本发明涉及土地退化监测，具体涉及一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法。
背景技术：
1、土地是维持人类赖以生存和发展的重要自然资源物质之一，也是整个生态系统不可缺少的组成部分，煤炭大量开采造成的采空区不仅会引起土地退化，而且会加大一系列地质灾害的发生(如地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流等)，威胁着生态安全。采煤沉陷区土地退化的受到的影响主要体现两个方面，一方面是煤矿开采形成的地表沉陷导致农田减产甚至无法耕种、林木倾倒或死亡、草地退化；另一方面是矿产开发消耗了大量水资源，影响区域的水循环，导致地表植被生态功能的衰退甚至死亡。因此需要对采煤沉陷区的土地退化进行实时监测。
2、传统土地退化监测存在耗时长、工作量大、具有外业风险、且不能回溯等缺点，且对于矿区土地退化测度方法多以遥感监测为主，用于长时序、大范围的植被退化、土地利用变化、土地质量退化等土地退化外在表征方面。采用遥感技术与野外实地调查相结合方法分析灵武矿区井工开采对植被的影响，指出植被经历了退化、改善与初步恢复期。研究也多通过构建评价指标体系探讨土地退化程度，但矿区土地退化尚无统一的测度标准。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，所采用的技术方案具体如下：
2、本发明一个实施例提供了一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，该方法包括：
3、分别计算采煤沉陷区当前时刻的土壤侵蚀强度、初级生产力、地表含水量指数和干旱化遥感监测指数；
4、建立预测模型，利用预测模型对土壤侵蚀强度、初级生产力、地表含水量指数和干旱化遥感监测指数进行预测，得到预测土壤侵蚀强度序列、预测初级生产力序列、预测地表含水量指数序列和预测干旱化遥感监测指数序列；
5、根据预测土壤侵蚀强度序列、预测初级生产力序列、预测地表含水量指数序列和预测干旱化遥感监测指数序列分别获取当前时刻的第一趋势指标、第二趋势指标、第三趋势指标和第四趋势指标；
6、利用当前时刻的土壤侵蚀强度、初级生产力、地表含水量指数、干旱化遥感监测指数、第一趋势指标、第二趋势指标、第三趋势指标和第四趋势指标得到第一指标、第二指标、第三指标和第四指标；
7、基于所述当前时刻的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标获取采煤沉陷区的土地退化程度指数。
8、优选地，得到预测土壤侵蚀强度序列、预测初级生产力序列、预测地表含水量指数序列和预测干旱化遥感监测指数序列，包括：
9、预测模型为tcn网络，其损失函数为均方误差损失函数，土壤侵蚀强度、初级生产力、地表含水量指数和干旱化遥感监测指数各对应一个预测模型；
10、获取历史的土壤侵蚀强度、初级生产力、地表含水量指数和干旱化遥感监测指数，组成历史数据集；将土壤侵蚀强度、初级生产力、地表含水量指数和干旱化遥感监测指数的历史数据集分别输入对应的预测模型，得到预测土壤侵蚀强度序列、预测初级生产力序列、预测地表含水量指数序列和预测干旱化遥感监测指数序列。
11、优选地，获取当前时刻的第一趋势指标、第二趋势指标、第三趋势指标和第四趋势指标，包括：
12、对预测土壤侵蚀强度序列、预测初级生产力序列、预测地表含水量指数序列和预测干旱化遥感监测指数序列分别进行直线拟合，获得第一直线、第二直线、第三直线和第四直线；分别获取第一直线、第二直线、第三直线和第四直线的斜率；根据所述第一、第二第三和第四直线的斜率值进行分别进行编码，斜率值为负，编码为-1，斜率值为正，编码为1，斜率值为0，其编码值为0，第一直线、第二直线、第三直线和第四直线的斜率对应的编码值分别为第一趋势指标、第二趋势指标、第三趋势指标和第四趋势指标。
13、优选地，得到第一指标、第二指标、第三指标和第四指标，包括：
14、对当前时刻的土壤侵蚀强度和第一趋势指标进行加权求和，得到第一指标；对当前时刻的初级生产力和第二趋势指标进行加权求和，得到第二指标；对当前时刻的地表含水量指数和第三趋势指标进行加权求和，得到第三指标；对当前时刻的干旱化遥感监测指数和第四趋势指标进行加权求和，得到第四指标；
15、土壤侵蚀强度、初级生产力、地表含水量指数和干旱化遥感监测指数的权重都为值相同的指标权重；第一趋势指标、第二趋势指标、第三趋势指标和第四趋势指标的权重都为值相同的趋势权重。
16、优选地，在基于所述当前时刻的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标获取采煤沉陷区的土地退化程度指数之前，还包括：
17、获取第一指标、第二指标、第三指标和第四指标分别对应的第一综合权重、第二综合权重、第三综合权重和第四综合权重；
18、对第一指标当前时刻的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标分别进行归一化操作，得到归一化后的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标。
19、优选地，获取第一指标、第二指标、第三指标和第四指标分别对应的第一综合权重、第二综合权重、第三综合权重和第四综合权重，包括：
20、通过层次分析法，获取当前时刻的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标分别对应的权重，分别为第一权重、第二权重、第三权重和第四权重；
21、利用熵权法，获取第一指标、第二指标、第三指标和第四指标分别对应的权重第五权重、第六权重、第七权重和第八权重；
22、第一权重和第五权重的平均值为第一指标的第一综合权重；第二权重和第六权重的平均值为第二指标的第二综合权重；第三权重和第七权重的平均值为第三指标的第三综合权重；第四权重和第八权重的平均值为第四指标的第四综合权重。
23、优选地，得到归一化后的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标，包括：
24、根据第一指标、第二指标、第三指标、第四指标和土地退化程度严重程度的关系将指标分为正向指标和逆向指标；正向指标包括第一指标和第四指标，逆向指标包括第二指标和第三指标；
25、利用正向归一化公式和负向归一化公式分别对正向指标和逆向指标进行正向归一化操作和负向归一化操作，得到归一化后的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标。
26、优选地，获取采煤沉陷区的土地退化程度指数，包括：
27、基于第一指标、第二指标、第三指标和第四指标分别对应的第一综合权重、第二综合权重、第三综合权重和第四综合权重对归一化后的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标加权求和，得到采煤沉陷区的土地退化程度指数。
28、本发明实施例至少具有如下有益效果：本发明计算了采煤沉陷区的土壤侵蚀强度、初级生产力、地表含水量指数和干旱化遥感监测指数，从多个方向来对采煤沉陷区的土地退化进行分析，能够更加全面的对采煤沉陷区的土地退化做出判断，提高监测的准确性；还获取了预测土壤侵蚀强度序列、预测初级生产力序列、预测地表含水量指数序列和预测干旱化遥感监测指数序列，并进行进一步分析得到，第一趋势指标、第二趋势指标、第三趋势指标和第四趋势指标，对各个指标后续的发展变化进行分析，能够监测采煤沉陷区后续的土地变化，提高了监测的全面性；将土壤侵蚀强度、初级生产力、地表含水量指数、干旱化遥感监测指数与第一趋势指标、第二趋势指标、第三趋势指标和第四趋势指标进行融合，将各个指标后续的发展变化嵌入到了指标之中，能够兼顾当前各个指标的值以及后续变化情况；最后将第一指标、第二指标、第三指标和第四指标进行融合，能够综合的对采煤沉陷区的土地退化程度进行监测。
1.一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，其特征在于，所述得到预测土壤侵蚀强度序列、预测初级生产力序列、预测地表含水量指数序列和预测干旱化遥感监测指数序列，包括：
3.根据权利要求1所述的一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，其特征在于，所述获取当前时刻的第一趋势指标、第二趋势指标、第三趋势指标和第四趋势指标，包括：
4.根据权利要求1所述的一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，其特征在于，所述得到第一指标、第二指标、第三指标和第四指标，包括：
5.根据权利要求1所述的一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，其特征在于，在所述基于所述当前时刻的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标获取采煤沉陷区的土地退化程度指数之前，还包括：
6.根据权利要求5所述的一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，其特征在于，所述获取第一指标、第二指标、第三指标和第四指标分别对应的第一综合权重、第二综合权重、第三综合权重和第四综合权重，包括：
7.根据权利要求5所述的一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，其特征在于，所述得到归一化后的第一指标、第二指标、第三指标和第四指标，包括：
8.根据权利要求1所述的一种采煤沉陷区土地退化遥感综合监测方法，其特征在于，所述获取采煤沉陷区的土地退化程度指数，包括：
