基于变异系数的植被净第一性生产力人为影响计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生态环境技术领域，涉及一种基于变异系数的植被净第一性生产力人 为影响计算方法。
【背景技术】
[0002] 植被净第一性生产力（简称NPP)是衡量生态环境的重要指标，同时与碳平衡和碳 扰动、土地利用变化、气候变化和粮食安全等关系密切，是表征陆地生态过程的关键参数。
[0003] NPP变化是气候变化与人类活动两者共同作用的结果，如何判断NPP变化是否受 到人为影响，如何将人为影响和气候作用区分开，NPP人为影响值如何计算、环境恶化区治 理后NPP如何变化等问题都是NPP领域中亟需研究的问题，上述问题的研究不仅是对NPP 人为影响相关理论的扩充，同时对生态环境治理等工作具有实际意义。目前国内外针对上 述问题有很多研究，研究的理论基础、方法手段各不相同，各有特点。由于人类活动对NPP 作用的方式、手段、强度、范围各异，不同的地域特征对相同的人类活动响应也不一样，使用 直接的方法来评价NPP人为影响有一定的困难。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于变异系数的植被净第一 性生产力人为影响模型，计算NPP人为影响值。
[0005] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于变异系数的植被净第一 性生产力人为影响值计算方法，其特征在于，该计算方法具体按以下步骤进行： 步骤1 :获取某地区多年NPP实际值#/?; 步骤2 :计算各像元的NPP变异系数
【主权项】
1. 一种基于变异系数的植被净第一性生产力人为影响值计算方法，其特征在于，该计 算方法具体按以下步骤进行： 步骤1 :获取某地区多年NPP实际值 步骤2 :计算各像元的NPP变异系数
式中，为NPP像元i的变异系数，为像元i的标准差，心为像元i多年NPP的算术平均值； 步骤3 :计算步骤1中所述地区各像元气候变异系数计算公式为：
式中，wjPWp*别表示气温与降水对NPP的影响权重，^^分别表示气温变异系 数与降水变异系数； 气温变异系数cr占降水变异系数
式中为气温像元i的变异系数，~为像元i的的标准差，为像元i多年气温 的算术平均值； 式中，CT,为降水像元i的变异系数，^为像元i的标准差，心为像元i多年降水的 算术平均值； 再根据相关系数法计算气温与降水对NPP的影响权重，根据步骤3公式计算各像元气 候变异系数 步骤4 :用各像元的NPP变异系数减去对应的像元气候变异系数，得到人为变异系数cvH=cvNPP-CVc 如果cy#]范围为o~o. 1，则判断NPP变化趋势与气候变化趋势是否一致，即历年 的NPP变化折线与气候变化折线是否一致，如果不一致，则舍弃这个像元，认为这个像元的 NPP受到人为影响如果一致则认为此像元植被净第一性生产力没有受到人为作用影响，则 该像元称为无人为影响像元； 步骤5 :将步骤4中的无人为影响像元的NPP作为该像元的NPP理论值 步骤6 :将步骤5的像元NPP理论值MB空间插值，得到全区域的NPP理论值； 步骤7 :用步骤1的NPP实际值减去步骤6的NPP理论值，计算NPP人为影响值 NPPh=NPPa -NPPt 的数值大小表不NPP人为影响的大小，符号表不人为影响的方向，"正"表不人为 作用使NPP增加，"负"表示人为作用使NPP减少。
2. 根据权利要求1所述的基于变异系数的植被净第一性生产力人为影响值计算方法， 其特征在于，所述步骤1中采用CASA模型计算或者下载某地区多年NPP实际值MB。
3. 根据权利要求1所述的基于变异系数的植被净第一性生产力人为影响值计算方法， 其特征在于，所述步骤3中：权重的计算方法采用相关系数法，将NPP分别与气温与降水求 相关系数，根据历年降水、气温与NPP数据，使用SPSS软件分别对NPP与降水和气温逐像元 做相关分析，计算每个像元的降水与气温相关系数，系数越高影响权重越大，相关系数计算 公式如下：
式中：若计算降水与NPP的相关系数RP，则x和y分别代表降水和NPP;若计算气温与NPP的相关系数RT，则x和y分别代表气温和NPPJ分别为变量x、y的均值；兄，为变 量x、y的相关系数；n为样本量； 分别求出降水与NPP的相关系数RP和气温与NPP的相关系数RT，那么降水对NPP的影 响权重％ ，气温对NPP的影响权重巧= 。
【专利摘要】本发明提供了一种基于变异系数的植被净第一性生产力人为影响值计算方法，取某地区多年NPP实际值；计算各像元NPP变异系数和气候变异系数；用相关系数法计算气温与降水对NPP的影响权重，算得人为变异系数，若变异系数为0～0.1，则判断NPP变化趋势与气候变化趋势是否一致，不一致，舍弃该像元，一致则此像元植被净第一性生产力没有受人为作用影响，该像元为无人为影响像元；空间插值得到全区域NPP理论值；NPP实际值减去NPP理论值，得NPP人为影响值，其数值表示NPP人为影响大小，符号表示人为影响的方向。该计算方法理论科学合理，思路简单，能较好地区分和计算NPP人为影响。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104699992
【申请号】CN201510149069
【发明人】李传华, 赵军
【申请人】西北师范大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年4月1日