一种水源涵养功能保护红线的划定方法技术

本发明专利技术涉及一种水源涵养功能保护红线的划定方法，包括步骤：获取区域基础数据，并预处理基础数据；基于预处理后的基础数据，对区域的水源涵养功能进行重要性评估；基于重要性评估结果，将矢量格式的水源涵养功能区域与至少一个矢量化的保护区域进行空间叠加，得到水源涵养功能保护红线初步划定区域；对上一步中得到的初步划定区域的图斑进行修正，得到水源涵养功能保护红线的划定结果。通过对研究区开展水源涵养功能重要性评估，将水源涵养极重要区划入生态保护红线，结合湿地公园、重要湿地、重要水源保护地等分布，通过空间叠加得到区域水源涵养功能保护红线。本方法提供了自动化、标准化且准确的水源涵养功能保护红线的划定方法。

Regulation method for protecting red line of water conservation function

The invention relates to a water conservation function of the red line delineated protection method comprises the steps of: acquiring regional basic data and basic data preprocessing; data preprocessing based on the assessment of the importance of water conservation function area; importance evaluation based on the results of the protection of regional water conservation function area and at least one vector format a vector of the spatial overlay, get the function of water conservation protection red delimited region; regional preliminary delineation of the previous step is the spot correction, get the water conservation function of protecting red delineation results. By carrying out the function of water conservation assessment in the study area, the water conservation important area into ecological protection red, with important wetlands, wetland park, important water conservation water conservation area distribution obtained by spatial overlay function to protect the red line. The method provides an automatic, standardized and accurate method for delineating the red line of water conservation function.

【技术实现步骤摘要】
一种水源涵养功能保护红线的划定方法
本专利技术涉及地理信息
，尤其涉及一种水源涵养功能保护红线划定方法。
技术介绍
长期的生态系统开发利用和巨大的人口压力使得我国生态系统和生态系统服务严重退化，由此引起的水资源短缺、水土流失、水污染等问题持续加剧，干旱、洪涝等自然灾害频发，大江大河源头的生态环境恶化呈加速趋势，沿江沿河的重要湖泊、湿地日趋萎缩，生态系统已呈现出由结构性破坏向功能性紊乱演变的发展态势。由人类干扰和破坏所导致的大自然对人类的报复和惩罚，越来越引起人类对生态系统水源涵养服务的关注与重视。2000年，国务院颁布了《全国生态环境保护纲要》，要求开展生态功能区划，建立江河源头区、重要水源涵养区、江河洪水调蓄区等重要生态功能区，防止生态环境的破坏和生态功能的退化，以维持流域、区域生态平衡，确保国家和地区生态环境安全。2008年，环境保护部和中国科学院联合发布了《全国生态功能区划》，明确了我国主要生态系统服务的类型及其空间分布。2010年，国务院印发了《全国主体功能区规划》，提出构建以青藏高原生态屏障、黄土高原—川滇生态屏障、东北森林带、北方防沙带和南方丘陵山地带以及大江大河重要水系为骨架，以其他国家重点生态功能区为重要支撑，以点状分布的国家禁止开发区域为重要组成的生态安全战略格局。水源涵养功能保护红线主要保护我国大江大河源头区及重要饮用水水源地，以涵养水源、保护水质为主要功能，同时具有调节区域水分循环，防止河流、湖泊、水库淤塞等功能，对于调节径流，减缓与控制水旱灾害，合理开发、利用水资源具有重要意义。目前，针对水源涵养功能保护红线划定对象、划定方法的研究较少，如何合理地划定区域水源涵养功能保护红线成为目前的难点。因此，有必要提供一种水源涵养功能保护红线划定方法，以填补现有研究的空白。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种水源涵养功能保护红线的划定方法，用以解决没有自动化、标准化的合理划定区域水源涵养功能保护红线的方法的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：提供一种水源涵养功能保护红线的划定方法，包括步骤：步骤S1.获取区域基础数据，并预处理基础数据；步骤S2.基于预处理后的基础数据，对区域的水源涵养功能进行重要性评估，并提取水源涵养功能区域；步骤S3.基于重要性评估结果，将矢量格式的水源涵养功能区域与至少一个矢量化的保护区域进行空间叠加，得到水源涵养功能保护红线初步划定区域；步骤S4.对步骤S3中得到的初步划定区域的图斑进行修正，得到水源涵养功能保护红线的划定结果。其中，步骤S1中所述的基础数据包括：行政区基础地理信息数据、遥感影像、土地利用调查数据、气象数据、国家级和省级禁止开发区域的图件数据、重要保护区域的图件数据；所述气象数据包括气温、降水、蒸发、风速、湿度、日照时数等；所述国家级和省级禁止开发区域的图件数据包括湿地公园、重要湿地、重要水源保护地、重要蓄滞洪区等；所述重要保护区域的图件数据包括重要江河湖泊水功能区、重要保护水域等；针对遥感图像的预处理包括：地理坐标系变换、投影变换、配准和几何纠正；针对气象数据的预处理包括：剔除多年观测数据中的无效数据；根据气象站点的经纬度信息，将气象数据在空间上插值，并用栅格计算器进行多年平均；针对图件数据的预处理包括：扫描，建立扫描图像的坐标系与投影方式，再与行政区基础地理信息数据进行配准，并进行矢量化。上述国家级和省级禁止开发区域和重要保护区域均作为保护区域，用于空间叠加。步骤S2进一步包括：步骤S21.以水源涵养量作为评价指标，采用水量平衡法估算水源涵养量；步骤S22.对水源涵养量进行分级；优选的，将水源涵养量分为4个等级，即一般重要、中等重要、重要、极重要这4个等级；步骤S23.提取水源涵养量最高级别的区域，得到水源涵养功能区域；步骤S24.将水源涵养功能区域转换成矢量格式，作为水源涵养功能保护红线的划定的组成部分之一。具体地，步骤S21中采用水量平衡法估算水源涵养量的公式为：WY＝P-ET式中，WY为水源涵养量，表征生态系统的水源涵养功能；P为多年平均年降水量；ET为多年平均蒸散量；多年平均蒸散量ET用Budyko水热耦合平衡假设进行计算，计算公式为：式中，PET为多年平均潜在蒸散量，采用Penman-Monteith公式计算；ω为常数，表示自然气候-土壤性质的非物理参数。具体地，步骤S22中对水源涵养量进行分级是采用自然分界法，将水源涵养量进行分级。步骤S4中对初步划定区域的图斑进行修正，进一步包括步骤：聚合处理、扣除破碎斑块、剔除人工用地、优化调整边界和地面核查。所述聚合处理是采用地理信息系统平台的聚合工具，将相对聚集或邻近的图斑聚合为连片图斑；所述扣除破碎斑块是将斑块面积在阈值以下的独立细小图斑删除；所述剔除人工用地是扣除聚合后图斑内的大型建设用地和集中连片农田；所述优化调整边界是结合遥感影像中的自然地理边界，调整水源涵养功能保护红线的边界；所述地面核查是查明图上难以明确界定或具有争议的红线区块边界走向，确定红线边界拐点地理坐标，并修正生态保护红线区块边界走向。优选的，聚合处理中聚合距离为250m，最小孔洞大小为1km2；扣除破碎斑块中的阈值为1km2。本专利技术有益效果如下：通过对研究区开展水源涵养功能重要性评估，将水源涵养极重要区划入生态保护红线，结合湿地公园、重要湿地、重要水源保护地、重要蓄滞洪区等分布，叠加得到区域水源涵养功能保护红线。以此方法，提供了自动化、标准化的水源涵养功能保护红线的划定方法，解决了现有技术中红线划分方法中的空白。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为水源涵养功能保护红线的划定方法的流程图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。本专利技术的一个具体实施例，公开了一种水源涵养功能保护红线的划定方法，如图1，包括以下步骤：步骤S1.获取区域基础数据，并预处理基础数据。所述基础数据包括：行政区基础地理信息数据(包括行政区边界、水系、道路等信息)；区域的遥感影像；土地利用调查数据；气象数据(包括气象站点的气温、降水、蒸发、风速、湿度、日照时数、气压等数据，但不限于上述数据类型)；国家级和省级禁止开发区域的图件数据(主要类型包括湿地公园、重要湿地、重要水源保护地、重要蓄滞洪区等)；重要江河湖泊水功能区、重要保护水域等重要保护区域的图件数据。上述基础数据的电子版一般为矢量格式或栅格格式，纸质数据为纸质地图的形式。本实施例中，具体获取的数据包括：行政区基础地理信息数据、遥感图像、土地利用调查数据、降水、蒸发、气温等气象数据；湿地公园、重要湿地、重要水源保护地、重要蓄滞洪区、重要江河湖泊水功能区、重要保护水域的图件数据。其中，行政区基础地理信息数据、土地利用调查数据为shp格式，降水、蒸发为气象站点的文本数据，湿地公园、重要湿地、重要水源保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水源涵养功能保护红线的划定方法，其特征在于，包括步骤：步骤S1.获取区域基础数据，并预处理基础数据；步骤S2.基于预处理后的基础数据，对水源涵养功能进行重要性评估，并提取水源涵养功能区域；步骤S3.将矢量格式的水源涵养功能区域与至少一个矢量化的保护区域进行空间叠加，得到水源涵养功能保护红线初步划定区域；步骤S4.对步骤S3中得到的初步划定区域的图斑进行修正，得到水源涵养功能保护红线的划定结果。

【技术特征摘要】
1.一种水源涵养功能保护红线的划定方法，其特征在于，包括步骤：步骤S1.获取区域基础数据，并预处理基础数据；步骤S2.基于预处理后的基础数据，对水源涵养功能进行重要性评估，并提取水源涵养功能区域；步骤S3.将矢量格式的水源涵养功能区域与至少一个矢量化的保护区域进行空间叠加，得到水源涵养功能保护红线初步划定区域；步骤S4.对步骤S3中得到的初步划定区域的图斑进行修正，得到水源涵养功能保护红线的划定结果。2.根据权利要求1所述的水源涵养功能保护红线的划定方法，其特征在于，步骤S1中所述的基础数据包括：行政区基础地理信息数据、遥感影像、土地利用调查数据、气象数据、国家级和省级禁止开发区域的图件数据、重要保护区域的图件数据；所述气象数据包括气温、降水、蒸发、风速、湿度、日照时数；所述国家级和省级禁止开发区域的图件数据包括湿地公园、重要湿地、重要水源保护地、重要蓄滞洪区；所述重要保护区域的图件数据包括重要江河湖泊水功能区、重要保护水域；针对遥感图像的预处理包括：地理坐标系变换、投影变换、配准和几何纠正；针对气象数据的预处理包括：剔除多年观测数据中的无效数据；根据气象站点的经纬度信息，将气象数据在空间上插值，并用栅格计算器进行多年平均；针对图件数据的预处理包括：扫描，建立扫描图像的坐标系与投影方式，再与行政区基础地理信息数据进行配准，并进行矢量化；上述国家级和省级禁止开发区域和重要保护区域均作为保护区域，用于空间叠加。3.根据权利要求1所述的水源涵养功能保护红线的划定方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：步骤S21.以水源涵养量作为评价指标，采用水量平衡法估算水源涵养量；步骤S22.对水源涵养量进行分级；步骤S23.提取水源涵养量最高级别的区域，得到水源涵养功能区域；步骤S24.将水源涵养功能区域转换成矢量格式，作为水源涵养功能保护红线的划定的组成部分。4.根据权利要求3所述的水源涵养功能保护红线的划定方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高吉喜，邹长新，吴丹，林乃峰，徐梦佳，徐德琳，
申请(专利权)人：环境保护部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32