一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统技术方案

本发明专利技术为一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其包括一样本采集装置、一群落结构计算模块、一景观遥感装置、一景观格局计算模块和一尺度识别模块；所述样本采集装置采集调查点的大型底栖动物样本；所述群落结构计算模块统计并计算所述调查点的群落结构指数；所述景观遥感装置对所述调查点的景观进行遥感；所述景观格局计算模块确定景观类型，计算景观格局指数；所述尺度识别模块对群落结构指数和景观格局指数进行相关性分析，确定景观格局尺度。这样，解决了河流廊道景观格局对大型底栖动物群落结构的影响尺度识别问题，具有快速准确、操作简单的优点，为快速划定以保护水生生物为目标的河流廊道景观优化范围提供了技术支持。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术为一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其包括一样本采集装置、一群落结构计算模块、一景观遥感装置、一景观格局计算模块和一尺度识别模块；所述样本采集装置采集调查点的大型底栖动物样本；所述群落结构计算模块统计并计算所述调查点的群落结构指数；所述景观遥感装置对所述调查点的景观进行遥感；所述景观格局计算模块确定景观类型，计算景观格局指数；所述尺度识别模块对群落结构指数和景观格局指数进行相关性分析，确定景观格局尺度。这样，解决了河流廊道景观格局对大型底栖动物群落结构的影响尺度识别问题，具有快速准确、操作简单的优点，为快速划定以保护水生生物为目标的河流廊道景观优化范围提供了技术支持。【专利说明】一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统
本专利技术涉及一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统。
技术介绍
大型底栖动物是反映河流污染程度和河道生境质量的重要指示生物，其群落结构指数的变化反映了河流污染和生境破坏，而河流污染和生境破坏最终是由于人类活动引起的土地利用方式和景观格局不合理造成的。有研究表明，景观格局对河流底栖动物的影响主要集中在河流廊道尺度内，但究竟在多宽和多长的河流廊道内影响最显著，目前尚无定论，也没有最佳的识别方法。因此，确定景观格局影响底栖动物群落结构的范围，对划定以河流水生生物保护为目标的陆地生态红线具有重要意义。河流廊道景观格局对河流水生生物的影响机理极其复杂，采用模型模拟的方法，需要大量的现场实验进行参数的确定，过程非常复杂，且采集样本的一些工具采集速度不够快速、准确。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和试验，在现有技术的基础上，弓I入采集样本的采样铲及其他工具，最终获得了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于用以克服上述技术缺陷，提供一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案在于:提供一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其包括一样本采集装置、一群落结构计算模块、一景观遥感装置、一景观格局计算模块和一尺度识别模块；所述样本采集装置采集调查点的大型底栖动物样本；所述群落结构计算模块统计所述样本并计算所述调查点的群落结构指数；所述景观遥感装置对所述调查点的景观进行遥感；所述景观格局计算模块根据所述遥感的结果确定景观类型，并在6个河流廊道内分别计算景观格局指数；所述尺度识别模块对所述调查点的计算群落结构指数和景观格局指数进行相关性分析，确定景观格局尺度；所述样本采集装置为一采样铲，其包括一采样仓、一握柄和一卷索器；所述采样仓的后部为采样仓后壁，所述采样仓后壁的内侧分布着若干个压力传感器和一控制发射器，所述压力传感器测量所述采样仓后壁承受的压力，所述控制发射器将所述压力传感器测出的压力数据转换为数据信号发射出去；所述卷索器位于所述握柄后部，其包括一信号接收器和一计算装置，所述信号接收器接收所述数据信号并传输给所述计算装置，所述计算装置对所述压力数据进行计算，计算公式为:Z = Z1+1Z11 +Z2+1Z2其中，ZpZ2的计算公式为:【权利要求】1.一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其包括一样本采集装置、一群落结构计算模块、一景观遥感装置、一景观格局计算模块和一尺度识别模块；所述样本采集装置采集调查点的大型底栖动物样本；所述群落结构计算模块统计所述样本并计算所述调查点的群落结构指数；所述景观遥感装置对所述调查点的景观进行遥感；所述景观格局计算模块根据所述遥感的结果确定景观类型，并在6个河流廊道内分别计算景观格局指数；所述尺度识别模块对所述调查点的计算群落结构指数和景观格局指数进行相关性分析，确定景观格局尺度；其特征在于，所述样本采集装置为一采样铲，其包括一采样仓、一握柄和一卷索器；所述采样仓的后部为采样仓后壁，所述采样仓后壁的内侧分布着若干个压力传感器和一控制发射器，所述压力传感器测量所述采样仓后壁承受的压力，所述控制发射器将所述压力传感器测出的压力数据转换为数据信号发射出去；所述卷索器位于所述握柄后部，其包括一信号接收器和一计算装置，所述信号接收器接收所述数据信号并传输给所述计算装置，所述计算装置对所述压力数据进行计算，计算公式为:z = Z1+1Z1 +Z2+1Z2 其中，ZpZ2的计算公式为: 2.根据权利要求1所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其特征在于，所述群落结构指数包括物种数、EPT科级分类单元数、EPT物种百分比、ASPT指数、Berger Parker指数和香农-威纳指数。3.根据权利要求2所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其特征在于，所述景观格局指数包括斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、分维度指数、聚集度指数、分离度指数、连通度指数、斑块丰富度密度、香农多样性指数。4.根据权利要求3所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其特征在于，所述6个河流廊道为分别以所述调查点上游1km里的河段为中心线，生成左右宽50m、100m、200m、300m、400m 和 500m 的 6 个河段缓冲区。5.根据权利要求4所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其特征在于，所述景观格局计算模块为一 Fragstats软件。6.根据权利要求4所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其特征在于，所述景观遥感装置为一空中摄影遥感气球。7.根据权利要求4所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其特征在于，所述采样铲还包括一采样仓盖、一仓盖铰链、一控制索和一控制索的连接端；所述仓盖位于所述采样仓的前端；所述仓盖铰链连接所述仓盖与所述采样仓，方便开启闭合；所述控制索的连接端为一凸起设置于所述仓盖近连接缝部分，用于固定所述控制索；所述控制索一端固定于所述控制索的连接端，由所述握柄的内部穿过，在所述握柄的底部与所述卷索器连接。8.根据上述任一权利要求所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其特征在于，所述采样铲还包括一仓盖闭合弹簧，所述仓盖闭合弹簧一端固定在所述仓盖远连接缝部分，一端固定在所述采样仓下部，在弹力的作用下将所述仓盖闭合。9.根据权利要求8所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其特征在于，所述卷索器还包括一电机、一中枢控制器和一电源，所述中枢控制器接收所述计算装置的结果并进行判断，控制所述电机进行转动；所述电机与所述控制索相连，通过转动使所述控制索移动；所述电源为所述卷索器提供电能。10.根据权利要求9所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其特征在于，所述采样铲还包括一握柄角度调节螺栓，所述握柄角度调节螺栓连接所述采样仓和所述握柄，松动则可以调节所述采样仓和所述握柄的角度，拧紧则锁定所述采样仓和所述握柄的角度 。【文档编号】G06K17/00GK104036307SQ201410273329【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日 【专利技术者】万峻, 张远, 贾晓波, 马淑芹, 刘思思 申请人:中国环境科学研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局尺度识别系统，其包括一样本采集装置、一群落结构计算模块、一景观遥感装置、一景观格局计算模块和一尺度识别模块；所述样本采集装置采集调查点的大型底栖动物样本；所述群落结构计算模块统计所述样本并计算所述调查点的群落结构指数；所述景观遥感装置对所述调查点的景观进行遥感；所述景观格局计算模块根据所述遥感的结果确定景观类型，并在6个河流廊道内分别计算景观格局指数；所述尺度识别模块对所述调查点的计算群落结构指数和景观格局指数进行相关性分析，确定景观格局尺度；其特征在于，所述样本采集装置为一采样铲，其包括一采样仓、一握柄和一卷索器；所述采样仓的后部为采样仓后壁，所述采样仓后壁的内侧分布着若干个压力传感器和一控制发射器，所述压力传感器测量所述采样仓后壁承受的压力，所述控制发射器将所述压力传感器测出的压力数据转换为数据信号发射出去；所述卷索器位于所述握柄后部，其包括一信号接收器和一计算装置，所述信号接收器接收所述数据信号并传输给所述计算装置，所述计算装置对所述压力数据进行计算，计算公式为：Z＝Z1+|Z1|+Z2+|Z2|其中，Z1、Z2的计算公式为：Z1=Σi=1n(αlnFiN6+β)]]>Z1=Σi=1n(αlnFiN6+β|αlnFiN6+β|)]]>上式中，Z表示对比值，Z1表示压力对比值，Z2表示数目对比值，n表示压力传感器的总数，i表示第压力传感器的序号，α表示修正系数，β表示修正值，Fi表示第i个压力传感器的压力,N6表示压力传感器在水深6m时的标准压力。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万峻，张远，贾晓波，马淑芹，刘思思，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11