基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法及系统

技术领域

本发明涉及数据识别处理技术领域，具体是涉及基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法及系统。

背景技术

湿地是陆地与水体的过渡地带，因此它同时兼具丰富的陆生和水生动植物资源，形成了其它任何单一生态系统都无法比拟的天然基因库和独特的生物环境，特殊的土壤和气候提供了复杂且完备的动植物群落，它对于保护物种、维持生物多样性具有难以替代的生态价值。

同时湿地也是十分脆弱的，发展的代价便是大量湿地被毁坏，从而导致生态环境整体平衡被打破，而当下再花费巨大代价来进行湿地重建，当然重建过程中也运用了现代技术来辅助，使得重建工作更加容易进行，其中遥感影像便是最主要的工具，通过遥感影像能够获取到当下湿地中的地形、水域、植被等信息，然后再基于历史数据进行重建工作的安排。

然而对于湿地重建的标准其实是比较模糊的，在开展湿地重建时，如何选择首要目标进行是十分重要，因为生态系统各个部分是相互影响的，如果全方位地重建虽然最终效果显著，但过程中代价较大，并且在监管方面也存在难度，因此，提出了基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法及系统，旨在解决所述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法及系统，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明是这样实现的，基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法，所述方法包括以下步骤：

基于遥感数据获取当下湿地的现阶段湿地特征信息，所述现阶段湿地特征信息包括地形特征信息、植被特征信息以及水域特征信息；

基于历史数据获取湿地的历史特征信息，所述历史特征信息为湿地往前追溯设定时间段的相关特征信息，历史特征信息包括地形历史数据、植被历史数据以及水域历史数据；

根据所述历史特征信息对现阶段湿地特征信息进行分析得到特征变化信息，所述特征变化信息为湿地中地形、植被、水域相对于历史数据的变化量；

根据特征变化信息生成湿地重建报告，使得湿地恢复重建工作参照湿地中被破坏最大的因素进行。

作为本发明进一步的方案：所述根据所述历史特征信息对现阶段湿地特征信息进行分析得到特征变化信息的步骤，具体包括：

将地形特征信息与地形历史数据、植被特征信息与植被历史数据、水域特征信息与水域历史数据进行比对；

根据比对结果生成特征变化数据，所述特征变化数据为湿地中地形、植被以及水域三个因素各自占比的变化量；

根据所述特征变化数据生成特征变化信息，所述特征变化信息为数据列表的形式。

作为本发明进一步的方案：所述将地形特征信息与地形历史数据、植被特征信息与植被历史数据、水域特征信息与水域历史数据进行比对的步骤，具体包括：

根据所述地形历史数据、植被历史数据以及水域历史数据建立历史湿地模型；

根据所述地形特征信息、植被特征信息以及水域特征信息建立现阶段湿地模型；

将现阶段湿地模型与所述历史湿地模型进行重叠处理从而得到模型三维变化数据；

对模型三维变化数据参照湿地的因素进行数据量化得到特征变化数据。

作为本发明进一步的方案：所述将现阶段湿地模型与所述历史湿地模型进行重叠处理从而得到模型三维变化数据的步骤，具体包括：

当现阶段湿地模型与所述历史湿地模型重叠时，对植被特征和水域特征进行平面的覆盖面积分析；

根据覆盖面积分析结果得到面积变化数据；

根据所述重叠的模型对地形特征进行三维立体分析得到地形变化数据；

整合面积变化数据和地形变化数据得到模型三维变化数据。

作为本发明进一步的方案：所述根据特征变化信息生成湿地重建报告的步骤，具体包括：

根据特征变化信息将地形、植被、水域相对于历史数据的变化量进行排序；

根据排序结果选定首要特征信息，所述首要特征信息为湿地中地形、植被、水域三个因素变化量最大；

根据首要特征信息生成湿地重建报告。

作为本发明进一步的方案：所述方法还包括：

基于所述历史数据生成第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据，所述第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据为湿地不同时间节点的生物物种的信息；

根据第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据生成生物变化信息；

基于生物变化信息对湿地重建报告进行修正，使得湿地重建报告能够参照物种变化来进行。

本发明的另一目的在于提供基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析系统，所述系统包括：

第一信息获取模块，用于基于遥感数据获取当下湿地的现阶段湿地特征信息，所述现阶段湿地特征信息包括地形特征信息、植被特征信息以及水域特征信息；

第二信息获取模块，用于基于历史数据获取湿地的历史特征信息，所述历史特征信息为湿地往前追溯设定时间段的相关特征信息，历史特征信息包括地形历史数据、植被历史数据以及水域历史数据；

数据分析模块，用于根据所述历史特征信息对现阶段湿地特征信息进行分析得到特征变化信息，所述特征变化信息为湿地中地形、植被、水域相对于历史数据的变化量；

报告生成模块，用于根据特征变化信息生成湿地重建报告，使得湿地恢复重建工作参照湿地中被破坏最大的因素进行。

作为本发明进一步的方案：所述数据分析模块包括：

数据比对单元，用于将地形特征信息与地形历史数据、植被特征信息与植被历史数据、水域特征信息与水域历史数据进行比对；

变化数据生成单元，用于根据比对结果生成特征变化数据，所述特征变化数据为湿地中地形、植被以及水域三个因素各自占比的变化量；

特征变化分析单元，用于根据所述特征变化数据生成特征变化信息，所述特征变化信息为数据列表的形式。

作为本发明进一步的方案：所述报告生成模块包括：

数据整理单元，用于根据特征变化信息将地形、植被、水域相对于历史数据的变化量进行排序；

数据选取单元，用于根据排序结果选定首要特征信息，所述首要特征信息为湿地中地形、植被、水域三个因素变化量最大；

信息转化单元，用于根据首要特征信息生成湿地重建报告。

作为本发明进一步的方案：所述的基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析系统还包括修正模块，修正模块包括：

物种数据生成单元，用于基于所述历史数据生成第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据，所述第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据为湿地不同时间节点的生物物种的信息；

物种数据比对单元，用于根据第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据生成生物变化信息；

修正单元，用于基于生物变化信息对湿地重建报告进行修正，使得湿地重建报告能够参照物种变化来进行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用遥感数据能够获取湿地当下的现阶段湿地特征信息，而根据历史记录的数据可以获取到历史特征信息，可以将两个信息进行比对分析，从而能够得到关于湿地的地形、植被以及水域方面的特征变化信息，基于湿地因素的变化信息来生成湿地重建报告，综上所述，本发明能够发现湿地中衰退变化最大的因素，从而基于该因素生成湿地重建报告，得以进行湿地恢复重建工作，利用湿地中各个因素相互影响的作用，使得湿地重建更加有针对性，便于重建工作的开展。

附图说明

图1为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法的流程图。

图2为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法中根据所述历史特征信息对现阶段湿地特征信息进行分析得到特征变化信息的流程图。

图3为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法中将地形特征信息与地形历史数据、植被特征信息与植被历史数据、水域特征信息与水域历史数据进行比对的流程图。

图4为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法中将现阶段湿地模型与所述历史湿地模型进行重叠处理从而得到模型三维变化数据的流程图。

图5为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法中根据特征变化信息生成湿地重建报告的流程图。

图6为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法中基于生物变化信息对湿地重建报告进行修正的流程图。

图7为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析系统的结构示意图。

图8为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析系统中数据分析模块的结构示意图。

图9为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析系统中报告生成模块的结构示意图。

图10为基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析系统中修正模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法，所述方法包括以下步骤：

S100，基于遥感数据获取当下湿地的现阶段湿地特征信息，所述现阶段湿地特征信息包括地形特征信息、植被特征信息以及水域特征信息；

S200，基于历史数据获取湿地的历史特征信息，所述历史特征信息为湿地往前追溯设定时间段的相关特征信息，历史特征信息包括地形历史数据、植被历史数据以及水域历史数据；

S300，根据所述历史特征信息对现阶段湿地特征信息进行分析得到特征变化信息，所述特征变化信息为湿地中地形、植被、水域相对于历史数据的变化量；

S400，根据特征变化信息生成湿地重建报告，使得湿地恢复重建工作参照湿地中被破坏最大的因素进行。

需要说明的是，随着环境被破坏，湿地也在受到影响，其最为直观的表现就是水域和植被覆盖面积发生变化，更有甚者，因为人为的干预，湿地的地形特征也发生了改变，而湿地重建的首要工作便是恢复这些最为基础的水道因素，从而才能恢复湿地的生态系统。

本发明实施例中，本发明利用遥感数据能够获取湿地当下的现阶段湿地特征信息，而根据历史记录的数据可以获取到历史特征信息，可以将两个信息进行比对分析，从而能够得到关于湿地的地形、植被以及水域方面的特征变化信息，基于湿地因素的变化信息来生成湿地重建报告，综上所述，本发明能够发现湿地中衰退变化最大的因素，从而基于该因素生成湿地重建报告，得以进行湿地恢复重建工作，利用湿地中各个因素相互影响的作用，使得湿地重建更加有针对性，便于重建工作的开展，当然可能会出现因素变化相同的情况，此时便可以选用两者或者多个作为生成湿地报告的基础。

如图2所示，作为本发明一个优选的实施例，所述根据所述历史特征信息对现阶段湿地特征信息进行分析得到特征变化信息的步骤，具体包括：

S301，将地形特征信息与地形历史数据、植被特征信息与植被历史数据、水域特征信息与水域历史数据进行比对；

S302，根据比对结果生成特征变化数据，所述特征变化数据为湿地中地形、植被以及水域三个因素各自占比的变化量；

S303，根据所述特征变化数据生成特征变化信息，所述特征变化信息为数据列表的形式。

本发明实施例中，主要是将地形特征信息与地形历史数据、植被特征信息与植被历史数据、水域特征信息与水域历史数据进行比对，主要是分析在湿地环境中，地形、植被以及水域三个因素相较于以前的占比变化量，即特征变化数据，根据特征变化数据得到特征变化信息，所述特征变化信息为数据列表的形式，变化量与湿地的因素一一对应。

如图3所示，作为本发明一个优选的实施例，所述将地形特征信息与地形历史数据、植被特征信息与植被历史数据、水域特征信息与水域历史数据进行比对的步骤，具体包括：

S3011，根据所述地形历史数据、植被历史数据以及水域历史数据建立历史湿地模型；

S3012，根据所述地形特征信息、植被特征信息以及水域特征信息建立现阶段湿地模型；

S3013，将现阶段湿地模型与所述历史湿地模型进行重叠处理从而得到模型三维变化数据；

S3014，对模型三维变化数据参照湿地的因素进行数据量化得到特征变化数据。

本发明实施例中，利用现有的技术可以根据地形历史数据、植被历史数据以及水域历史数据建立历史湿地模型，而根据地形特征信息、植被特征信息以及水域特征信息建立现阶段湿地模型，前者代表湿地以前的生态模型，而后者代表湿地当下的生态模型，利用两个生态模型可以进行直接对比，从而能够得到湿地中地形、植被以及水域的模型三维变化数据，从而能够得到特征变化数据。

如图4所示，作为本发明一个优选的实施例，所述将现阶段湿地模型与所述历史湿地模型进行重叠处理从而得到模型三维变化数据的步骤，具体包括：

S30131，当现阶段湿地模型与所述历史湿地模型重叠时，对植被特征和水域特征进行平面的覆盖面积分析；

S30132，根据覆盖面积分析结果得到面积变化数据；

S30133，根据所述重叠的模型对地形特征进行三维立体分析得到地形变化数据；

S30134，整合面积变化数据和地形变化数据得到模型三维变化数据。

本发明实施例中，说了对现阶段湿地模型与历史湿地模型如果进行比对处理进行了详细说明，一般来说湿地中植被和水域特征，只需要进行过二维平面比对即可，因此通过覆盖面积这项指标进行比对即可发现二者的变化数据，而地形是比较复杂，就要引入立体的空间向量，利用三维立体分析的方式来得到地形变化数据，综合面积变化数据和地形变化数据便可以的得到模型三维变化数据。

如图5所示，作为本发明一个优选的实施例，所述根据特征变化信息生成湿地重建报告的步骤，具体包括：

S401，根据特征变化信息将地形、植被、水域相对于历史数据的变化量进行排序；

S402，根据排序结果选定首要特征信息，所述首要特征信息为湿地中地形、植被、水域三个因素变化量最大；

S403，根据首要特征信息生成湿地重建报告。

本发明实施例中，根据特征变化信息将地形、植被、水域相对于历史数据的变化量进行排序，从而选择处首要特征信息，所述首要特征信息为湿地中地形、植被、水域三个因素相较于以前变化最大的一项，根据首要特征信息生成湿地重建报告，从而能够有利用湿地重建的针对性处理，并且湿地生态系统中各个部分是相互影响和促进的，改变一个因素，也能够引起其他因素的改变，通过上述的方式使得湿地重建工作更加有针对性。

如图6所示，作为本发明一个优选的实施例，所述基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析方法还包括：

S501，基于所述历史数据生成第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据，所述第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据为湿地不同时间节点的生物物种的信息；

S502，根据第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据生成生物变化信息；

S503，基于生物变化信息对湿地重建报告进行修正，使得湿地重建报告能够参照物种变化来进行。

在本实施例中，历史数据一般都是湿地以前的数据，数据来源较为丰富，当然其中也包含了湿地中物种的信息，根据历史数据可以得到湿地中物种变化的信息，前文中提及的湿地重建报告只是根据湿地基本特征来确定，但是湿地重建最主要的目的是为了湿地中的物种，根据生物变化信息可以对湿地重建报告进行修正，从而使得湿地重建报告更加贴合实际的需求。

如图7所示，本发明实施例还提供了基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析系统，所述系统包括：

第一信息获取模块100，用于基于遥感数据获取当下湿地的现阶段湿地特征信息，所述现阶段湿地特征信息包括地形特征信息、植被特征信息以及水域特征信息；

第二信息获取模块200，用于基于历史数据获取湿地的历史特征信息，所述历史特征信息为湿地往前追溯设定时间段的相关特征信息，历史特征信息包括地形历史数据、植被历史数据以及水域历史数据；

数据分析模块300，用于根据所述历史特征信息对现阶段湿地特征信息进行分析得到特征变化信息，所述特征变化信息为湿地中地形、植被、水域相对于历史数据的变化量；

报告生成模块400，用于根据特征变化信息生成湿地重建报告，使得湿地恢复重建工作参照湿地中被破坏最大的因素进行。

本发明实施例中，本发明利用遥感数据能够获取湿地当下的现阶段湿地特征信息，而根据历史记录的数据可以获取到历史特征信息，可以将两个信息进行比对分析，从而能够得到关于湿地的地形、植被以及水域方面的特征变化信息，基于湿地因素的变化信息来生成湿地重建报告，综上所述，本发明能够发现湿地中衰退变化最大的因素，从而基于该因素生成湿地重建报告，得以进行湿地恢复重建工作，利用湿地中各个因素相互影响的作用，使得湿地重建更加有针对性，便于重建工作的开展。

如图8所示，作为本发明一个优选的实施例，所述数据分析模块300包括：

数据比对单元301，用于将地形特征信息与地形历史数据、植被特征信息与植被历史数据、水域特征信息与水域历史数据进行比对；

变化数据生成单元302，用于根据比对结果生成特征变化数据，所述特征变化数据为湿地中地形、植被以及水域三个因素各自占比的变化量；

特征变化分析单元303，用于根据所述特征变化数据生成特征变化信息，所述特征变化信息为数据列表的形式。

如图9所示，作为本发明一个优选的实施例，所述报告生成模块400包括：

数据整理单元401，用于根据特征变化信息将地形、植被、水域相对于历史数据的变化量进行排序；

数据选取单元402，用于根据排序结果选定首要特征信息，所述首要特征信息为湿地中地形、植被、水域三个因素变化量最大；

信息转化单元403，用于根据首要特征信息生成湿地重建报告。

如图10所示，作为本发明一个优选的实施例，所述的基于遥感和历史数据的湿地恢复重建分析系统还包括修正模块500，修正模块500包括：

物种数据生成单元501，用于基于所述历史数据生成第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据，所述第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据为湿地不同时间节点的生物物种的信息；

物种数据比对单元502，用于根据第一节点生物物种数据和第二节点生物物种数据生成生物变化信息；

修正单元503，用于基于生物变化信息对湿地重建报告进行修正，使得湿地重建报告能够参照物种变化来进行。

以上仅对本发明的较佳实施例进行了详细叙述，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。