專利名稱：防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土地利用變化預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
土地利用的數(shù)量變化、年度變化和區(qū)域差異等土地利用變化分析反映了研究區(qū)域土地利用變化總的趨勢(shì)和數(shù)量變化特點(diǎn)。這種變化基于時(shí)間特征，并不反映土地利用變化的內(nèi)在過(guò)程。只有對(duì)區(qū)域不同土地利用類型間相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行定量化研究，才能更為深入和準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)區(qū)域土地利用的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程。對(duì)于防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化的轉(zhuǎn)移分析來(lái)說(shuō)，其實(shí)質(zhì)就是在區(qū)域土地總面積保持不變的前提下，研究不同林地類型之間相互轉(zhuǎn)化和除林地外其他土地利用類型向林地轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)而揭示區(qū)域防護(hù)林體系格局的動(dòng)態(tài)變化。防護(hù)林作為我國(guó)生態(tài)建設(shè)的分支，其重要性日益凸顯。尤其是華北地區(qū)防護(hù)林體系在保障區(qū)域生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用，擔(dān)負(fù)著涵養(yǎng)水源、保持水土的任務(wù)。但受自然、人為等多種因素的影響，防護(hù)林存在結(jié)構(gòu)不合理、防護(hù)功能差等問(wèn)題，導(dǎo)致土壤侵蝕嚴(yán)重，水庫(kù)淤積、水質(zhì)污染和水資源不足等生態(tài)問(wèn)題的出現(xiàn)。因此，加強(qiáng)以調(diào)節(jié)水源、防治土壤侵蝕和改善水質(zhì)3大目標(biāo)為主的華北土石山區(qū)防護(hù)林建設(shè)已成為關(guān)系該地區(qū)人民生活水平提高、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善的首要問(wèn)題。其中，如何發(fā)揮防護(hù)林水源涵養(yǎng)功能也成為重要課題，而研究防護(hù)林的空間格局變化是其基礎(chǔ)工作。對(duì)防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)未來(lái)其結(jié)構(gòu)最可能的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)估與判定，有助于提前對(duì)人類活動(dòng)影響下的防護(hù)林體系格局變化做出預(yù)測(cè)，應(yīng)對(duì)防護(hù)林結(jié)構(gòu)將發(fā)生的變化提前做出調(diào)整，更好的發(fā)揮防護(hù)林的功效，指導(dǎo)防護(hù)林體系建設(shè)，以期為該區(qū)域森林資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)提供決策支持，土地利用的變化導(dǎo)致防護(hù)林體系格局發(fā)生變化，對(duì)其進(jìn)行分析，是流域尺度土地利用變化的基本前提?，F(xiàn)有的預(yù)測(cè)防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化的方法通常通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定，或根據(jù)現(xiàn)狀來(lái)進(jìn)行定性的確定。這樣的方法經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)，難以合理的預(yù)測(cè)未來(lái)防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種合理預(yù)測(cè)未來(lái)防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化的防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法。( 二 )技術(shù)方案為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法，該方法包括步驟Si.基于馬爾可夫過(guò)程理論構(gòu)建土地利用馬爾可夫模型；S2.根據(jù)所述馬爾可夫模型以及t時(shí)刻各土地利用類型面積，計(jì)算t+n時(shí)刻各土地利用類型面積。優(yōu)選地，在步驟Sl中，基于馬爾可夫過(guò)程理論構(gòu)建馬爾可夫模型為根據(jù)各土地利用現(xiàn)狀，獲得不同林地類型之間轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)移概率矩陣以及除林地外其他土地利用類型向林地轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)移概率矩陣。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)移概率矩陣P為
權(quán)利要求
1.一種防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法，其特征在于，該方法包括步驟51.基于馬爾可夫過(guò)程理論構(gòu)建土地利用馬爾可夫模型；52.根據(jù)所述馬爾可夫模型以及t時(shí)刻各土地利用類型面積，計(jì)算t+n時(shí)刻各土地利用類型面積。
2.如權(quán)利要求1所述的防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在步驟Sl中， 基于馬爾可夫過(guò)程理論構(gòu)建馬爾可夫模型為根據(jù)各土地利用現(xiàn)狀，獲得不同林地類型之間轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)移概率矩陣以及除林地外其他土地利用類型向林地轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)移概率矩陣。
3.如權(quán)利要求2所述的防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)移概率矩陣P為
4.如權(quán)利要求3所述的防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟S2中計(jì)算t+n時(shí)刻各土地利用類型面積&的公式為 = &XP，其中，S0為t時(shí)刻各土地利用類型面積。
5.如權(quán)利要求1所述的防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟S2后還包括步驟53.計(jì)算所得t+n時(shí)刻各土地利用類型面積的相對(duì)誤差絕對(duì)值。
6.如權(quán)利要求5所述的防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述相對(duì)誤差絕對(duì)值A(chǔ)PE的計(jì)算公式為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)方法，涉及土地利用變化預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括步驟S1.基于馬爾可夫過(guò)程理論構(gòu)建土地利用馬爾可夫模型；S2.根據(jù)所述馬爾可夫模型以及t時(shí)刻各土地利用類型面積，計(jì)算t+n時(shí)刻各土地利用類型面積。本發(fā)明的方法能夠合理的預(yù)測(cè)防護(hù)林體系格局動(dòng)態(tài)變化。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102323993SQ20111028225
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者余新曉, 信忠保, 吳海龍, 李軼濤, 樊登星, 牛健植, 賈國(guó)棟, 鄧文平, 陳麗華 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)