【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生态环境评价，尤其涉及一种用于河湖环境的生态效应影响评估方法及系统。
技术介绍
1、河湖生态系统是地球上最重要的生态系统之一，对维持地球生物多样性、调节区域气候、保障水资源安全等方面具有重要作用。近年来，随着经济社会的快速发展，水资源的开发利用强度不断增加。特别是在河湖水域，随着农业灌溉、工业用水和城市供水等引水活动的频繁进行，河湖生态系统面临着越来越大的压力。引水作业在一定程度上改变了河湖的自然水文循环，进而引发了水质恶化、生物多样性下降、生态系统服务功能减弱等一系列生态环境问题。因此，如何科学评估引水活动对河湖生态系统的效应影响，进而制定合理的引水计划，成为水资源管理和生态环境保护的重要解决问题。然而，传统的河湖环境的生态效应影响评估通常依赖于定点采样和人工测量，数据获取周期较长，不能及时反映河湖环境的动态变化；同时缺乏对整个河湖区域的全面覆盖，难以准确反映引水活动对河湖水域的空间异质性影响。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术提供一种用于河湖环境的生态效应影响评估方法及系统，以解决至少一个上述技术问题。
2、为实现上述目的，一种用于河湖环境的生态效应影响评估方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：对河湖水域进行引水作业活动点识别，得到引水作业活动点数据；根据引水作业活动点数据进行河湖水域遥感图像拍摄，生成时序河湖监测数据；根据时序河湖监测数据进行水体像元分割，得到监测河湖水体掩膜数据；
4、步骤s2：对监测河湖水体掩膜数据进行水
5、步骤s3：根据水体事件评估数据进行潜在生态影响事件筛选，并进行实时监测指标采集，生成水体实时监测指标数据；对监测河湖水体掩膜数据进行水量分布波动分析，生成水量分布波动数据；通过水体实时监测指标数据对水量分布波动数据进行生态扰动关联处理，生成生态水量扰动关联数据；
6、步骤s4：通过引水作业活动点数据对水量分布波动数据进行引水活动区域识别，生成引水活动影响区域数据；对引水活动影响区域数据进行水文影响模式耦合，得到引水-流入耦合模式数据；
7、步骤s5：根据生态水量扰动关联数据以及引水-流入耦合模式数据构建生态效应预测模型；利用生态效应预测模型进行动态生态效应预测，生成动态生态效应预测值；根据动态生态效应预测值进行引水计划管控处理，从而得到河湖环境管理反馈数据。
8、本专利技术通过精准识别引水作业活动点，提供了明确的操作区域，有助于聚焦河湖受干预最直接的部分。随后，利用遥感技术获取时序河湖监测数据，不仅覆盖范围广，而且能连续记录河湖状态的变化，弥补了定点监测的局限性。从复杂图像中精确提取出水体信息，形成监测河湖水体掩膜数据。通过对监测水体掩膜数据进行颜色纹理分析，可以识别出不同尺度下的水体特征变化，这些特征是水质、水深等生态要素变化的间接反映。水体颜色时空演化处理则将这些特征变化置于时间序列中，揭示了引水作业前后及期间的动态演变，帮助理解河湖生态系统的响应模式。事件影响评估基于上述时空变化数据，能具体指出哪些变化是由特定引水活动引发的。通过筛选出具有生态影响的事件并实时监测相关指标，可以及时发现对河湖生态系统造成不利影响的情况。水量分布波动分析揭示了引水活动对河湖水量分布的具体影响，而生态水量扰动关联处理则将这些波动与生态影响事件联系起来，有助于理解水量变化如何通过生态机制影响整个生态系统。识别出受引水活动直接影响的区域，使管理者能集中资源对这些关键区域进行重点监控和修复。水文影响模式耦合则整合了引水活动与河湖水文条件之间的相互作用，模拟了引水后水体流动、水质变化的综合效应。构建的生态效应预测模型能够基于历史数据和当前状况，预测未来引水活动带来的生态影响，通过动态预测，精准预测未来或者当前引水活动对河湖环境带来的生态效应影响值，管理者可以根据预测结果调整引水计划，采取预防措施减少负面影响，实现河湖环境的可持续管理。因此，本专利技术的一种用于河湖环境的生态效应影响评估方法通过周期性对目标水域进行遥感图像采集，利用目标水域遥感图像进行图像处理，并通过时序水域图像分析，识别出河湖水域的动态变化和空间异质性，进一步的分析引水活动对河湖水文状况的综合影响，有效地评估引水活动对河湖生态环境的动态效应影响，根据评估结果，调整未来引水计划，实现河湖生态环境的持续改善。
9、优选地，步骤s1包括以下步骤：
10、步骤s11：对河湖水域进行引水作业活动点识别，得到引水作业活动点数据；
11、步骤s12：根据引水作业活动点数据进行邻近水体水域划分，得到目标河湖监测范围数据；
12、步骤s13：通过预设的监测周期对目标河湖监测范围数据进行河湖水域遥感图像拍摄，并进行拍摄光学特征收集，生成时序河湖监测数据，其中，时序河湖监测数据包括时序河湖监测图像数据以及图像拍摄光学特征数据；
13、步骤s14：根据时序河湖监测图像数据进行图像时空几何配准，得到配准河湖监测图像数据；
14、步骤s15：对配准河湖监测图像数据进行云阴影去除，生成校正河湖监测图像数据；
15、步骤s16：根据校正河湖监测图像数据进行水体边界识别，并进行水体像元分割，得到监测河湖水体掩膜数据。
16、本专利技术通过gps或地理信息系统（gis）技术精确定位引水活动的具体地点，有助于集中资源和注意力于受人类活动直接影响的水域部分。基于引水作业点，进一步划分出目标监测范围，确保所关注的河湖区域不仅限于作业点本身，还包括其周边受影响的水体，可以更全面地评估引水活动的生态效应。通过设定的周期性遥感图像拍摄，结合光学特征收集，生成包含时序图像和拍摄光学特性的监测数据，有助于追踪随时间变化的生态状况，尤其是对引水活动前后变化的敏感监测。时空几何配准确保了不同时间点拍摄的图像之间的一致性和可比性，消除了由于拍摄角度、时间差异等因素造成的误差。云影等非水体因素干扰水体特征的识别，通过云阴影去除，可以净化图像数据，确保后续分析专注于水体本身的特征，提高水体边界识别和像元分割的准确性。通过识别水体边界并进行像元分割，从复杂图像中精确分离出水体部分，形成专门的水体掩膜数据，确保在进行生态效应分析时拥有高质量的输入数据。
17、优选地，步骤s2包括以下步骤：
18、步骤s21：根据监测河湖水体掩膜数据进行图像色彩空间映射，生成河湖水体颜色数据；
19、步骤s22：利用河湖水体颜色数据对配准河湖监测图像数据进行水体颜色变化轨迹分析，生成水体颜色变化轨迹数据；根据水体颜色变化轨迹数据进行水体颜色纹理分析，生成多尺度水体纹理特征数据；
20、步骤s23：根据水体颜色变化轨迹数据进行颜色特征异常检测，生成颜色特征异常事件数据；
21、步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤S22包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤S35包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：
10.一种用于河湖环境的生态效应影响评估系
...【技术特征摘要】
1.一种用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤s2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤s22包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的用于河湖环境的生态效应影响评估方法，其特征在于，步骤s3包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的用于河湖环境的生...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱迪，金瑶，王晞，徐薇，杨志，
申请(专利权)人：水利部中国科学院水工程生态研究所，
类型：发明
国别省市：
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