水生态空间管控范围及功能区识别与提取方法及其装置制造方法及图纸

一种水生态空间管控范围及功能区识别与提取方法及其装置，包括以下步骤：S1水生态供给服务空间管控范围及功能区识别与提取；S2水生态支持服务空间管控范围及功能区识别与提取；S3水生态调节服务空间管控范围及功能区识别与提取；S4获得水生态空间管控范围及功能区初步结果；S5生态风险区域识别；S6获得水生态空间管控范围及功能区最终结果。本发明专利技术获得结果更具有科学性，综合考虑区域生态功能重要性、生态环境敏感性、生态风险，并结合已有涉水管理控制线进行水生态空间管控范围及功能区识别与提取，将定量与定性相结合，既考虑评价结果，又考虑管理实际，使获得结果更符合管理实际需要，更有针对性。更有针对性。更有针对性。

【技术实现步骤摘要】
水生态空间管控范围及功能区识别与提取方法及其装置


[0001]本专利技术属于生态规划
，具体涉及一种水生态空间管控范围及功能区识别与提取方法及其装置。

技术介绍

[0002]水生态空间是为生态—水文过程提供场所、维持水生态系统健康稳定、保障水安全的各类生态空间，包括河流湖泊等水域空间、为涵养水源的陆域空间以及行洪、蓄滞洪等涉及的水陆交错区域，是国土空间的核心构成要素，其管控范围识别过程应考虑生态功能重要性、生态环境敏感脆弱性以及生态风险性。在管控范围确定的基础上，以《全国主体功能区规划》为依据，统筹考虑管控人类的社会经济活动对水生态空间功能的影响程度，应开展分区分类管控，识别水生态空间中禁止开发区、限制开发区和水安全保障引导区等不同功能区的范围，以针对不同区域采取有差别的管控措施。水生态空间相关研究正处于起步阶段，全面系统的水生态空间范围识别与提取的技术方法十分匮乏。现有技术方法中，有研究者基于可视性，识别并提取显性与隐性水生态空间，并将其叠加作为水生态空间，但该方法在识别水生态空间时忽略了其维持生物多样性、水质净化等功能，也没有将生态风险因素纳入水生态空间识别过程，识别过程与提取结果缺乏科学性及完整性，且未进行水生态功能区分类识别与提取；还有研究者基于水生态安全格局，识别并提取了水生态空间中的水生态空间红线区域，即禁止开发区，但该方法没有提出其他水生态功能区的识别与提取方法，且识别过程未考虑水质净化功能与生态风险因素；还有技术方法基于现有涉水管理控制空间，将已有管控空间与水生态空间功能区一一对应，该方法将水生态空间理解为现有涉水管理控制范围的整合，忽略了水生态空间在维持水生态系统健康稳定、发挥多种水功能方面的作用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术不足，本专利技术拟提出一种水生态空间管控范围及功能区识别与提取方法及其装置，结合区域水生态功能重要性评价结果、水生态敏感性评价结果，同时兼顾现状涉水管理控制空间，识别出水生态供给服务空间、水生态支持服务空间和水生态调节服务空间等水生态空间管控范围，并依不同标准进行功能区范围的识别，提取水生态空间管控范围及功能区初步结果，再结合生态风险区域识别修正初步结果，获取水生态空间范围及功能区最终结果。
[0004]具体的技术方案为：
[0005]水生态空间管控范围及功能区识别与提取方法，包括以下步骤：
[0006]S1水生态供给服务空间管控范围及功能区识别与提取；
[0007]S2水生态支持服务空间管控范围及功能区识别与提取；
[0008]S3水生态调节服务空间管控范围及功能区识别与提取；
[0009]S4获得水生态空间管控范围及功能区初步结果；
[0010]S5生态风险区域识别；
[0011]S6获得水生态空间管控范围及功能区最终结果。
[0012]具体的各个步骤为：
[0013]S1水生态供给服务空间管控范围及功能区识别与提取，包括：
[0014]S1.1水源供给空间管控范围及功能区识别与提取
[0015](1)获取区域土地利用矢量数据，检索地类名称属性字段，识别并提取其中河流水面、湖泊水面、水库水面、坑塘水面、苇地、滩涂、沟渠、冰川及永久积雪、沼泽地等土地利用类型图斑，作为水源供给空间管控范围；
[0016](2)获取区域在全国及省级主体功能区划中确定的禁止开发区域、国家和省市级各类自然保护区、水功能区划中的保护区、饮用水水源一级保护区范围图斑，将其与(1)中水源供给空间范围叠加，重叠部分图斑提取为禁止开发区，为图斑新建功能区属性字段，标注为“禁止开发区
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水源供给”；
[0017](3)获取区域在全国及省级主体功能区划中确定的限制开发区域、水功能区中的缓冲区、部分暂不开发利用的保留区、饮用水水源二级保护区、饮用水水源准保护区范围图斑。将全国及省级主体功能区划中确定的限制开发区域、水功能区中的缓冲区、部分暂不开发利用的保留区、饮用水水源二级保护区范围图斑与(1)中水源供给空间范围叠加，重叠部分图斑提取为限制开发区。饮用水水源准保护区范围图斑全部提取为限制开发区，为图斑新建功能区属性字段，标注为“限制开发区
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水源供给”；
[0018](4)将步骤(1)中识别并提取的水源供给管控空间范围除步骤(2)(3)中提取的禁止开发区、限制开发区以外的区域图斑提取为水安全保障引导区，为图斑新建功能区属性字段，标注为“水安全保障引导区
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水源供给”。
[0019]S1.2水源涵养空间管控范围及功能区识别与提取
[0020](1)采用水量平衡方程计算区域森林、灌丛、草地、农田、城市、湿地等具备水源涵养功能地类的水源涵养量，获取区域以上地类范围内的水源涵养量栅格数据，栅格数据value值即为水源涵养量。
[0021](2)按自然断点法将水源涵养量按栅格数据value值分为5级，表征水源涵养重要性由高到低分别为：极重要、高度重要、重要、一般重要、不重要，将水源涵养量重要及以上级别栅格数据提取为水源涵养空间管控范围，其中极重要区域提取为禁止开发区，高度重要区域提取为限制开发区，剩余其他区域提取为水安全保障引导区。将提取的水生态涵养空间管控范围及功能区栅格数据转换为矢量数据图斑，为图斑新建功能区属性字段，依次标注为“禁止开发区
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水源涵养”、“限制开发区
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水源涵养”、“水安全保障引导区
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水源涵养”。
[0022]S2水生态支持服务空间管控范围及功能区识别与提取
[0023]S2.1水土保持空间管控范围及功能区识别与提取
[0024](1)基于水土保持功能评价的水土保持空间管控范围及功能区识别与提取
[0025]a采用修正通用水土流失方程的水土保持功能评价，获取区域水土流失量栅格数据，栅格数据value值即为水土保持量。
[0026]b利用自然断点法将区域水土流失量栅格数据value值分为5级，表征水土保持功能重要性由高到低为：极重要、高度重要、重要、一般重要、不重要，将水土保持功能重要性
为重要及以上级别栅格数据提取为水土保持功能空间管控范围，其中极重要区域提取为禁止开发区，高度重要区域提取为限制开发区，剩余其他区域提取为水安全保障引导区。将提取的水土保持功能空间管控范围及功能区栅格数据转换为矢量数据图斑，为图斑新建功能区属性字段，依次标注为“禁止开发区
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水土保持功能”、“限制开发区
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水土保持功能”、“水安全保障引导区
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水土保持功能”。
[0027](2)基于水土流失敏感性评价的水土保持空间管控范围及功能区识别与提取
[0028]a采用通用水土流失方程原理进行水土流失敏感性评价，获取区域水土流失敏感性指数栅格数据，根据栅格value值将水土流失敏感性评价结果进行分级后判断其敏感级别，数值由低到高分别为：不敏感、轻度敏感、中度敏感、高度敏感和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水生态空间管控范围及功能区识别与提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1水生态供给服务空间管控范围及功能区识别与提取；S2水生态支持服务空间管控范围及功能区识别与提取；S3水生态调节服务空间管控范围及功能区识别与提取；S4获得水生态空间管控范围及功能区初步结果；S5生态风险区域识别；S6获得水生态空间管控范围及功能区最终结果。2.根据权利要求1所述的水生态空间管控范围及功能区识别与提取方法，其特征在于，S1水生态供给服务空间管控范围及功能区识别与提取，包括以下子步骤：S1.1水源供给空间管控范围及功能区识别与提取(1)获取区域土地利用矢量数据，检索地类名称属性字段，识别并提取其中特定土地利用类型图斑，作为水源供给空间管控范围；(2)获取区域在全国及省级主体功能区划中确定的禁止开发区域、国家和省市级各类自然保护区、水功能区划中的保护区、饮用水水源一级保护区范围图斑，将其与(1)中水源供给空间范围叠加，重叠部分图斑提取为禁止开发区，为图斑新建功能区属性字段，标注为“禁止开发区
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水源供给”；(3)获取区域在全国及省级主体功能区划中确定的限制开发区域、水功能区中的缓冲区、部分暂不开发利用的保留区、饮用水水源二级保护区、饮用水水源准保护区范围图斑；将全国及省级主体功能区划中确定的限制开发区域、水功能区中的缓冲区、部分暂不开发利用的保留区、饮用水水源二级保护区范围图斑与(1)中水源供给空间范围叠加，重叠部分图斑提取为限制开发区；饮用水水源准保护区范围图斑全部提取为限制开发区，为图斑新建功能区属性字段，标注为“限制开发区
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水源供给”；(4)将步骤(1)中识别并提取的水源供给管控空间范围除步骤(2)、(3)中提取的禁止开发区、限制开发区以外的区域图斑提取为水安全保障引导区，为图斑新建功能区属性字段，标注为“水安全保障引导区
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水源供给”；S1.2水源涵养空间管控范围及功能区识别与提取(1)采用水量平衡方程计算区域具备水源涵养功能地类的水源涵养量，获取区域水源涵养量栅格数据，栅格数据value值即为水源涵养量；(2)按自然断点法将水源涵养量按栅格数据value值分为5级，表征水源涵养重要性由高到低分别为：极重要、高度重要、重要、一般重要、不重要，将水源涵养量重要及以上级别栅格数据提取为水源涵养空间管控范围，其中极重要区域提取为禁止开发区，高度重要区域提取为限制开发区，剩余其他区域提取为水安全保障引导区；将提取的水生态涵养空间管控范围及功能区栅格数据转换为矢量数据图斑，为图斑新建功能区属性字段，依次标注为“禁止开发区
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水源涵养”、“限制开发区
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水源涵养”、“水安全保障引导区
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水源涵养”。3.根据权利要求1所述的水生态空间管控范围及功能区识别与提取方法，其特征在于，S2水生态支持服务空间管控范围及功能区识别与提取，包括以下子步骤：S2.1水土保持空间管控范围及功能区识别与提取(1)基于水土保持功能评价的水土保持空间管控范围及功能区识别与提取a采用修正通用水土流失方程进行水土保持功能评价，获取区域水土流失量栅格数据，
栅格数据value值即为水土保持量；b利用自然断点法将水土流失量栅格数据value值分为5级，表征水土保持功能重要性由高到低为：极重要、高度重要、重要、一般重要、不重要，将水土保持功能重要性为重要及以上级别栅格数据提取为水土保持功能空间管控范围，其中极重要区域提取为禁止开发区，高度重要区域提取为限制开发区，剩余其他区域提取为水安全保障引导区；将提取的水土保持功能空间管控范围及功能区栅格数据转换为矢量数据图斑，为图斑新建功能区属性字段，依次标注为“禁止开发区
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水土保持功能”、“限制开发区
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水土保持功能”、“水安全保障引导区
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水土保持功能”；(2)基于水土流失敏感性评价的水土保持空间管控范围及功能区识别与提取a采用通用水土流失方程原理进行水土流失敏感性评价，获取区域水土流失敏感性指数栅格数据，根据栅格value值将水土流失敏感性评价结果进行分级后判断其敏感级别，数值由低到高分别为：不敏感、轻度敏感、中度敏感、高度敏感和极敏感；b获取区域内国家及省市水土流失重点预防区及重点治理区范围图斑；c提取水土流失敏感性中度敏感及以上级别栅格数据，转换为矢量数据图斑，与水土流失重点预防区及重点治理区范围图斑叠加求并集，结果提取为水土流失敏感空间管控范围，提取其中极敏感区域为禁止开发区，高度敏感区域为限制开发区，剩余其他区域为水安全保障引导区；为图斑新建功能区属性字段，依次标注为“禁止开发区
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水土流失敏感”、“限制开发区
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水土流失敏感”、“水安全保障引导区
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水土流失敏感”；(3)将步骤(1)提取的“禁止开发区
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水土保持功能”与步骤(2)提取的“禁止开发区
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水土流失敏感”矢量数据图斑叠加求并集，作为水土保持空间管控范围中的禁止开发区，修改图斑功能区属性字段，标注为“禁止开发区
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水土保持”；将步骤(1)提取的“限制开发区
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水土保持功能”与步骤(2)提取的“限制开发区
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水土流失敏感”矢量数据图斑叠加求并集，并扣除“禁止开发区
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水土保持”图斑范围作为水土保持空间管控范围中的限制开发区，修改图斑功能区属性字段，标注为“限制开发区
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水土保持”；步骤(1)、步骤(2)提取的图斑中除以上已确定的“禁止开发区
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水土保持”、“限制开发区
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水土保持”外的图斑提取为水安全保障引导区，修改图斑功能区属性字段，标注为“水安全保障引导区
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水土保持”；S2.2生物多样性维持空间管控范围及功能区识别与提取(1)选择区域中以水域及周边环境作为重要栖息地、觅食地的重要濒危珍稀生物作为指示物种，包括国家一、二级保护物种及其他具有重要保护价值的物种；(2)利用Maxent模型进行物种概率分布模拟，经模型有效性验证后得到每个指示物种的分布预测概率栅格数据，栅格数据value值即物种分布概率；(3)按自然断点法将每个指示物种的分布预测概率栅格value值分为5级，表征区域相对的物种分布适宜性，由高至低分别为：最适宜、高度适宜、中等适宜、勉强适宜、不适宜，将中等适宜及以上级别区域提取为生物多样性维持空间管控范围，其中最适宜区域提取为禁止开发区，高度适宜区域提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：江文渊，陈启华，赵翌晨，张征云，闫佩，张彦敏，郭健，李怀明，罗航，
申请(专利权)人：天津环科环境规划科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：