基于多要素分析的生态安全格局构建方法及其集成系统技术方案

本发明专利技术涉及基于多要素分析的生态安全格局构建方法及其集成系统。所述方法基于生态安全要素基础数据库进行生态安全格局构建，所述生态安全格局包括水源涵养安全格局模块、洪水调蓄安全格局模块、沙漠化防治安全格局模块、水生态安全格局模块和生物多样性保护安全格局模块；所述系统设有一级构建模块、二级构建模块和生态安全格局要素数据库，其中二级构建模块分别用于构建各安全格局模块，一级构建模块在集成各安全格局模块的基础上，形成生态安全格局构建报告。本发明专利技术充分利用现有GIS技术及其他信息技术，引入多因素综合考量的科学理念和具体实施方法，实现了对多要素的精准评估，能够精准定位生态安全格局区域，形成生态安全格局构建报告。安全格局构建报告。安全格局构建报告。

【技术实现步骤摘要】
基于多要素分析的生态安全格局构建方法及其集成系统


[0001]本专利技术涉及基于多要素分析的生态安全格局构建方法，还涉及用于实施该方法的基于多要素分析的生态安全格局构建集成系统，主要可用于生态安全格局的构建，属于环境生态规划


技术介绍

[0002]为了避免城市“摊大饼”式的发展格局，在城市什么位置构建生态安全格局更合理，采用什么技术手段更权威、精准；如何控制城市“摊大饼”成为当今城市发展规划的重点，也是难点。目前，各学术界在生态安全格局构建方面尚未成熟，更多是理论层面的探讨，并未更好应用于实际，特别是生态工程规划中缺乏对多要素的统筹考虑和权衡，不能形成良好的生态安全格局。

技术实现思路

[0003]基于现有技术的上述缺陷，本专利技术基于地理信息系统，进行多要素分析,分两层级进行生态安全格局的构建，以综合考量多种要素，有效定位生态安全格局区域，且效率高，简便易行。
[0004]本专利技术的技术方案是：基于多要素分析的生态安全格局构建方法，基于生态安全格局要素数据库的基础数据进行生态安全格局构建，所述生态安全格局包括水源涵养安全格局模块、洪水调蓄安全格局模块、沙漠化防治安全格局模块、水生态安全格局模块和生物多样性保护安全格局模块。
[0005]将所述水源涵养安全格局模块、洪水调蓄安全格局模块、水生态安全格局模块、沙漠化防治安全格局模块和生物多样性保护安全格局模块依据规范形式集成在一起，形成生态安全格局构建报告(或称生态安全格局报告)的主体架构。
[0006]优选地，所述水源涵养安全格局模块的构建方式为：通过分析江河发源点的空间分布密度定量化确定重要水源涵养区域的空间范围，以植被覆盖度来综合判断该地区的水源涵养能力，并叠加具有重要水源涵养功能的冰川、湿地，获得水源涵养的安全格局模块，用于该安全格局模块构建运算的数据均采用归一化后的栅格数值。
[0007]优选地，所述洪水调蓄安全格局模块的构建方式为：利用数字高程模型DEM进行淹没分析，获得淹没分析评估范围，基于地图代数栅格计算方法，将涉及淹没分析评估范围、洪泛区分布和湿地分布的数据叠加分析，获得洪水调蓄生态安全格局模块，用于该安全格局模块构建运算的数据均采用归一化后的栅格数值。
[0008]优选地，所述水生态安全格局模块的构建方式为：通过DEM水文分析获得流域分布图；根据设定的区域淹没值，基于地图代数方法确定淹没应急线和淹没范围，通过提取流域倾泻点获得洪涝灾害分析数据，将涉及流域分布、淹没范围、洪涝灾害分析、水源保护范围和地下水补给分布的数据叠加分析，获得水生态安全格局模块，用于该安全格局模块构建运算的数据均采用归一化后的栅格数值。
[0009]优选地，所述沙漠化生态安全格局模块的构建方式为：基于数学模型的计算结果D
i
赋予生态等级，获得沙漠化生态安全格局模块，其中，D
i
为相应区域单元(可称为区域单元i)的土地沙化敏感性指数，I
i
为相应区域单元的干燥度指数，W
i
为相应区域单元的归一化后的起沙风天数，K
i
为相应区域单元的土壤可蚀性因子，C
i
为相应区域单元的植被覆盖度因子，用于该安全格局模块构建运算的数据均采用归一化后的栅格数值。
[0010]优选地，所述生物多样性保护安全格局模块的构建方式为：通过代表性物种及其生境条件分析，得出栖息地适宜性区域范围，结合栖息地适宜性区域适宜的植被类型和覆盖度以及栖息地适宜性区域与城市建筑、水域、农田、交通干线之间应有的距离阈值，通过地图代数方法进行叠加分析，获得核心的栖息地斑块，形成生物多样性生态安全格局模块，用于该安全格局模块构建运算的数据均采用归一化后的栅格数值。
[0011]优选地，所述生态安全格局要素数据库包括涉及下列要素的基础数据：河流发源地、植被覆盖度、冰川分布、湿地分布、洪水水位、数字高程模型DEM、洪泛区分布、湿地分布、流域分布、淹没范围、洪涝灾害分析、水源保护范围、地下水补给分布、干燥度指数I
i
、起沙风天数W
i
、土壤可蚀性因子K
i
、生物多样性以及与城市建筑的距离、与水的距离、与农田的距离和与主要交通干线的距离。
[0012]优选地，所述基础数据基于统一的投影坐标系。
[0013]优选地，将所述基础数据的原始数据投影于统一的投影坐标系后，进行拓扑筛查及数据修补，以经拓扑筛查及数据修补后的相应数据作为相应各安全格局模块构建的基础数据。
[0014]基于多要素分析的生态安全格局构建集成系统，设有数据源评估因子数据库，设有一级构建模块和二级构建模块，其中，
[0015]所述二级构建模块包括：
[0016]水源涵养安全格局构建模块，用于通过分析江河发源点的空间分布密度定量化确定重要水源涵养区域的空间范围，以植被覆盖度来综合判断该地区的水源涵养能力，并叠加具有重要水源涵养功能的冰川、湿地，构建出水源涵养安全格局模块；
[0017]洪水调蓄安全格局构建模块，用于利用数字高程模型DEM进行淹没分析，获得淹没分析评估范围，基于地图代数栅格计算方法，将涉及淹没分析评估范围、洪泛区分布和湿地分布的数据叠加分析，构建出洪水调蓄生态安全格局模块；
[0018]水生态安全格局构建模块，用于通过DEM水文分析获得流域分布图；根据设定的区域淹没值，基于地图代数方法确定淹没应急线和淹没范围，通过提取流域倾泻点获得洪涝灾害分析数据，将涉及流域分布、淹没范围、洪涝灾害分析、水源保护范围和地下水补给分布的数据叠加分析，构建出水生态安全格局模块；
[0019]沙漠化生态安全格局构建模块，用于基于数学模型沙漠化生态安全格局构建模块，用于基于数学模型的计算结果D
i
赋予生态等级，进而构建出沙漠化生态安全格局模块，其中，D
i
为相应区域单元(可称为区域单元i)的土地沙化敏感性指数，I
i
为相应区域单元的干燥度指数，W
i
为相应区域单元的归一化后的起沙风天数，K
i
为相应区域单元的土壤可蚀性因子，C
i
为相应区域单元的植被覆盖度因子；
[0020]生物多样性保护安全格局构建模块，用于通过代表性物种及其生境条件分析，得
出栖息地适宜性区域范围，结合栖息地适宜性区域适宜的植被类型和覆盖度以及栖息地适宜性区域与城市建筑、水域、农田、交通干线之间应有的距离阈值，通过地图代数方法进行叠加分析，获得核心的栖息地斑块，构建出生物多样性生态安全格局模块。
[0021]所述一级构建模块为生态安全格局构建模块，用于将所述水源涵养安全格局模块、洪水调蓄安全格局模块、水生态安全格局模块、沙漠化防治安全格局模块和生物多样性保护安全格局模块依据规范形式集成在一起，形成生态安全格局构建报告的主体架构，在此基础上，可以进一步形成和输出生态安全格局报告。
[0022]所述生态安全格局要素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多要素分析的生态安全格局构建方法，基于生态安全格局要素数据库的基础数据进行生态安全格局构建，所述生态安全格局包括水源涵养安全格局模块、洪水调蓄安全格局模块、沙漠化防治安全格局模块、水生态安全格局模块和生物多样性保护安全格局模块。2.如权利要求1所述的基于多要素分析的生态安全格局构建方法，其特征在于所述水源涵养安全格局模块的构建方式为：通过分析江河发源点的空间分布密度定量化确定重要水源涵养区域的空间范围，以植被覆盖度来综合判断该地区的水源涵养能力，并叠加具有重要水源涵养功能的冰川、湿地，获得水源涵养的安全格局模块。3.如权利要求1所述的基于多要素分析的生态安全格局构建方法，其特征在于所述洪水调蓄安全格局模块的构建方式为：利用数字高程模型DEM进行淹没分析，获得淹没分析评估范围，基于地图代数栅格计算方法，将涉及淹没分析评估范围、洪泛区分布和湿地分布的数据叠加分析，获得洪水调蓄生态安全格局模块。4.如权利要求1所述的基于多要素分析的生态安全格局构建方法，其特征在于所述水生态安全格局模块的构建方式为：通过DEM水文分析获得流域分布图；根据设定的区域淹没值，基于地图代数方法确定淹没应急线和淹没范围，通过提取流域倾泻点获得洪涝灾害分析数据，将涉及流域分布、淹没范围、洪涝灾害分析、水源保护范围和地下水补给分布的数据叠加分析，获得水生态安全格局模块。5.如权利要求1所述的基于多要素分析的生态安全格局构建方法，其特征在于所述沙漠化生态安全格局模块的构建方式为：基于数学模型漠化生态安全格局模块的构建方式为：基于数学模型的计算结果D
i
赋予生态等级，获得沙漠化生态安全格局模块，其中，D
i
为相应区域单元的土地沙化敏感性指数，I
i
为相应区域单元的干燥度指数，W
i
为相应区域单元的归一化后的起沙风天数，K
i
为相应区域单元的土壤可蚀性因子，C
i
为相应区域单元的植被覆盖度因子。6.如权利要求1所述的基于多要素分析的生态安全格局构建方法，其特征在于所述生物多样性保护安全格局模块的构建方式为：通过代表性物种及其生境条件分析，得出栖息地适宜性区域范围，结合栖息地适宜性区域适宜的植被类型和覆盖度以及栖息地适宜性区域与城市建筑、水域、农田、交通干线之间应有的距离阈值，通过地图代数方法进行叠加分析，获得核心的栖息地斑块，形成生物多样性生态安全格局模块。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的基于多要素分析的生态安全格局构建方法，其特征在于所述生态安全格局要素数据库包括涉及下列要素的基础数据：河流发源地、植被覆盖度、冰川分布、湿地分布、洪水水位、数字高程模型DEM、洪泛区分布、湿地分布、流域分布、淹没范围、洪涝灾害分析、水源保护范围、地下水补给分布、干燥度指数、起沙风天数、土壤可蚀性因子、生物多样性以及与城市建筑的距离、与水的距离、与农田的距离和与主要交通干线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓斌，王雪松，乔永波，李科，杨雷，王笑，智慧建，于洋，王丽贤，
申请(专利权)人：中邦山水规划设计有限公司，
类型：发明
国别省市：