一種基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其包括一樣本采集裝置、一群落結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊、一景觀遙感裝置、一景觀格局計(jì)算模塊和一閾值識(shí)別模塊；所述樣本采集裝置采集調(diào)查點(diǎn)的大型底棲動(dòng)物樣本；所述群落結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊統(tǒng)計(jì)并計(jì)算所述調(diào)查點(diǎn)的群落結(jié)構(gòu)指數(shù)；所述景觀遙感裝置對(duì)所述調(diào)查點(diǎn)的景觀進(jìn)行遙感；所述景觀格局計(jì)算模塊確定景觀類型，計(jì)算景觀格局指數(shù)；所述閾值識(shí)別模塊對(duì)群落結(jié)構(gòu)指數(shù)和景觀格局指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，確定景觀格局閾值。這樣，解決了河流廊道域景觀格局對(duì)河流大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響閾值識(shí)別問題，具有快速準(zhǔn)確、操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，為以水生生物保護(hù)為導(dǎo)向的土地格局優(yōu)化提供了定量化目標(biāo)。
【專利說明】一種基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]景觀格局閾值的概念源于“生態(tài)閾值”。生態(tài)閾值是指生態(tài)系統(tǒng)從一種狀態(tài)快速轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的某個(gè)點(diǎn)或某個(gè)區(qū)間，使生態(tài)系統(tǒng)的本質(zhì)、屬性或表現(xiàn)發(fā)生變化。不同的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于不同生態(tài)因子都存在生態(tài)閾值現(xiàn)象。就大型底棲動(dòng)物而言，生物量和生物種類數(shù)沿著陸地景觀壓力梯度而產(chǎn)生變化，當(dāng)景觀要素超過某一閾值點(diǎn)，生物種群數(shù)量和生物量就會(huì)遭到破壞。因此，確定景觀格局影響底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的閾值，可以保護(hù)底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的完整性有重要意義。反過來，基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)完整性確定的景觀格局閾值，對(duì)土地格局優(yōu)化提供了量化目標(biāo)。
[0003]但是目前還沒有人提出具體的閾值測定方法，且采集樣本的一些工具采集速度不夠快速、準(zhǔn)確。
[0004]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時(shí)間的研究和試驗(yàn)，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，弓I入采集樣本的采樣鏟及其他工具，最終獲得了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于用以克服上述技術(shù)缺陷，提供一種基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于:提供一種基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其包括一樣本采集裝置、一群落結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊、一景觀遙感裝置、一景觀格局計(jì)算模塊和一閾值識(shí)別模塊；所述樣本采集裝置采集調(diào)查點(diǎn)的大型底棲動(dòng)物樣本；所述群落結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊統(tǒng)計(jì)所述樣本并計(jì)算所述調(diào)查點(diǎn)的群落結(jié)構(gòu)指數(shù)；所述景觀遙感裝置對(duì)所述調(diào)查點(diǎn)的景觀進(jìn)行遙感；所述景觀格局計(jì)算模塊根據(jù)所述遙感的結(jié)果確定景觀類型，并在6個(gè)河流廊道內(nèi)分別計(jì)算景觀格局指數(shù)；所述閾值識(shí)別模塊對(duì)所述調(diào)查點(diǎn)的計(jì)算群落結(jié)構(gòu)指數(shù)和景觀格局指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，確定景觀格局閾值；所述樣本采集裝置為一采樣鏟，其包括一采樣倉、一握柄和一卷索器；所述采樣倉的后部為采樣倉后壁，所述采樣倉后壁的內(nèi)側(cè)分布著若干個(gè)壓力傳感器和一控制發(fā)射器，所述壓力傳感器測量所述采樣倉后壁承受的壓力，所述控制發(fā)射器將所述壓力傳感器測出的壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射出去；所述卷索器位于所述握柄后部，其包括一信號(hào)接收器和一計(jì)算裝置，所述信號(hào)接收器接收所述數(shù)據(jù)信號(hào)并傳輸給所述計(jì)算裝置，所述計(jì)算裝置對(duì)所述壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為:
[0007]Z = Z1+1Z11 +Z2+1Z2
[0008]其中，ZpZ2的計(jì)算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其包括一樣本米集裝置、一群落結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊、一景觀遙感裝置、一景觀格局計(jì)算模塊和一閾值識(shí)別模塊；所述樣本采集裝置采集調(diào)查點(diǎn)的大型底棲動(dòng)物樣本；所述群落結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊統(tǒng)計(jì)所述樣本并計(jì)算所述調(diào)查點(diǎn)的群落結(jié)構(gòu)指數(shù)；所述景觀遙感裝置對(duì)所述調(diào)查點(diǎn)的景觀進(jìn)行遙感；所述景觀格局計(jì)算模塊根據(jù)所述遙感的結(jié)果確定景觀類型，并在6個(gè)河流廊道內(nèi)分別計(jì)算景觀格局指數(shù)；所述閾值識(shí)別模塊對(duì)所述調(diào)查點(diǎn)的計(jì)算群落結(jié)構(gòu)指數(shù)和景觀格局指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，確定景觀格局閾值；其特征在于，所述樣本采集裝置為一采樣鏟，其包括一采樣倉、一握柄和一卷索器；所述采樣倉的后部為采樣倉后壁，所述采樣倉后壁的內(nèi)側(cè)分布著若干個(gè)壓力傳感器和一控制發(fā)射器，所述壓力傳感器測量所述采樣倉后壁承受的壓力，所述控制發(fā)射器將所述壓力傳感器測出的壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射出去；所述卷索器位于所述握柄后部，其包括一信號(hào)接收器和一計(jì)算裝置，所述信號(hào)接收器接收所述數(shù)據(jù)信號(hào)并傳輸給所述計(jì)算裝置，所述計(jì)算裝置對(duì)所述壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為:
z = Z1+1Z1 +Z2+1Z2 其中，ZpZ2的計(jì)算公式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述群落結(jié)構(gòu)指數(shù)包括物種數(shù)、EPT科級(jí)分類單元數(shù)、EPT物種百分比、ASPT指數(shù)、Berger Parker指數(shù)和香農(nóng)-威納指數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述景觀格局指數(shù)包括斑塊密度、最大斑塊指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、分維度指數(shù)、聚集度指數(shù)、分離度指數(shù)、連通度指數(shù)、斑塊豐富度密度、香農(nóng)多樣性指數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述6個(gè)河流廊道為分別以所述調(diào)查點(diǎn)上游IOkm里的河段為中心線，生成左右寬50m、100m、200m、300m、400m 和 500m 的 6 個(gè)河段緩沖區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述景觀格局計(jì)算模塊為一 Fragstats軟件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述景觀遙感裝置為一空中攝影遙感氣球。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣鏟還包括一采樣倉蓋、一倉蓋鉸鏈、一控制索和一控制索的連接端；所述倉蓋位于所述采樣倉的前端；所述倉蓋鉸鏈連接所述倉蓋與所述采樣倉，方便開啟閉合；所述控制索的連接端為一凸起，其設(shè)置于所述倉蓋近連接縫部分，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連接端，由所述握柄的內(nèi)部穿過，在所述握柄的底部與所述卷索器連接。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣鏟還包括一倉蓋閉合彈簧，所述倉蓋閉合彈簧一端固定在所述倉蓋遠(yuǎn)連接縫部分，一端固定在所述采樣倉下部，在彈力的作用下將所述倉蓋閉合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述卷索器還包括一電機(jī)、一中樞控制器和一電源，所述中樞控制器接收所述計(jì)算裝置的結(jié)果并進(jìn)行判斷，控制所述電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；所述電機(jī)與所述控制索相連，通過轉(zhuǎn)動(dòng)使所述控制索移動(dòng)；所述電源為所述卷索器提供電能。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)響應(yīng)的景觀格局閾值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣鏟還包括一握柄角度調(diào)節(jié)螺栓，所述握柄角度調(diào)節(jié)螺栓連接所述采樣倉和所述握柄，松動(dòng)則可以調(diào)節(jié)所述采樣倉和所述握柄的角度，擰緊則鎖定所述采樣倉和所述握柄的角度。
【文檔編號(hào)】G06Q50/00GK104008467SQ201410273452
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】張遠(yuǎn), 萬峻, 張依章, 邵明媛 申請(qǐng)人:中國環(huán)境科學(xué)研究院