大熊猫生境评价方法及系统与流程

本发明涉及生境评价
技术领域：
，特别涉及一种大熊猫生境方法及系统。
背景技术：
：生物生境(即栖息地)是指生物生活繁衍的场所，由生物与非生物环境构成。近年来，物种灭绝的速度加快，生物多样性丧失最重要的原因是生物生境的人为破坏，对生物，尤其是保护生物的生境进行评价，是分析生物物种种群减少、濒危原因的重要手段，同时还能为制定合理的保护对策提供依据。大熊猫是生物多样性保护的旗舰物种，因此，非常有必要对大熊猫的生境进行研究与评价。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种大熊猫生境评价方法及系统，相比于现有技术，具有更好的可靠性。为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：一种大熊猫生境评价方法，包括以下步骤：(1)选取海拔高度、坡向、坡度、植被类型作为大熊猫的生境评价要素，分别将每个生境评价要素图形化，形成单要素图层；(2)将四个单要素图层形成一个多要素图层，在所述多要素图层中，坡向以0～360°的方位角度量化，植被类型包括针叶林、针阔混交林、灌木林、阔叶林、无叶林，分别以1～5的数字量化，每个数据点具有海拔高度数据、坡向数据、坡度数据和植被类型数据；(3)将多要素图层划分为四个区，确定每个区的所属区域类型，所属区域类型包括最适宜区域、适宜区域、次适宜区域和不适宜区域；(4)确定各个区的地理位置及范围，按照各个区的地理位置及范围，将待评价区域划分为最适宜生境区、适宜生境区、次适宜生境区，不适宜生境区。一种大熊猫生境评价系统，包括单要素图层生成模块、多要素图层生成模块、分区模块、评价模块；所述单要素图层生成模块，用于选取海拔高度、坡向、坡度、植被类型作为大熊猫的生境评价要素，分别将每个生境评价要素图形化，形成单要素图层；所述多要素图层生成模块，用于将四个单要素图层形成一个多要素图层，在所述多要素图层中，坡向以0～360°的方位角度量化，植被类型包括针叶林、针阔混交林、灌木林、阔叶林、无叶林，分别以1～5的数字量化，每个数据点具有海拔高度数据、坡向数据、坡度数据和植被类型数据；所述分区模块，用于将多要素图层划分为四个区，确定每个区的所属区域类型，所属区域类型包括最适宜区域、适宜区域、次适宜区域和不适宜区域；所述评价模块，用于确定各个区的地理位置及范围，按照各个区的地理位置及范围，将待评价区域划分为最适宜生境区、适宜生境区、次适宜生境区，不适宜生境区。本发明实施例提供的方法及系统，实现了大熊猫生境评价，尤其适用于在没有大熊猫痕迹点数据的情况下进行大熊猫生境分析评价，为制定合理的大熊猫保护对策起到了更好的指导性作用。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1本发明较佳实施例提供的大熊猫生境评价方法的流程图。图2是本发明较佳实施例提供的大熊猫生境评价系统的功能模块示意图。图中标记：单要素图层生成模块201；多要素图层生成模块202；分区203；评价模块204。具体实施方式下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1示出了本实施例提供的大熊猫生境评价方法的流程，请参阅图1，下面将对图1所示的具体流程进行详细阐述。步骤S101，选取海拔高度、坡向、坡度、植被类型作为大熊猫的生境评价要素，分别将每个生境评价要素图形化，形成单要素图层。对于大熊猫的生境评价，通常考虑了三大类因素：物理环境因素、生物环境因素和人类活动因素，物理环境因素可以包括地形、海拔高度、坡度、坡向、等，生物环境因素可以包括植被类型、竹子种类等，人类活动因素可以包括森林砍伐、居民活动、农业活动等。由于影响大熊猫生境选择的因子众多，全面选择在资料搜集上比较耗费人力和物力，尤其是人类活动的资料搜集，因此，本实施例中，基于成本及实现难度考虑，生境评价要素仅涉及物理环境因素中的海拔高度、坡度、坡向，及生物环境因素中的植被种类，但本实施例所述方法仍然具有较高的准确度及可靠性。本步骤在实现时，可以采用Envi工具，分别将海拔高度、坡向、坡度、植被类型图形化，形成四个单要素图层，即海拔高度要素图层、坡向要素图层、坡度要素图层、植被类型要素图层。步骤S102，将四个单要素图层形成一个多要素图层。具体地，在Envi下，同时选取海拔高度要素图层、坡向要素图层、坡度要素图层、植被类型要素图层，再通过堆叠工具合成一个多要素图层。在所述多要素图层中，海拔高度以具体海拔数据量化，坡向以0～360°的方位角度量化，坡度以具体的角度量化，植被类型包括针叶林、针阔混交林、灌木林、阔叶林、无叶林，分别以1～5的数字量化，每个数据点具有海拔高度数据、坡向数据、坡度数据和植被类型数据。步骤S103，将多要素图层划分为四个区，确定每个区的所属区域类型，所属区域类型包括最适宜区域、适宜区域、次适宜区域和不适宜区域。本步骤中，将多要素图层划分为四个区可以有多种实施方式，例如本实施例中，具体操作如下：(3-1)在所述多要素图层中，选取四个数据点分别作为四个区的中心点。(3-2)将多要素图层中的每个数据点归类到距离其最近的一个中心点所代表的区中。(3-3)求取各个区中所有的数据点的平均值，将各个区中所有的数据点的平均值作为该区域的中心点。(3-4)循环执行步骤(3-2)、(3-3)，直至相邻两次J值的差值小于设定阈值，Tnk在数据点n被归类到第k区时取值为1，否则取值为0，N为多要素图层中的数据点总数，μk为第k区的中心点，k＝1,2,3,4，xn为第n个数据点的数据。将多要素图层划分为四个区后，确定各个区的所属区域类型。在确定各个区的区域类型时，可以根据目前的大熊猫生境研究所得进行，例如，目前的研究发现：坡向决定了环境接受太阳光照的多少，大熊猫喜欢在暖坡活动，如210～340°；坡度越大，大熊猫获取食物时付出的能量也就越大，不利于大熊猫的生存活动，所以大熊猫喜欢在坡度较小的区域活动，如20～30°；海拔升高会导致环境温度逐渐降低，但是，随海拔增加，待评价区域的暖坡面积相比有增加，另外中低海拔人类活动频繁也会影响大熊猫的选择，根据分析大熊猫喜欢在1800-3000m之间区域活动；大熊猫倾向于活动的生境中针叶林占比最高，其次是灌木林。因此，在确定各个区的区域类型时，根据各个区的生境要素特征确定，例如，将坡向趋近(或占比较大)210～340°、坡度趋近(或占比较大)20～30°、海拔高度趋近(或占比较大)1800-3000m、针叶林占比较高的区确定为最适宜区域。步骤S104，确定各个区的地理位置及范围，按照各个区的地理位置及范围，将待评价区域划分为最适宜生境区、适宜生境区、次适宜生境区，不适宜生境区。以某待评价区域为例，评价结果如表1、表2所示：表1表2本实施例上述方法，先建立单要素图层，再建立多要素图层，将多要素图层划分为四个区，再通过分别对各区的生境评价要素特征进行分析，进行生境评价，对待评价区域进行生境区划分，划分结果可靠性高，且本实施例所述方法需要大熊猫痕迹点数据，适用于没有大熊猫痕迹点数据的情况下进行大熊猫生境分析评价。如果有大熊猫痕迹点数据，本实施例所述方法还可以包括步骤：根据痕迹点的分布情况，将采集到大熊猫痕迹点的地域分为四个类区。以某地域为例，划分结果如表3所示。此处的将大熊猫痕迹点的地域分为四个类区，可以是人为的基于视觉观察进行划分，也可以采用上述(3-1)至(3-4)的方式进行划分。表3分区面积(ha)痕迹点个数面积/痕迹点1类区9258.5610925.862类区54678.70116471.373类区74891.46145349.394类区64830.140-分析大熊猫痕迹点分布密度(面积与痕迹点个数的比值)最大的两个类区的生境评价要素特征，根据分析结果修正上述步骤S104的生境区划分结果中的最适宜生境区和适宜生境区。例如，上述表3中所示2类区为大熊猫痕迹点分布密度最大的区，分析该区的生境评价要素特征有表4中所示特征。表4因此，可以将上述步骤S104得到的待评价区域的最适宜生境区修正为具有表4所示特征的区域。从表4可以看出，上述步骤S104得到的待评价区域的最适宜生境区具有的特征与表4相近，表明按照本实施例前述方法可以得到较为准确的评价结果，因此也可以对上述步骤S104得到的评价结果不进行修正。图2示出了本发明实施例提供的大熊猫生境评价系统的功能模块，请参阅图2，所述大熊猫生境评价系统包括单要素图层生成模块201；多要素图层生成模块202；分区203；评价模块204；所述单要素图层生成模块201，用于选取海拔高度、坡向、坡度、植被类型作为大熊猫的生境评价要素，分别将每个生境评价要素图形化，形成单要素图层；所述多要素图层生成模块202，用于将四个单要素图层形成一个多要素图层，在所述多要素图层中，坡向以0～360°的方位角度量化，植被类型包括针叶林、针阔混交林、灌木林、阔叶林、无叶林，分别以1～5的数字量化，每个数据点具有海拔高度数据、坡向数据、坡度数据和植被类型数据；所述分区模块203，用于将多要素图层划分为四个区，确定每个区的所属区域类型，所属区域类型包括最适宜区域、适宜区域、次适宜区域和不适宜区域；分区模块203在将多要素图层划分为四个区时，通过如下方法实现：(3-1)在所述多要素图层中，选取四个数据点分别作为四个区的中心点；(3-2)将多要素图层中的每个数据点归类到距离其最近的一个中心点所代表的区中；(3-3)将作为第k区的中心点，xj为第k区的第j个数据点，Nk为第k区的数据点总数，k＝1,2,3,4；(3-4)重复步骤(3-2)、(3-3)，直至相邻两次最小J值的差值小于设定阈值，Tnk在数据点n被归类到第k区时取值为1，否则取值为0，N为多要素图层中的数据点总数。所述评价模块204，用于确定各个区的地理位置及范围，按照各个区的地理位置及范围，将待评价区域划分为最适宜生境区、适宜生境区、次适宜生境区，不适宜生境区。本系统实施例中未涉及之处可参见前述方法实施例中相应描述，此处不在赘述。本发明实施例提供的方法及系统，先建立单要素图层，再建立多要素图层，将多要素图层划分为四个区，再通过分别对各区的生境评价要素特征进行分析，进行生境评价，对待评价区域进行生境区划分，可以实现大熊猫生境评价，生境划分结果可靠性高，为制定合理的大熊猫保护对策起到了更好的指导性作用。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3