一种流域生态空间布局的评价方法技术

本发明专利技术公开了一种流域生态空间布局的评价方法，采集流域生态空间数据，并根据流域生态空间数据计算不同时间段多指标评估参数特征，并根据计算的多指标评估参数特征构建流域生态空间多参数评估模型，多参数评估模型采用熵权法对参数特征中指数进行归一化并确定熵权，完成对不同时间段流域生态空间布局的综合性评价；本发明专利技术采用多样本数据对生态流域进行分析，从多角度分析改善流域生态布局的破碎化，并构建多参数评估模型采用熵权法确定客观的参数权重，改善权重的确定主观性强的问题，得到适普性强的评价方法，利用评价结果对流域生态空间进行合理规划，可结合未来气候情景分析，对当地进行下一步生态规划提供参考和依据具有显著实践意义。具有显著实践意义。具有显著实践意义。

【技术实现步骤摘要】
一种流域生态空间布局的评价方法


[0001]本专利技术涉及流域生态领域，具体涉及一种流域生态空间布局的评价方法。

技术介绍

[0002]生态空间格局需要构建，而事实上由于人类的干扰破坏现存的有很多生态格局并不合理，构建合理生态空间布局，需要尽快划定生态保护红线，其包括具有重要水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙等功能的生态功能重要区域，以及水土流失、土地沙化等生态环境敏感脆弱区域。因此在实际应用中需要对于流域内各项指标进行评估从而达到合理改善布局的目的。
[0003]现有的对流域生态空间布局进行评价的方法有很多，不同的评价方法由于选区的模型与指标不同所得到的结果也各有不同，但同时也各有其局限性，比如以禁止性开发区域、生态敏感性评价经过叠加分析得到，这样的评价方法未从生态系统的完整性以及自然循环的规律的角度出发，常常导致得到的生态空间布局破碎化。
[0004]到目前为止，尽管现有的对流域生态空间布局进行评价的方法有很多，但是对于生态流域空间布局整体性、综合性的评价技术方法存在缺陷与不足，而且对于评价方法中数据样本种类较少且大多为对某一生态流域的经验总结，数据权重的确定主观性强，不适合应用到其他地区。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种流域生态空间布局的评价方法。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种流域生态空间布局的评价方法，包括以下步骤：
[0008]S1、采集流域生态空间数据；
[0009]S2、根据步骤S1中流域生态空间数据计算流域生态空间的多指标评估参数特征；
[0010]S3、根据步骤S2中多指标评估参数特征构建并应用流域生态空间多参数评估模型；
[0011]S4、根据步骤S3中流域生态空间多参数评估模型输出结果对流域生态空间布局进行综合性评价。
[0012]本专利技术具有以下有益效果：
[0013]采集流域生态空间数据，并根据流域生态空间数据计算不同时间段多指标评估参数，并根据计算的多指标评估参数构建流域生态空间多参数评估模型，多参数评估模型采用熵权法对参数进行归一化，结合归一化结果对不同时间段流域生态空间布局进行综合性评价，采用多样本数据对生态流域进行分析，从多角度分析，改善流域生态布局的破碎化，并构建多参数评估模型采用熵权法确定客观的参数权重，改善权重的确定主观性强的问题，得到适普性强的评价方法，从而可根据评价结果完善流域内生态空间布局，并根据流域内土地利用总体规划、生态保护红线对空间进行合理规划，在满足发展的同时，保证生态格
局安全，为城市规划与发展提供依据，有利于提高当地流域水源涵养能力，同时结合未来气候情景分析，筛选最优方案，对当地进行下一步生态规划提供参考和依据具有显著实践意义。
[0014]进一步地，所述步骤S2中多指标评估参数特征具体包括：
[0015]多样性评估参数矩阵、完整性评估参数矩阵、天然性评估参数矩阵、协调性评估参数矩阵、调节性评估参数矩阵以及生态支撑性评估参数矩阵。
[0016]进一步地，所述多样性评估参数矩阵包括物种丰富度指数，所述物种丰富度指数的计算方式为：
[0017][0018]其中，S为物种丰富度指数，A
bio
为物种丰度指数归一化系数，K为土地类型总数，k
q
为第q种土地类型生物丰度指数的权重，P
q
为第q种土地类型的面积，P为区域的总面积。
[0019]进一步地，所述完整性评估参数矩阵包括斑块面积百分比指数、斑块数量指数、最大斑块指数、边缘密度指数、平均斑块面积指数、面积加权的平均拼块分形指数、聚合度指数、异质性指数以及香浓均匀度指数；
[0020]所述斑块面积百分比指数的计算方式为：
[0021][0022]其中，PLAND为斑块面积百分比指数，m为景观中第i类斑块总数，a
ij
为第i种斑块类型中第j个斑块的面积，A为景观总面积；
[0023]所述斑块数量指数的计算方式为：
[0024]NP＝N
[0025]其中，NP为斑块数量指数，N为景观中全部类型的斑块总数；
[0026]所述最大斑块指数的计算方式为：
[0027][0028]其中，LPI为最大斑块指数；
[0029]所述边缘密度指数的计算方式为：
[0030][0031]其中，ED为边缘密度指数，E为景观中边界长度；
[0032]所述平均斑块面积指数的计算方式为
[0033][0034]其中，AREA
‑
MN为平均斑块面积指数，m为第i类斑块总数；
[0035]所述面积加权的平均拼块分形指数的计算方式为：
[0036][0037]其中，FRAC
‑
AM为面积加权的平均拼块分形指数，p
ij
为第i类第j个斑块的周长；
[0038]所述聚合度指数的计算方式为：
[0039][0040]其中，AI为聚合度指数，g
i
为第i类斑块邻接数，max为第i类斑块中最大邻接数，n为景观中斑块类型总数；
[0041]所述蔓延度指数的计算方式为：
[0042][0043]其中，CONTAG为蔓延指数；
[0044]所述异质性指数的计算方式为：
[0045][0046]其中，SHDI为异质指数，P
i
为第i类斑块占景观总面积的比例；
[0047]所述香浓均匀度指数的计算方式为：
[0048][0049]其中，SHEI为香浓均匀度指数。
[0050]进一步地，所述天然性评价指数矩阵包括天然林草内林草面积占比指数，所述天然林草内林草面积占比指数的计算方式为：
[0051][0052]其中，G为天然林草面积占比指数，S
w
为天然林草所占面积，S为流域总面积。
[0053]进一步地，所述协调性评价参数矩阵包括天然林草生态支撑性间的协调度指数与耦合协调度指数；
[0054]所述协调度指数的计算方式为：
[0055][0056]其中，C为协调度指数，x为描述调节功能的指标，F(x)为调节功能综合评价指数，y为描述生态支撑功能的指标，G(y)为生态支撑功能综合评价指数；
[0057]所述耦合协调度的计算方式为：
[0058][0059]其中，D为耦合协调度指数，C为协调度指数，T为水文调节
‑
生态支撑综合评价指数。
[0060]进一步地，所述调节性评价参数矩阵包括单位面积天然林草年均蒸发量指数、年径流差异系数；
[0061]所述单位面积天然林草年均蒸发量指数的计算方式为：
[0062]E＝P
‑
R+ΔS
[0063]其中，E为天然林草蒸发量指数，P为降雨量，R为径流量，ΔS为流域内蓄水量变化值；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流域生态空间布局的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集流域生态空间数据；S2、根据步骤S1中流域生态空间数据计算流域生态空间的多指标评估参数特征；S3、根据步骤S2中多指标评估参数特征构建并应用流域生态空间多参数评估模型；S4、根据步骤S3中流域生态空间多参数评估模型输出结果对流域生态空间布局进行综合性评价。2.根据权利要求1所述的一种流域生态空间布局的评价方法，其特征在于，所述步骤S2中多指标评估参数特征具体包括：多样性评估参数矩阵、完整性评估参数矩阵、天然性评估参数矩阵、协调性评估参数矩阵、调节性评估参数矩阵以及生态支撑性评估参数矩阵。3.根据权利要求2所述的一种流域生态空间布局的评价方法，其特征在于，所述多样性评估参数矩阵包括物种丰富度指数，所述物种丰富度指数的计算方式为：其中，S为物种丰富度指数，A
bio
为物种丰度指数归一化系数，K为土地类型总数，k
q
为第q种土地类型生物丰度指数的权重，P
q
为第q种土地类型的面积，P为土地类型总面积。4.根据权利要求2所述的一种流域生态空间布局的评价方法，其特征在于，所述完整性评估参数矩阵包括斑块面积百分比指数、斑块数量指数、最大斑块指数、边缘密度指数、平均斑块面积指数、面积加权的平均拼块分形指数、聚合度指数、异质性指数以及香浓均匀度指数；所述斑块面积百分比指数的计算方式为：其中，PLAND为斑块面积百分比指数，m为景观中第i类斑块总数，a
ij
为第i种斑块类型中第j个斑块的面积，A为景观总面积；所述斑块数量指数的计算方式为：NP＝N其中，NP为斑块数量指数，N为景观中全部类型的斑块总数；所述最大斑块指数的计算方式为：其中，LPI为最大斑块指数；所述边缘密度指数的计算方式为：
其中，ED为边缘密度指数，E为景观中边界长度；所述平均斑块面积指数的计算方式为其中，AREA
‑
MN为平均斑块面积指数，m为第i类斑块总数；所述面积加权的平均拼块分形指数的计算方式为：其中，FRAC
‑
AM为面积加权的平均拼块分形指数，p
ij
为第i类第j个斑块的周长；所述聚合度指数的计算方式为：其中，AI为聚合度指数，g
i
为第i类斑块邻接数，max为第i类斑块中最大邻接数，n为景观中斑块类型总数；所述蔓延度指数的计算方式为：其中，CONTAG为蔓延指数；所述异质性指数的计算方式为：其中，SHDI为异质指数，P
i
为第i类斑块占景观总面积的比例；所述香浓均匀度指数的计算方式为：其中，SHEI为香浓均匀度指数。5.根据权利要求2所述的一种流域生态空间布局的评价方法，其特征在于，所述天然性评价指数矩阵包括天然林草内林草面积占比指数，所述天然林草内林草面积占比指数的计算方式为：其中，G为天然林草面积占比指数，S
w
为天然林草所占面积，S为流域总面积。6.根据权利要求2所述的一种流域生态空间布局的评价方法，其特征在于，所述协调性
评价参数矩阵包括天然林草生态支撑性间的协调...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦天玲，吕锡芝，田子昊，王慧亮，刘姗姗，荐圣淇，何珊，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：