【技术实现步骤摘要】
一种基于生态服务功能的农业非点源最佳管理措施组合优化配置方法
本专利技术涉及环境科学领域,具体涉及一种兼顾水资源、水质质量和经济效益的农业非点源最佳管理措施空间组合优化配置方法。
技术介绍
随着点源污染得以有效控制,农业非点源污染已成为世界范围内地表水体水质下降的重要因素(HuangJJetal.,2015;MinetEetal.,2017;)。实践表明,实施农业最佳管理措施是有效削减农业非点源污染负荷和促进流域水环境质量明显改善的有效手段(SharpleyAetal.,2004;RochaJetal.,2015;HaasMBetal.,2017)。但是,农业面源污染不仅受到地形地貌、气象水文、土地利用和土壤背景值等自然因素的控制,同时也会受农业种植、社会经济和市场因素等综合作用(AzzellinoAetal.,2006;KrauseSetal.,2008;OuyangWetal.,2018)。因此,拟实施目标区域特征(包括自然因素和社会经济因素)是农业最佳管理措施选择和配置的主要参考条件。这就使得农业最佳管理措施配置必须综合考虑环境效益、生态效益、社会经济效益, ...
【技术保护点】
1.一种基于生态服务功能的农业非点源最佳管理措施组合优化配置方法,其步骤为:1)收集目标研究区地理空间数据、气象水文数据、污染源数据和农业管理信息数据,构建该目标研究区的流域SWAT模型;2)根据该目标研究区的坡度条件和土壤水文组类型筛选出该目标研究区的农业非点源管理措施;3)计算该目标研究区所在流域已有的管理措施的成本、步骤2)所选各项农业非点源管理措施的成本,构建各管理措施的成本数据库;4)调整所述流域SWAT模型中农业管理措施的关键特征参数,分别模拟不同管理措施对目标污染物的削减效率,生成措施实施生态效益数据库;5)以设定的目标函数最优化为准则,采用自适应多目标遗传算 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于生态服务功能的农业非点源最佳管理措施组合优化配置方法,其步骤为:1)收集目标研究区地理空间数据、气象水文数据、污染源数据和农业管理信息数据,构建该目标研究区的流域SWAT模型;2)根据该目标研究区的坡度条件和土壤水文组类型筛选出该目标研究区的农业非点源管理措施;3)计算该目标研究区所在流域已有的管理措施的成本、步骤2)所选各项农业非点源管理措施的成本,构建各管理措施的成本数据库;4)调整所述流域SWAT模型中农业管理措施的关键特征参数,分别模拟不同管理措施对目标污染物的削减效率,生成措施实施生态效益数据库;5)以设定的目标函数最优化为准则,采用自适应多目标遗传算法对所述成本数据库、措施实施生态效益数据库进行计算,获取不同目标污染物的最优成本效益曲线,得到该目标研究区的农业非点源最佳管理措施优化配置方案。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述流域SWAT模型的敏感性参数进行校验,校验通过后进行步骤2);其中校验方法为:将该目标研究区的SWAT模拟时期划分为预热期、校准期和验证期,设定敏感性参数的理论范围,利用SWAT-CUP模型的SUFI-2算法对敏感性参数进行拉丁超立方采样,然后代入该目标研究区的SWAT模型判断模拟值与观测值的匹配程度,重复多次迭代后得到校准期最优的参数组合;最后,将校准期的最优参数代入该目标研究区的SWAT模型的验证期,当模拟效果满足设定的判断准,则表校验通过。3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述实际特征包括农业耕种管理方式、畜禽养殖管理方式和生活污水管理方式。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,以该目标研究区的实际物价和人力成本为依据,计算该目标研究区所在流域已有的管理措施和步骤2)所选各项农业非点源管理措施的单位实施成本、维护成本和机会成本,构建各管理措施的成本数据库。5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,...
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