草地植被rgb色譜疊圖數(shù)字化顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及草地植被信息化領(lǐng)域，具體地，涉及草地植被RGB色譜疊圖數(shù)字化顯示方法。根據(jù)本發(fā)明的方法以RGB代表需考察的草地植被，調(diào)查區(qū)域內(nèi)草地植被分布情況，以植被物種優(yōu)勢(shì)度為參考數(shù)據(jù)，為定量顯示不同草地類型植被構(gòu)成，對(duì)紅綠藍(lán)三原色進(jìn)行賦值和疊圖，通過ArcGIS的Krigging插值方法分別生成各優(yōu)勢(shì)種分布圖。再以各優(yōu)勢(shì)種SDR的平均值，調(diào)節(jié)各優(yōu)勢(shì)種分布圖的不透明度，按照不透明度由大到小的順序進(jìn)行分布區(qū)域圖疊圖處理。通過疊加后的圖層可以直觀的辨別出不同草地植被的構(gòu)成差別及植被分布情況。該方法能夠同時(shí)對(duì)多種所要考察的植被進(jìn)行數(shù)字化顯示，使GIS在草地植被監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用更加廣泛。
【專利說明】草地植被RGB色譜疊圖數(shù)字化顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及草地植被信息化領(lǐng)域，具體地，涉及草地植被RGB色譜疊圖數(shù)字化顯示方法。
【背景技術(shù)】
[0002]草地分類是是草地類型理論的具體實(shí)踐，是草地研究與實(shí)踐的基本問題之一。世界上草地分類系統(tǒng)大致可以概括為農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)分類法、植物群落學(xué)分類法、土地-植物學(xué)分類法、植物地形學(xué)分類法、氣候-植物學(xué)分類法、植被-生境分類法、氣候-土地-植物綜合順序分類法，7大類數(shù)十種。特別是我國的任繼周院士闡明了草原類型學(xué)對(duì)草業(yè)科學(xué)的基礎(chǔ)理論意義和實(shí)踐意義，開創(chuàng)出草原綜合順序類系統(tǒng)。這些分類系統(tǒng)的相繼提出和不斷完善極大地促進(jìn)了草地類型學(xué)及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，為草地資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)和管理提供了科學(xué)基礎(chǔ)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、“3S”技術(shù)和地統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法的不斷發(fā)展，草地資源及劃分的可視化及數(shù)字化研究進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。
[0003]在草地類和亞類水平上的可視化及數(shù)字化得以實(shí)現(xiàn)，但是，在植被水平上的可視化及數(shù)字化顯示方面，目前的方法不能數(shù)字化表示多種植被的構(gòu)成，無法在一張區(qū)域分布圖上直觀的顯示多種植被的構(gòu)成及分布，不能提供豐富的植被信息，不能簡(jiǎn)單、直觀、準(zhǔn)確、科學(xué)的為草地資源評(píng)估及農(nóng)業(yè)部門的決策提供支持。
[0004]因此，隨著空間插值技術(shù)和數(shù)據(jù)共享機(jī)制的發(fā)展，結(jié)合“3S”技術(shù)研究型劃分指標(biāo)及其定量化數(shù)字化表達(dá)方法，實(shí)現(xiàn)不同層次植被圖譜生成的可視化和數(shù)字化是草地植被情況數(shù)字化及可視化需要不斷探索研究的重要課題之一。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種草地植被RGB色譜疊圖數(shù)字化顯示方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的方法:分別以三原色(紅綠藍(lán)-RGB)代表需考察的草地植被，調(diào)查區(qū)域內(nèi)草地植被分布情況，以植被物種優(yōu)勢(shì)度(SDR)為參考數(shù)據(jù)，為定量顯示不同草地類型植被構(gòu)成，對(duì)紅綠藍(lán)三原色進(jìn)行賦值和疊圖，即以三原色(紅綠藍(lán)RGB)分別代表所需考察植被，以物種優(yōu)勢(shì)度值作為植被分布及構(gòu)成的評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過ArcGIS的Krigging插值方法分別生成各優(yōu)勢(shì)種分布圖。再以各優(yōu)勢(shì)種SDR的平均值，調(diào)節(jié)各優(yōu)勢(shì)種分布圖的不透明度，按照不透明度由大到小(即透明度由小到大)的順序進(jìn)行分布區(qū)域圖疊圖處理。通過疊圖可以直觀的辨別出不同草地植被構(gòu)成及分布情況。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的草地植被RGB色譜疊圖數(shù)字化顯示方法包括以下步驟:
[0008]( I)計(jì)算被考察植被的物種優(yōu)勢(shì)度，
[0009]物種優(yōu)勢(shì)度(％)SDR= [(Y，+C，+D’ ) / 3] X 100
[0010]Y，=y/Y;
[0011]C’ =c/C;
[0012]D’ =d/D[0013]Y’相對(duì)生物量；y生物量；Y總生物量；C’相對(duì)蓋度；c蓋度；C總蓋度；D’相對(duì)密度；d密度；D總密度；
[0014](2)以三原色(紅綠藍(lán)RGB)表示所考察的植被(RGB三原色代表的植被可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié))，通過ArcGIS導(dǎo)入屬性表后，以各被考察植被的物種優(yōu)勢(shì)度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)植被代表的顏色進(jìn)行賦值，生成各被考察植被的區(qū)域分布圖，通過區(qū)域分布圖可以觀察對(duì)應(yīng)植被的分布情況；
[0015](3)以三原色(紅綠藍(lán)RGB)表示所考察的植被(RGB三原色代表的植被可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié))，通過ArcGIS導(dǎo)入屬性表后，以各考察植被的物種優(yōu)勢(shì)度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)植被代表的顏色進(jìn)行賦值(各顏色由淺到深的量綱一致，即0-100)，即通過ArcGIS軟件的Krigging插值方法生成各考察植被的區(qū)域分布圖,通過區(qū)域分布圖可以觀察對(duì)應(yīng)植被的分布情況；
[0016](4)調(diào)節(jié)完各植被區(qū)域分布圖透明度后，為更好的在一張底圖上顯示區(qū)域內(nèi)考察植被的構(gòu)成及分布情況，按照SDR平均值由大到小的順序即透明度由小到大的順序進(jìn)行圖
層置加。
[0017]本發(fā)明通過ArcGIS，以三原色(紅綠藍(lán)-RGB)代表所要考察的草地植被，以植被物種優(yōu)勢(shì)度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行色譜疊圖的方法，能夠在一張底圖上定量顯示區(qū)域內(nèi)草地植被構(gòu)成及分布情況。該數(shù)字化表示方法的提出，對(duì)于區(qū)域草地植被構(gòu)成及分布的定量觀測(cè)、草地資源分析及草地植被信息系統(tǒng)的建立、全球氣候變暖條件下的草地植被演變及指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義，值得在全國范圍內(nèi)的推廣與應(yīng)用。通過ArcGIS的三原色(紅綠藍(lán)RGB)色譜疊圖的方法，可以直觀的反應(yīng)所考察植被在區(qū)域內(nèi)的組成及其分布情況，進(jìn)而能夠快速的判斷研究區(qū)域的植被信息。這一方法的實(shí)現(xiàn)，能夠同時(shí)對(duì)多種所要考察的植被進(jìn)行數(shù)字化顯示，使GIS在草地植被監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用更加廣泛，對(duì)于在一張底圖上只能顯示一種植被信息的方法，是GIS應(yīng)用中的重大創(chuàng)新。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1內(nèi)蒙古鑲黃旗針茅分布區(qū)域圖。
[0019]圖2內(nèi)蒙古鑲黃旗羊草分布區(qū)域圖。
[0020]圖3內(nèi)蒙古鑲黃旗雜類草分布區(qū)域圖。
[0021]圖4內(nèi)蒙古鑲黃旗針茅分布區(qū)域圖(調(diào)節(jié)透明度后)。
[0022]圖5內(nèi)蒙古鑲黃旗羊草分布區(qū)域圖(調(diào)節(jié)透明度后)。
[0023]圖6內(nèi)蒙古鑲黃旗雜類草分布區(qū)域圖(調(diào)節(jié)透明度后)。
[0024]圖7內(nèi)蒙古鑲黃旗羊草、針茅及雜類草構(gòu)成及分布區(qū)域圖(圖譜疊加后)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
[0026]羊草、針茅是農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)與加工中重要的資源，也是溫性草原主要分布的禾本科植物，其分布的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)受到各級(jí)農(nóng)業(yè)部門和農(nóng)牧民的廣泛關(guān)注，與此相比，其他植被受到的關(guān)注程度相對(duì)較弱，可歸并為雜類草。
[0027]2012,2013年對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)鑲黃旗區(qū)域內(nèi)(屬溫性草原類)的草地植被進(jìn)行了調(diào)查，主要分布為禾本科植被及雜類草。對(duì)區(qū)域內(nèi)羊草、針茅及雜類草的分布可視化及數(shù)字化表示能夠?yàn)橹脖槐O(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)部門決策、草地植被資源評(píng)估提供可靠地依據(jù)。為在一張區(qū)域分布圖上數(shù)字化定量考察羊草、針茅及雜類草的構(gòu)成及分布，全面把握植被信息，通過紅綠藍(lán)(RGB)三原色進(jìn)行賦值和疊圖，即以三原色(紅綠藍(lán)RGB)分別代表針茅-R、羊草-G和雜類草-B (顏色代表的植被種類可根據(jù)需要靈活使用)。以物種優(yōu)勢(shì)度值作為植被分布及構(gòu)成的評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過ArcGIS軟件操作生成草地類型的分布圖，從而實(shí)現(xiàn)草地植被構(gòu)成和分布的可視化及數(shù)字化。具體過程如下:
[0028]1、數(shù)據(jù)處理
[0029]物種優(yōu)勢(shì)度(％)SDR= [(Y，+C，+D’ ) / 3] X 100
[0030]Y，=y/Y;
[0031]C， =c/C;
[0032]D， =d/D
[0033]Y’相對(duì)生物量；y生物量'Y總生物量；C’相對(duì)蓋度；c蓋度；C總蓋度；D’相對(duì)密度；d密度；D總密度
[0034]編輯屬性信息表
[0035]表1植被構(gòu)成及分布信息屬性表
[0036]
【權(quán)利要求】
1.草地植被RGB色譜疊圖數(shù)字化顯示方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (O計(jì)算被考察植被的物種優(yōu)勢(shì)度， 物種優(yōu)勢(shì)度(％) SDR= [(Y’+C’+D，) / 3] XlOO Y， =y/Y;
C， =c/C;
D， =d/D V相對(duì)生物量；y生物量；Y總生物量；C’相對(duì)蓋度；c蓋度；C總蓋度；D’相對(duì)密度；d密度；D總密度； (2)以RGB色譜表示所考察的植被，通過ArcGIS導(dǎo)入被考察植被的分布地理坐標(biāo)及優(yōu)勢(shì)度屬性表后，以各被考察植被的物種優(yōu)勢(shì)度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)植被代表的顏色進(jìn)行賦值，生成各被考察植被的區(qū)域分布圖，通過區(qū)域分布圖可以觀察對(duì)應(yīng)植被的分布情況； (3 )生成各考察植被區(qū)域分布圖后，分別以被考察植被的優(yōu)勢(shì)度(SDR)平均值作為不透明度值，即透明度T (%)值為Ι-δδι?，調(diào)節(jié)各考察植被區(qū)域分布圖的透明度T ; (4)調(diào)節(jié)完各植被區(qū)域分布圖透明度后，按照SDR平均值由大到小的順序即透明度由小到大的順序進(jìn)行圖層疊加。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103646155SQ201310739793
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】黃訓(xùn)兵, 張澤華, 吳惠惠 申請(qǐng)人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所