基于CASA模型的草原生态修复工程效益评价系统的制作方法

本发明涉及生态修复工程管理，尤其涉及一种基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统。

背景技术：

1、早期草原生态修复工程效益评价通常采用单一指标或少量统计指标进行分析，例如通过实地调查植被盖度、地上生物量或草产量变化来判断生态恢复效果。这类方法在一定程度上能够反映局部生态变化情况，但由于数据采集范围有限、周期较长且人工成本较高，难以实现对大范围草原区域的持续监测与综合评价。同时，该类方法通常以静态数据为基础进行分析，难以反映生态系统在不同时间尺度下的动态变化过程。

2、随着遥感技术、地理信息系统以及生态模型的发展，研究人员逐渐利用遥感影像对草原植被生长状况进行监测，并通过植被指数等指标估算区域植被生产力。其中，碳吸收估算模型（carnegie-ames-stanford approach，casa模型）通过综合利用遥感获取的植被指数、太阳辐射数据以及气象数据，对植被净初级生产力进行估算，从而能够在区域尺度上反映植被光合作用和生态系统生产力变化情况。该模型已在森林、农田以及草地生态系统生产力估算中得到一定应用，为草原生态系统动态监测提供了新的技术手段。

3、然而，在实际草原生态修复工程管理过程中，现有评价方法多侧重于单一生态指标或单一时间节点的数据分析，缺乏对生态系统生产力、植被恢复程度以及环境变化等多因素的综合评价能力，难以全面反映生态修复工程的整体效益。

技术实现思路

1、基于此，本发明有必要提供一种基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，以解决至少一个上述技术问题。

2、为实现上述目的，一种基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，包括以下模块：

3、数据采集模块，用于通过遥感数据平台获取目标区域在评价周期内的遥感影像，并采集对应时段的气象观测数据与地表辐射数据；

4、植被指数计算模块，用于依据遥感影像中的近红外波段与红光波段信息，并统计各预设动态观测单元的归一化植被指数；

5、调节因子计算模块，用于根据气象观测数据与地表辐射数据生成目标区域的有效环境调节因子，并结合归一化植被指数，生成植被生长参数集；

6、生产力评估模块，用于将植被生长参数集输入预设的casa模型，以确定评价周期内的植被净生产力；

7、效益评估模块，用于比对评价周期内草原生态修复工程实施前后的植被净生产力，确定各动态观测单元在不同时间段内的生产力变化情况，以评估草原生态修复工程的效益。

8、本申请通过整合遥感影像数据、气象观测数据及地表辐射数据，实现对目标区域植被动态变化的高精度监测与分析，从而能够在评价周期内准确获取各动态观测单元的归一化植被指数、环境调节因子及光合有效辐射吸收量，并通过casa模型计算得到有效植被净初级生产力及周期累计的植被净生产力，为生态修复工程的实施效果提供量化依据；同时，系统通过对修复工程实施前后的生产力差值进行比对，结合动态观测单元内生态修复有效区域与良好区域的空间占比，能够科学计算草原生态修复工程的生产力提升贡献值，从而为生态修复工程效益评价提供可量化、可比较、可空间化的结果；此外，该系统利用动态观测单元划分与更新机制、植被生长规则与生长阶段判定、光合有效辐射吸收量与环境调节参数的融合优化，使模型能够充分考虑不同植被类型的生长特性、环境条件变化及空间异质性，提高了生产力估算的准确性和评价结果的可靠性，相较于传统单一指标或静态评价方法，能够实现对草原生态修复工程的智能化、动态化、量化评价，为科学决策提供技术支撑，同时在生态保护、土地管理及修复策略优化等方面具有广泛应用价值。

1.一种基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，包括以下模块：

2.根据权利要求1所述的基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，植被指数计算模块中的动态观测单元的划分方法包括：

3.根据权利要求2所述的基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，执行网格单元拆分与合并包括：

4.根据权利要求1所述的基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，调节因子计算模块中生成目标区域的有效环境调节因子包括：

5.根据权利要求1所述的基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，生产力评估模块中casa模型的构建方法包括：

6.根据权利要求5所述的基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，将最大光能利用能力参数合并至环境调节因子中包括：

7.根据权利要求4所述的基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，目标区域的生长植被类型识别方法包括：

8.根据权利要求1所述的基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，生产力评估模块中确定评价周期内的植被净生产力包括：

9.根据权利要求1所述的基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，剔除植被净初级生产力中超出植被生长规则的数据点包括：

10.根据权利要求1所述的基于casa模型的草原生态修复工程效益评价系统，其特征在于，效益评估模块中确定各动态观测单元在不同时间段内的生产力变化情况包括：