invest模型_Invest模型与GIS联动计算区域生境质量

#Invest模型简介

基本情况

INVEST模型是是美国斯坦福大学、大自然保护协会(TNC)与世界自然基金会(WWF)联合开发的，进行生态系统服务和权衡的综合评估模型。

主要版块

该模型提供了多种生态系统服务功能评估，包括淡水生态系统评估、海洋生态系统评估和陆地生态系统评估三大模块

生境质量板块

生境质量的评估主要是运用到INVEST模型中的生境质量模型(Habitat Quality)，该模型主要是确定威胁因子、敏感性因子等一系列数据，然后在GIS里进行数据处理即可。

图1  生境质量评估图

#分析步骤

PART-1  土地利用数据

土地利用数据是进行数据处理的基础，在分析之前首先得有研究区域的土地利用数据，并根据需要对其进行土地利用类型分类(主要分类一类和二类两种)

土地利用数据的获取方式主要有两种：一种是免费(可以去这个网站上下载免费数据：http://data.ess.tsinghua.edu.cn/?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg)，一种是自费购买(可以选择官方购买平台或者某宝)。

PART-2  威胁因子数据

这个威胁因子数据主要是一个表格数据，格式为csv格式，其命名为“threats.csv”。且其中表格中每一列的命名必须与手册中规定一致，否则模型无法识别，将运行失败。

至于表格中的权重，大家可以参考相关文献或者咨询专家打分，进行确定。最后一列是数据的格式，主要分为“linear和exponential”两种，大家可以根据手册里对每种土地利用类型的界定，来确定数据的具体格式。(这里记得一定不要拼错单词，否则也会出现模型运行错误哦！)

图 2  威胁因子数据示例

PART-3  威胁源数据

威胁源数据的获取主要是根据上一步确定的威胁因子，在GIS里对其进行重新赋值。威胁因子赋值为1，其余赋值为0。然后将其转化为栅格数据即可。但是，在这里要特别注意一点的是“不要在地图上留下任何“NoData”的空值，所有NoData区域的值都必须为0”

PART-3.1  NoData处理

首先找到系统工具箱-Spatial Analyst Tools-地图代数-栅格计算器。

图3  地图代数处理界面

然后在栅格计算器中输入公式“Con(IsNull("示例.tif"),0,"示例.tif")”，注意公式里的这些都直接在栅格计算器中直接选择，不要手动输入，否则会运行错误。当提示运行错误时，可以退出，稍后再重新进入即可。

这就是处理好了的NODATA结果图

PART-3.2  威胁源因子数据提取

在对目标数据进行NoData处理后，就可以进行威胁源因子数据的提取了。首先是将栅格数据转换为矢量数据，便于编辑。(记得将简化面勾选取消)

矢量数据格式的显示

PART-3.3  矢量数据添加字段计算 

打开矢量数据属性表，添加字段“Value”，然后对字段进行赋值。

添加字段

这里选取耕地作为威胁源因子，然后对其赋值为1

PART-3.4  矢量转栅格

这里对所编辑的威胁源数据进行矢量转栅格处理，且输出栅格的数据名称一定命名为“xxx_c.tif”的格式，我这里命名为gengdi_c.tif

 面转栅格选择界面

保存名一定要按照手册中要求的一样，且像元大小选择和数据一样的大小，我这里选择的是30。

这里就是输出的结果了，这里提醒大家注意一点。在进行面转栅格一定要取消选择，不然就只导出了选中的数据格式！！！

这里，威胁源因子的提取就完成了。大家可以根据自己的需要，进行其它因子的提取。

PART-4  生境类型对威胁的敏感性

这个数据也是一个csv格式的数据，命名为sensitivity.csv。同样的，这里表格里的表头也要符合手册里的命名规则。前三个表头名“LULC、NAME、HABITAT”必须有，且和手册里的一，LULC即土地利用数据里的地类分类号，数据里有几类，我们在这里就要写几类。如果是按照二级分类标准的话，这里就要细分到二级分类的11、12等等。NAME即地类名称，这里保持前面威胁因子的命名规则，如gengdi、chengshi等；HABITAT是生境适宜度，值为0-1，大家可以根据文献研究确定最终值的大小。后面威胁因子的命名必须按照“L_xxx”的格式，保证数据能正确运行。

注：我们的分类里有几个赋值，这里就要写几个地类，不能因为是0就不写入表格中。

PART-5  导出研究区的土地利用栅格数据

将研究区的土地利用数据单独导出来，作为当前的土地利用数据。

PART-6  导入模型运行计算

以上所有的步骤完成后，就可以将得到的数据都导入INVEST模型的HABITAT QUALITY中进行计算了，最下面一栏的半包参数值设置为0.5就好了。操作界面如下：

然后就等待结果运行完成就好啦！

运行完成后得到两个栅格数据，一个是生境退化指数(左)，一个是生境质量指数(右)，然后将其导入GIS里打开就完成啦！

今天的生境质量指数计算的介绍就到这里啦！大家要是有什么不清楚的地方，可以下方留言互动哦~