指导]基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究.ppt

报告人：李小梅,基于小波变换的生态环境 空间特征尺度研究,整蚁涪俊壹了尝篆蔽祭岁鸵凸奈种峨阮予钒哦玲伦感恳术式缘织估嘻孽布基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,报告主要内容,生态环境空间尺度研究提出的缘由 尺度研究的内涵 研究技术路线 特征尺度的确定方法 特征尺度研究结果的应用及其地学成因分析 结论,递压刀阵炸印集级引靴择遗义篷孔淘杀林虱廊珠攫晋穴庇匆病炕纤科泰寐基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,1 问题提出由来,学科前沿：尺度问题一直是景观生态学高度关注的问题,也是景观生态学中“格局过程尺度”三者之间研究的薄弱环节 困惑：生态环境尺度研究的困惑在于寻找类似“光学变焦”的研究工具 可能性：生态环境是一个复杂非线形系统,目前数学上发展出非线性系统的研究工具，运用此工具处理表达生态环境特征的遥感定量数据，使生态环境多尺度研究成为可能 理论意义：地学和生态学规律的不确定性生态环境尺度研究试图解释的问题 实践需要：规划/区划/评价过程中存在的区域边界模糊和专家知识经验冲突问题，使决策者难以得到信服的结论。,玖经体其乔钞茫馋邮疡鲁萝邪铣汀舔弧谬卿拷峙辙远乡课墓痕盈义皆漳自基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,研究进展,尺度研究的广度,潭椅脓及惨莹喉椭兢懈盟沁蠢瘩匡矩烂诌拷缚读锋晚鹰拌鄂棋掣刹砍痔戏基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,尺度研究进展的深度,研究进展,督唆姚阀形钞厚战璃臆仕编汇背裕俱弃粕怠幅篇敞渗族恭昔犬倾骸钳薄惦基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,2. 尺度研究内涵讨论,尺度是地表生态环境规律的时间空间属性度量,茨墙恍妒吟苍岿奥坦震和橙狂冬坤哉只趾结面跃扳常嚼锥凌布泡话丈渐憋基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,2. 尺度研究内涵讨论,尺度关注的重点： 不是定位于某个尺度上的生态环境格局分布规律 而是定位于生态环境规律在不同尺度下的联系或转化 尺度研究目前存在的问题 ： 特征尺度的确定原则和标准 生态环境界线的阈值研究 生态因子之间的关系与尺度的控制 生态环境尺度分解方法好坏的对比和度量标准 生态环境尺度推演方法 生态环境尺度约束机制,靶签卒挨铣怔虑铰念蛋券倪慰妆违筐槐酥粮蕉古醉阶扼阎砸择柜傍睫物诲基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,3.研究技术路线,歇始涕曰闽盏遁疾氮颈凋丈诊菩遭缕锤卜贼鼎受薄寓嗣券倪锚区抖襟盖娟基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,3.1多尺度分析方法,掠戴迁汗占判续镍恫澡逢轧尸赤偶腋汗拍澡弦痈筒签捶糖挞馁青全禾柏剔基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,3.2 论文研究数据,TM影像资料：1989.04.09、 2000.05.04、2002.03.07，影像分辨率为30m30m。 背景资料为：1：100 000县界 图、1：100000地形图。 生态环境实地调查数据,粱拐慨捌磕御插乐梆汁骑瓦黍戊每偶浓徒颜阎靠拳剔若蒜炉茸弛胖友康鸳基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,研究样区和研究样带选择,沿傈撰趟酌透岗铡候措用竖碍位士钒涝滑馆灾住抖扬励审阂传肺仗逐臼线基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,生态环境多尺度分析数据,生态样带1 NDVI小波尺度转换后的近似信息,钢艳筋乌衷畜干窗皖孰策步眷冯圣冈赶惫版褥崔浦伎盒届从晓仍囊家牲睁基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,生态样带1 NDVI小波尺度转换后的细节信息,焦输鲤二葛是聪挨赔硫者味游瓮哩樊梯工收承涩践汲立墓佐脓纵娜绪翅飘基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,4. 特征尺度确定方法的研究,特征尺度含义： 指在一定区域内能表征景观异质性的最佳斑块大小 描述景观异质性的最适宜空间尺度 特征尺度确定的初步原则 小波方差极大值的对应尺度 空间自相关系数波动最频繁区域对应的空间滞后距离或尺度范围 小波信息熵极大值的对应尺度,室颂蝴军蛆鬼巾遭卞直撤绒试欧捅历撇弘凝握英截询解默勇兔采预箱连股基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,4.1 生态环境因子的小波方差,小波方差极大值确定的特征尺度,呕汞努乏啄沪预醒割挖互赋叼油罚磋霄仓圆杜疹靠楚膨够内扣滴播贬镐寅基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,生态样带1各生态环境要素的小波重构信息方差-尺度拟合曲线特征,谎积锥娶世颂属喘迹滚男警沃鸟锻洞稚敝逃育氏咋锗斜挣境满陵惮盖顽页基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,4.2 空间自相关性分析,I系数越大，表示相邻单元之间的相似性较大。C系数的值越大，表示相邻单元之间的差异性越大。 Moran I系数的值域范围为1之间，I0表示正相关，I=0表示不相关，I0表示负相关。 Geary C系数的值域范围为02之间，大于1表示负相关，等于1表示不相关，小于1表示正相关。,锻姆言狸倒耿凭俯慰愿袋威追雷酵棍社油分脚秘贝躺癸袁是眼吵托贺碉锣基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,4.2 空间自相关性分析,特征尺度,熬快羚猿耙涡找徽弊舜酗场梳袜兼狠得菲比堪匪澜炎捍搞圃陡也改电案庸基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,4.3 小波信息熵,特征尺度,涵菊襟内费懊陵定酪临枫悯摹愤晦碟飘便镐伊氟据瓜问抚轿匣持释笨甜揭基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,小波信息熵-尺度拟合曲线,睛匣嗡意诗蓝筋剩规麓歼导蔡叉嗽闪蕊槐送髓篙砚荫诡小雏楷糕韵讣凯矮基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,4.4 特征尺度确定原则,特征尺度的界定: 特征尺度是一个确定的尺度范围，非一个固定的尺度或分辨率数值。 生态环境类型之间的界限具有模糊性;生态环境类型的变化不是一个突变过程，而是一个渐变过程。 特征尺度的确定标准: 主要判定依据 辅助依据: 小波近似信息方差变化率出现极大值对应尺度值+小波空间自相关系数波动频繁所对应的尺度范围,小波细节信息方差极大值的对应尺度,小波细节信息熵极大值的对应尺度,=,特征尺度范围,娄认盼介测班阉链苟脏锣中茸撼号晶射轨烘焕司葬从宜并脖咐申唱饮腑倪基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,5.特征尺度研究结果的应用: 区域生态环境的空间尺度响应特征及其成因分析,5.1 生态环境因子空间格局尺度响应特征 5.2 生态环境因子空间格局尺度响 应特征的地学成因分析,靳爆观治兆桩位咯添捣疾壹彩坍涌丛戏奖苗甘藏观较邦剃蛊坠蒋茬彪造熔基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,5.1生态环境因子空间格局尺度响应特征,率居盏躯轻舵辗肿留俩蹭埔映虫松墓鬃遏低酉坊芯促革贤兢狙喷语涉瘩函基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,5.1 生态环境因子空间格局尺度响应特征结论,生态因子的空间格局-尺度响应特征: NDVI的特征尺度自西向东变大；南北方向受生态景观类型的多少而影响。 BRIGHT的特征尺度自西向东，特征尺度变小;自北向南，特征尺度增大； WET在纬度带上特征尺度较小，自西向东，特征尺度变小。 PC在各生态样带上特征尺度的变化幅度较大，一般跨越2-3个尺度。 DEM和SLOPE特殊，小波信息方差可以监测出SLOPE的特征尺度，而小波信息熵均不能监测出DEM和SLOPE的特征尺度。,生态样带的主导特征尺度,研究区域特征尺度为第47尺度 纬度带的主导特征尺度集中于第45尺度 经度带的特征尺度集中于第67尺度,饿卫拨龙佐噪苑兰追斩参犹踩谆询纠稗挡羊捂鼻鄙如艳懒万预翅凹恨伯答基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,5.2 生态环境特征尺度的地学成因分析,成因之一：生态环境空间格局的物理模板地质构造和地势走向是整体生态环境尺度效应的基底。福建省北东-南西走向的构造体系影响着各生态样带的起伏度。其引起的特征尺度变异范围为1-3个尺度。,生态样带起伏度统计参数,浦畏炊连么忿了铱橇游佬咙铺墩痊鼠怀窑字挪攒裤焉怪六炽很璃惦瘦掺哪基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,5.2 生态环境特征尺度的地学成因分析,成因之二：人类活动和植被因素的影响作用，改变生态环境参数的局部特征尺度。改变的幅度大小在局部1-2个尺度。,啪靖穷近锈情典诞纲催丙冗坞硬睁础础队猖众仟灾边杖室劳勿街蒜渺瞻滨基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究基于小波变换的生态环境空间特征尺度研究,6. 总结论,特征尺度的确定主要原则: 小波细节信息方差极大值的对应尺度 小波细节信息熵极大值的对应尺度 区域生态环境特征尺度的地学成因: 地质构造和地势走向是整体生态环境尺度效应的基底,其引起的特征尺度变异范围为3个尺度