校核按步驟3劃分的系列環(huán)境因子等級(jí)結(jié)果，篩選步驟3劃分的系列環(huán)境因子等級(jí)結(jié)果中與步驟2劃分的現(xiàn)場(chǎng)核查點(diǎn)位處環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果差異最小的結(jié)果，作為最終的環(huán)境因子等級(jí)；

將自然植被因子等級(jí)與最終的環(huán)境因子等級(jí)等權(quán)重相加，將加和結(jié)果按自然分界法分為1-5級(jí)，作為植被可恢復(fù)性等級(jí)。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。其至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提出的基于現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核與實(shí)驗(yàn)分析的植被可恢復(fù)性方法，在室內(nèi)通過(guò)遙感圖件的分析即可初步實(shí)現(xiàn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘可以再進(jìn)行逐步細(xì)調(diào)，從而可以大大提高植被保護(hù)與恢復(fù)環(huán)節(jié)的針對(duì)性與可行性，避免現(xiàn)場(chǎng)決策的無(wú)序性。

2、本發(fā)明提出的基于現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核與實(shí)驗(yàn)分析的植被可恢復(fù)性方法，將環(huán)境因子與植被因子進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，使植被恢復(fù)的決策不僅要考慮滿足決定植被生長(zhǎng)的環(huán)境因子(水、熱)要求，而且還要有環(huán)境植被條件作為保障，從而提高了決策的科學(xué)性；由于在自然環(huán)境中，植被生長(zhǎng)的環(huán)境條件在不斷地發(fā)生變遷，而草皮的退化或生長(zhǎng)則具有滯后性，本發(fā)明將植被因子與環(huán)境因子分別結(jié)合進(jìn)行等級(jí)劃分與相互印證，對(duì)于二者評(píng)價(jià)等級(jí)矛盾區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘核查，對(duì)等級(jí)區(qū)域進(jìn)行修正，可以找到相關(guān)地區(qū)植被可恢復(fù)的限制性環(huán)境因子，以及環(huán)境因子或植被因子惡化的原因，這也提高了決策的科學(xué)性。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。

本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明植被覆蓋度分級(jí)評(píng)價(jià)圖。

其中：

1：植被覆蓋度1級(jí) 2：植被覆蓋度2級(jí)

3：植被覆蓋度3級(jí) 4：植被覆蓋度4級(jí)

5：植被覆蓋度5級(jí)

圖2是本發(fā)明主環(huán)境因子等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果圖

其中：

6：環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)1級(jí) 7：環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)2級(jí)

8：環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)3級(jí) 9：環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)4級(jí)

10：環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)5級(jí)

圖3本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)位環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)圖

其中：

11：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)1級(jí)

12：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)2級(jí)

13：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)3級(jí)

14：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)4級(jí)

15：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)5級(jí)

圖4是本發(fā)明環(huán)境因子格網(wǎng)化示例圖。

圖5A是本發(fā)明降水因子評(píng)價(jià)圖。

圖5B是地形因子評(píng)價(jià)圖。

圖5C是土壤水分因子評(píng)價(jià)圖。

圖5D是濕潤(rùn)指數(shù)評(píng)價(jià)圖。

其中：

16：主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)1級(jí)

17：主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)2級(jí)

18：主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)3級(jí)

19：主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)4級(jí)

20：主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)5級(jí)

圖6A是本發(fā)明主環(huán)境因子與降水、地形、土壤因子綜合評(píng)價(jià)圖。

圖6B是本發(fā)明主環(huán)境因子與降水、地形、濕潤(rùn)指數(shù)綜合評(píng)價(jià)圖。

其中：

21：系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)1級(jí)

22：系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)2級(jí)

23：系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)3級(jí)

24：系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)4級(jí)

25：系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)5級(jí)

圖7是本發(fā)明植被可恢復(fù)性等級(jí)評(píng)價(jià)圖

圖8是本發(fā)明框架圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

某公路位于青藏高原高寒區(qū)，沿途植被類型以高寒草原、高寒草甸、荒漠草原等為主，在公路建設(shè)中，為了實(shí)現(xiàn)全線植被的科學(xué)規(guī)劃、高效保護(hù)與利用，采用了本發(fā)明人提出的方法。

首先以該公路中心線為對(duì)象，生成兩側(cè)各5km緩沖區(qū)，以該面狀區(qū)域作為評(píng)價(jià)區(qū)。主要思路是結(jié)合植被覆蓋度與環(huán)境因子共同進(jìn)行植被可恢復(fù)性等級(jí)劃分，首先提取評(píng)價(jià)區(qū)主要環(huán)境因子(積溫、干燥度)及植被覆蓋度因子進(jìn)行等級(jí)劃分。在植被因子等級(jí)與主環(huán)境因子等級(jí)級(jí)差較大區(qū)域選點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核調(diào)查點(diǎn)位的土壤溫度、土壤水分狀況，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查點(diǎn)位處環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)

環(huán)境因子等級(jí)劃分。再引入系列環(huán)境因子，結(jié)合主環(huán)境因子評(píng)級(jí)劃分系列環(huán)境因子等級(jí)，并將系列環(huán)境因子等級(jí)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)核查點(diǎn)位處環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果一一比對(duì)，篩選出與現(xiàn)場(chǎng)情況符合性最好的系列環(huán)境因子等級(jí)，作為最終的用于植被可恢復(fù)性評(píng)價(jià)的環(huán)境因子等級(jí)。最后，結(jié)合自然植被因子等級(jí)與系列環(huán)境因子等級(jí)劃分最終的植被可恢復(fù)性等級(jí)。具體步驟如下，參見(jiàn)圖8所示：

步驟1：劃定區(qū)域植被因子等級(jí)與主環(huán)境因子等級(jí)

(1)劃定區(qū)域植被因子等級(jí)

篩選植被覆蓋度表征區(qū)域植被因子等級(jí)，植被覆蓋度等級(jí)劃分依據(jù)：由區(qū)域NDVI數(shù)據(jù)反演生成植被覆蓋度數(shù)據(jù)，反演公式：

VFC＝(NDVI-NDVI_min)/(NDVI_max-NDVI_min)

其中：

VFC為植被覆蓋度；

NDVI為歸一化植被指數(shù)；

NDVImax為區(qū)域內(nèi)最大歸一化植被指數(shù)值；

和NDVImin為區(qū)域內(nèi)最小的歸一化植被指數(shù)值；

在GIS空間分析模塊中，由區(qū)域NDVI數(shù)據(jù)生成區(qū)域植被覆蓋度數(shù)據(jù)，采用自然分界法，將植被覆蓋度結(jié)果劃分為1-5級(jí)區(qū)域；

(2)劃定主環(huán)境因子等級(jí)

篩選年積溫、干燥度指數(shù)兩個(gè)主環(huán)境因子，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，生成柵格數(shù)據(jù)，應(yīng)用空間分析疊加方法，采用等權(quán)重加和計(jì)算分值，按自然分界法，劃定主環(huán)境因子等級(jí)，由低至高劃分為1-5級(jí)；

步驟2：等級(jí)不協(xié)調(diào)點(diǎn)位篩選與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、復(fù)核

對(duì)于上述植被因子等級(jí)與主環(huán)境因子等級(jí)組合分值等級(jí)差異在3級(jí)以上的相互不協(xié)調(diào)的每個(gè)等級(jí)覆蓋區(qū)域中隨機(jī)選擇3至多個(gè)調(diào)查點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采集調(diào)查點(diǎn)位的土壤溫度與土壤含水量數(shù)據(jù)；將調(diào)查點(diǎn)的土壤溫度與土壤含水量環(huán)境因子數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后加權(quán)綜合所得數(shù)值按自然分界法分為1-5級(jí)，生成現(xiàn)場(chǎng)核查點(diǎn)位處環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)；

步驟3：劃分系列環(huán)境因子等級(jí)

進(jìn)一步收集如下幾類環(huán)境因子數(shù)據(jù)資料：溫度因子，包括年均溫、生長(zhǎng)季月均溫；水分因子，包括生長(zhǎng)季月均降水、土壤含水量；地形因子，包括海拔、坡度，地形濕潤(rùn)指數(shù)等；土壤因子：土壤類型；

應(yīng)用主成分分析法，將拓展后的上述環(huán)境因子重新聚類成若干個(gè)主成分，每個(gè)主成分均為各環(huán)境因子的線性組合；取累計(jì)貢獻(xiàn)率大于等于80％的主成分作為代表用于拓展評(píng)價(jià)的環(huán)境因子；

將主環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)結(jié)果和拓展評(píng)價(jià)的環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果，進(jìn)行排列組合，生成系列環(huán)境因子等級(jí)，將系列環(huán)境因子等級(jí)按自然分界法分為1-5級(jí)；

步驟4：確定植被可恢復(fù)性等級(jí)

用按步驟2劃分的現(xiàn)場(chǎng)核查點(diǎn)位處環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果逐一校核按步驟3劃分的系列環(huán)境因子等級(jí)結(jié)果，篩選步驟3劃分的系列環(huán)境因子等級(jí)結(jié)果中與步驟2劃分的現(xiàn)場(chǎng)核查點(diǎn)位處環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果差異最小的結(jié)果，作為最終的環(huán)境因子等級(jí)；

將自然植被因子等級(jí)與最終的環(huán)境因子等級(jí)等權(quán)重相加，將加和結(jié)果按自然分界法分為1-5級(jí)，作為植被可恢復(fù)性等級(jí)。

具體步驟如下：

步驟1：劃定區(qū)域植被因子等級(jí)與主環(huán)境因子等級(jí)

(1)劃定區(qū)域植被因子等級(jí)

篩選植被覆蓋度表征區(qū)域植被因子等級(jí)，植被覆蓋度等級(jí)劃分依據(jù)：由區(qū)域NDVI數(shù)據(jù)反演生成植被覆蓋度數(shù)據(jù)，反演公式：

VFC＝(NDVI-NDVI_min)/(NDVI_max-NDVI_min)

其中：

VFC為植被覆蓋度；

NDVI為歸一化植被指數(shù)；

NDVImax為區(qū)域內(nèi)最大歸一化植被指數(shù)值；

和NDVImin為區(qū)域內(nèi)最小的歸一化植被指數(shù)值；

在GIS空間分析模塊中，由區(qū)域NDVI數(shù)據(jù)生成區(qū)域植被覆蓋度數(shù)據(jù)，采用自然分界法，將植被覆蓋度結(jié)果劃分為1-5級(jí)區(qū)域；其中：

1級(jí)數(shù)值范圍：0％-21％

2級(jí)數(shù)值范圍：21％-39％

3級(jí)數(shù)值范圍：39％-59％

4級(jí)數(shù)值范圍：59％-79％

5級(jí)數(shù)值范圍：79％-100％評(píng)價(jià)結(jié)果如圖1所示：1為植被覆蓋度1級(jí)，2為植被覆蓋度2級(jí)，3為植被覆蓋度3級(jí)，4為植被覆蓋度4級(jí)，5為植被覆蓋度5級(jí)。

(2)劃定主環(huán)境因子等級(jí)

篩選年積溫、干燥度指數(shù)兩個(gè)主環(huán)境因子，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，經(jīng)空間插值生成柵格數(shù)據(jù)，應(yīng)用空間分析疊加方法，將兩個(gè)因子數(shù)據(jù)分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值采用等權(quán)重加和計(jì)算分值，按自然分界法，由低至高劃分為1-5級(jí)。

1級(jí)數(shù)值范圍：0.088-0.183

2級(jí)數(shù)值范圍：0.183-0.286

3級(jí)數(shù)值范圍：0.286-0.549

4級(jí)數(shù)值范圍：0.549-1.208

5級(jí)數(shù)值范圍：1.208-2.000

評(píng)價(jià)結(jié)果如圖2所示：圖中6為環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)1級(jí)，7為環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)2級(jí)，8為環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)3級(jí)，9為環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)4級(jí)，10為環(huán)境因子初步評(píng)價(jià)5級(jí)。

步驟2：等級(jí)不協(xié)調(diào)點(diǎn)位篩選與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、復(fù)核

對(duì)于上述植被因子等級(jí)與主環(huán)境因子等級(jí)組合分值等級(jí)差異在3級(jí)以上的相互不協(xié)調(diào)的每個(gè)等級(jí)覆蓋區(qū)域中隨機(jī)選擇3至多個(gè)調(diào)查點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采集調(diào)查點(diǎn)位的土壤溫度與土壤含水量數(shù)據(jù)；將調(diào)查點(diǎn)的土壤溫度與土壤含水量環(huán)境因子數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后加權(quán)綜合所得數(shù)值按自然分界法分為1-5級(jí)，生成現(xiàn)場(chǎng)核查點(diǎn)位處環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)。其中：

1級(jí)數(shù)值范圍：0.526-0.645

2級(jí)數(shù)值范圍：0.645-0.787

3級(jí)數(shù)值范圍：0.787-0.903

4級(jí)數(shù)值范圍：0.903-1.165

5級(jí)數(shù)值范圍：1.165-1.813

評(píng)價(jià)結(jié)果如圖3所示：圖中11為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)1級(jí)，12為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)2級(jí)，13為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)3級(jí)，14為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)4級(jí)，15為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)環(huán)境因子評(píng)價(jià)5級(jí)。

步驟3：劃分系列環(huán)境因子等級(jí)

(1)環(huán)境因子格網(wǎng)化

在GIS軟件中，應(yīng)用FISHNET命令將評(píng)價(jià)區(qū)劃分為500m×500m格網(wǎng)矩陣，將各評(píng)價(jià)因子分別套入該矩陣中每一網(wǎng)格中進(jìn)行計(jì)算，以網(wǎng)格為評(píng)價(jià)單元，進(jìn)行植被可恢復(fù)性評(píng)價(jià)，空間格網(wǎng)劃分見(jiàn)圖4。

(2)環(huán)境因子數(shù)據(jù)主成分分析與主成分因子生成

將地形起伏度、0-10cm土壤水分、10-40cm土壤水分、坡度、海拔、地形濕潤(rùn)指數(shù)、年均溫、生長(zhǎng)季均溫、生長(zhǎng)季月降水量、年降水量等環(huán)境因子數(shù)據(jù)代入空間格網(wǎng)，提取各網(wǎng)格內(nèi)的上述環(huán)境因子數(shù)值，以網(wǎng)格為單元進(jìn)行主成分分析，計(jì)算各主成分因子貢獻(xiàn)值，經(jīng)計(jì)算，前四個(gè)主成分因子的貢獻(xiàn)率達(dá)到80％，將這4項(xiàng)主成分因子作為拓展評(píng)價(jià)的環(huán)境因子，四個(gè)環(huán)境因子分別代表：

Factor1(因子A)：降水因子

Factor2(因子B)：地形因子

Factor3(因子C)：土壤水分因子

Factor4(因子D)：地形濕潤(rùn)指數(shù)因子

分別制作空間格網(wǎng)內(nèi)各主成分因子評(píng)價(jià)結(jié)果如圖5A-圖5D所示:圖中16為主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)1級(jí)，17為主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)2級(jí)，18為主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)3級(jí)，19為主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)4級(jí)，20為主成分因子評(píng)價(jià)等級(jí)5級(jí)。

(3)系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果

分別將主環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)與生成的4個(gè)主成分因子進(jìn)行排列組合，將主環(huán)境因子等級(jí)設(shè)為數(shù)字1，拓展評(píng)價(jià)的環(huán)境因子分別為因子A、因子B、因子C、因子D，則排列組合的12種形式如下表所示：

將排列組合生成的12項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果分別按自然分界法分為1-5級(jí)，評(píng)價(jià)結(jié)果如圖6A-圖6B所示：圖中21為系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)1級(jí)，22為系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)2級(jí)，23：系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)3級(jí)，24為系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)4級(jí)，25為系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)5級(jí)。

步驟4：確定植被可恢復(fù)性等級(jí)

將步驟2生成的現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核點(diǎn)位環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)與對(duì)應(yīng)點(diǎn)位上的按步驟3劃分的系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行逐一比對(duì)。對(duì)比方法為：①計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查點(diǎn)位上的兩種評(píng)級(jí)差，②計(jì)算各調(diào)查點(diǎn)位上評(píng)級(jí)差的總體標(biāo)準(zhǔn)差，③提取標(biāo)準(zhǔn)差最小的一個(gè)評(píng)價(jià)組合作為最終的環(huán)境因子等級(jí)，見(jiàn)表1、續(xù)表1。

由結(jié)果對(duì)比表可知，各調(diào)查點(diǎn)位上主環(huán)境因子等級(jí)與降水因子結(jié)合的環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核點(diǎn)位評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)差值的標(biāo)準(zhǔn)差最小，為1.122。篩選該評(píng)價(jià)結(jié)果作為最終的環(huán)境因子等級(jí)。

表1調(diào)查點(diǎn)位環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)與系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比表

續(xù)表1調(diào)查點(diǎn)位環(huán)境因子評(píng)價(jià)等級(jí)與系列環(huán)境因子評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比表

將自然植被因子等級(jí)與最終的環(huán)境因子等級(jí)等權(quán)重相加，將加和結(jié)果按自然分界法分為1-5級(jí)，作為植被可恢復(fù)性等級(jí)。其中，

評(píng)價(jià)等級(jí)1數(shù)值區(qū)間為：0.040-0.518

評(píng)價(jià)等級(jí)2數(shù)值區(qū)間為：0.518-0.931

評(píng)價(jià)等級(jí)3數(shù)值區(qū)間為：0.931-1.135

評(píng)價(jià)等級(jí)4數(shù)值區(qū)間為：1.135-1.339

評(píng)價(jià)等級(jí)5數(shù)值區(qū)間為：1.339-1.712

如圖7所示：圖中26為植被可恢復(fù)性等級(jí)1級(jí)，27為植被可恢復(fù)性等級(jí)2級(jí)，28為植被可恢復(fù)性等級(jí)3級(jí)，29為植被可恢復(fù)性等級(jí)4級(jí)，30為植被可恢復(fù)性等級(jí)5級(jí)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。