【技术实现步骤摘要】
一种区域资源环境承载力综合指数的计算方法
[0001]本专利技术涉及统计数据、地理信息数据、城市信息数据处理
，尤其涉及一种区域资源环境承载力综合指数的计算方法。
技术介绍
[0002]随着我国经济社会的迅速发展，对资源环境的攫取开发逐渐加大，资源环境与经济社会发展之间的矛盾日益加剧，如何定量计算和评价区域资源环境承载力已成为地理科学、城乡规划学及环境生态学领域工作者备受关注的问题。评价承载力大小不仅在于为相关学术界提供科学理论方法，还为各区域资源利用的政策制定与实施提供重要指导价值。
[0003]资源环境承载力是自然生态环境最基本的内生力之一，人类社会生产活动的基础几乎都来自于自然环境，但世界资源不是无限的，具有一个较为清晰的承载力底线，其所能容纳和承载的人口以及相关社会性活动均具有唯一明确的阈值，一旦突破自然资源环境的界限，资源环境将破裂而导致毁灭。因此，计算和衡量一个区域的资源环境承载力是有必要的，特定区域所能提供给人们生产生活的物质有限，如何在有限的条件下推动经济发展稳定而持续，值得深入探讨与研究。
[0004]现有技术中，针对单一资源种类的承载力计算较多，如水资源、土地资源等，以单资源承载力作为区域资源环境承载力表征，为资源利用的措施提供参考。但应该考虑到的是，自然资源环境作为一个复杂的系统，其包含了水资源、土地资源等各项资源种类，各种类之间相互作用、相互影响，其综合作用才是区域资源环境承载力的系统表征。因此，仅仅以单一资源种类的承载力作为区域资源环境承载力的衡量是不准确的，所得到的资...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种区域资源环境承载力综合指数的计算方法，其特征在于，包括：从水资源、土地资源、生物资源、能源资源4个方面构建待测区域的资源压力指数PI和资源弹力指数RI评价指标体系，并对两个指数进行标准化处理；利用熵值法对标准化后的资源压力指数PI和资源弹力指数RI进行计算得到相应指数；同时以计算得出的资源压力指数PI和资源弹力指数RI为风车模型的两条坐标轴构建三角形模型，根据三角形模型OA1A1'与标准三角形OAA'的面积比得到待测区域的资源承载力指数RCI；利用log函数转换法对水文环境破坏力指数HEDI、大气环境破坏力指数AEDI、土壤环境破坏力指数SEDI以及水文环境稳定力指数HESI、大气环境稳定力指数AESI、土壤环境稳定力指数SESI分别进行归一化；并利用全排列多边形图示指标评价法构建平面正六边形模型分别计算环境破坏力指数DI及环境稳定力指数SI；同时以计算所得环境破坏力指数DI及环境稳定力指数SI为风车模型的两条坐标轴构建三角形模型，根据三角形模型OB1B1'与标准三角形OBB'的面积比得到待测区域的环境容纳力指数ECI；利用分项指数的对应计算方法，计算生态消耗指数CNP、土地胁迫指数LSI、植被破坏指数VDI，生物多样性指数BI、生态承载指数EBI、生态供给指数SNP；并利用不同权重分别计算生态胁迫力指数CI、生态适应力指数AI；同时以计算得出的生态胁迫力指数CI和生态适应力指数AI为风车模型的两条坐标轴构建三角形模型，根据三角形模型OC1C1'与标准三角形OCC'的面积比得到待测区域的生态适应力指数EAI；对待测区域的社会失业指数URI、人口死亡指数PMI、恩格尔指数EGI，经济创新指数EII、绿色经济指数GEI、可持续经济指数SEI进行基础计算；并利用社会失业指数URI、人口死亡指数PMI、恩格尔指数EGI构建三维金字塔模型，根据所述三维金字塔的体积与标准三维金字塔的体积比计算经济社会发展衰退力指数WI；利用经济创新指数EII、绿色经济指数GEI、可持续经济指数SEI构建三维圆柱—圆台体模型，根据所述三维圆柱—圆台体的体积与标准圆柱体的体积比计算经济社会发展提升力指数EI；同时以计算所得经济社会发展衰退力指数WI及经济社会发展提升力指数EI为风车模型的两条坐标轴构建三角形模型，根据三角形模型OD1D1'与标准三角形ODD'的面积比得到待测区域的社会经济发展力指数SDI；根据计算所得的资源承载力指数RCI、环境容纳力指数ECI、生态适应力指数EAI、社会经济发展力指数SDI构建四边形模型，根据所述四边形模型W1X1Y1Z1与标准四边形WXYZ的面积比得到待测区域的资源环境承载力综合指数REBCI；所测区域资源环境承载力综合指数REBCI用以确定区域资源环境承载状态，构建负载、均衡、盈余的预警监测状态；针对水资源、土地资源、生物资源、能源资源4个方面构建的待测区域的资源压力指数PI和资源弹力指数RI评价指标体系，以区域县域为计算单元，以水资源、土地资源、生物资源、能源资源为4个一级指标，其中资源压力指数PI包含8项次级指标，资源弹力指数RI包含8项次级指标；并对数据进行标准化处理，主要利用z
‑
score标准化方法，将资源压力指数PI和资源弹力指数RI的16项指标输入到第一公式得到标准化值；第一公式为：
式中，；x
j
为第j项指标的平均值；S
j
为第j项的标准差；针对水文环境破坏力指数HEDI、大气环境破坏力指数AEDI、土壤环境破坏力指数SEDI以及水文环境稳定力指数HESI、大气环境稳定力指数AESI、土壤环境稳定力指数SESI的分别归一化，包括：利用log函数转换法将待测区域的水文环境破坏力指数HEDI、大气环境破坏力指数AEDI、土壤环境破坏力指数SEDI以及水文环境稳定力指数HESI、大气环境稳定力指数AESI、土壤环境稳定力指数SESI的输入到第二公式中得到归一化值；所述第二公式为：式中，X
i
为标准化后数据，x
i
为原始数据，x
max
为该列原始数据的最大值；所述的根据计算所得的资源承载力指数RCI、环境容纳力指数ECI、生态适应力指数EAI、社会经济发展力指数SDI构建四边形模型，根据所述四边形模型W1X1Y1Z1与标准四边形WXYZ的面积比得到待测区域的资源环境承载力综合指数REBCI；构建四边形模型W1X1Y1Z1：以平面直角坐标系原点为模型中心点，所述平面直角坐标系原点到四个方向的距离分别为待测区域的资源承载力指数RCI、环境容纳力指数ECI、生态适应力指数EAI、社会经济发展力指数SDI构建四边形模型，并得到四边形模型的面积；所述待测区域的资源环境承载力综合指数REBCI为所述四边形模型原点到四向距离为1的标准四边形的面积的比值。2.根据权利要求1所述的一种区域资源环境承载力综合指数的计算方法，其特征在于：当所述区域资源环境承载力综合指数REBCI处于0.6~1时，所述待测区域资源环境承载力预警状态为盈余状态；当所述区域资源环境承载力综合指数REBCI处于0~0.4时，所述待测区域资源环境承载力预警状态为负载状态；当所述区域资源环境承载力综合指数REBCI处于0.4~0.6时，所述待测区域资源环境承载力预警状态为均衡状态。3.根据权利要求1所述的一种区域资源环境承载力综合指数的计算方法，其特征在于：利用熵值法对标准化后的指标数据分别计算资源压力指数PI和资源弹力指数RI，并以所述资源压力指数PI和资源弹力指数RI构建风车三角形模型，具体如下：构建熵值法计算模型，将标准化后数据按如下公式计算资源压力指数PI和资源弹力指数RI；
①
确定指标权重：熵权法客观赋权，计算指标权重：
式中，W
i
、E
i
、P
ij
分别代表指标的权重、信息熵以及特征比例；定义ln0 = 0；
②
计算资源压力指数PI和资源弹力指数RI：；式中，W
PI
、W
RI
分别为资源压力指数PI和资源弹力指数RI各指标的权重，M
PI
、M
RI
分别为资源压力指数PI和资源弹力指数RI标准化后的指标数据；构建风车三角形模型，以O点作为风车单叶三角形模型的原点，并以45
°
为夹角，以所述资源压力指数PI和资源弹力指数RI为夹角两边，形成第一风车单叶三角形模型，并计算第一风车单叶三角形模型的面积S
△
oA1A1’
，计算公式如下：所述第一风车单叶三角形模型的面积与夹角边为1的第一标准三角形模型的面积比得到所述待测区域的资源承载力指数RCI。4.根据权利要求1所述的一种区域资源环境承载力综合指数的计算方法，其特征在于：运用全排列多边形图示指标评价法构建平面正六边形模型分别计算环境破坏力指数DI及环境稳定力指数SI；同时以计算所得环境破坏力指数DI及环境稳定力指数SI为风车模型的两条坐标轴构建三角形模型，具体如下：表征水文环境破坏力指数HEDI、大气环境破坏力指数AEDI、土壤环境破坏力指数SEDI以及水文环境稳定力指数HESI、大气环境稳定力指数AESI、土壤环境稳定力指数SESI；以废水排放总量X1、化学需氧量X2表征水文环境破坏力指数HEDI，以二氧化硫排放量X3、碳排放量X4表征大气环境破坏力指数AEDI，以工业危险固体废弃物产生量X5、工业一般固体废弃物产生量X6表征土壤环境破坏力指数SEDI；以污水处理率Y1、废水处理量Y2表征水文环境稳定力指数HESI，工业二氧化硫去除量Y3、年碳减排量Y4表征大气环境稳定力指数AESI，以工业一般固体废物处置量Y5、工业危险固体废物处置量Y6表征土壤环境稳定力指数SESI；构建环境破坏力指数DI、环境稳定力指数SI平面正六边形模型，以归一化后的废水排放总量X1、化学需氧量X2、二氧化硫排放量X3、碳排放量X4、工业危险固体废弃物产生量X5、工业一般固体废弃物产生量X6为平面正六边形由原点辐射而出的6条轴，通过以下公式计算环境破坏力指数DI：，式中，N表示环境破坏力指...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫丽，谭景柏，范兵，杨云辉，刘惠，王子亮，王颖，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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