城镇化与水生态功能的时空动态分析方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数据分析领域，特别涉及一种城镇化与水生态功能的时空动态分析方法、装置以及设备，通过空间迁移趋势分析法，获得目标区域的各个所述网格单元在目标时间段内的时空动态分析结果，可以更全面地了解研究区城市化与水生态系统服务功能的空间分布特征和发展趋势，能够为研究城镇化和水生态系统服务空间演变机制提供更为深入的认识，为城市可持续发展提供科学依据。展提供科学依据。展提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】
城镇化与水生态功能的时空动态分析方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及数据分析领域，特别涉及是一种城镇化与水生态功能的时空动态分析方法、装置、设备以及存储介质。

技术介绍

[0002]城市化和水生态是当今社会发展中面临的重要问题，城市化进程快速推进，导致城市规模和人口数量不断增加，建设用地比例不断上升，绿地覆盖率下降，导致水资源的利用效率和水质状况受到了影响。同时，水生态的破坏也会影响城市的可持续发展。因此，对城市化和水生态状况进行综合评价和研究，对于促进城市化和水生态的可持续发展具有重要意义。
[0003]已有研究表明，城市化对水资源的影响十分复杂，城市扩张会引起土地利用变化，进而影响水文循环，导致水资源的减少和污染等问题。但是以往的研究主要采用定性分析方法，缺少时空动态方面的研究。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于，提供一种城镇化与水生态功能的时空动态分析方法、装置、设备以及存储介质，通过空间迁移趋势分析法，获得目标区域的各个所述网格单元在目标时间段内的时空动态分析结果，可以更全面地了解研究区城市化与水生态系统服务功能的空间分布特征和发展趋势，能够为研究城镇化和水生态系统服务空间演变机制提供更为深入的认识，为城市可持续发展提供科学依据。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种城镇化与水生态功能的时空动态分析方法，包括以下步骤：
[0006]获取目标区域在目标时间段内的影响数据序列，其中，所述影响数据序列包括若干个时间节点的影响数据；
>[0007]将所述目标区域划分为若干个网格单元，根据所述影响数据序列，获得若干个所述网格单元的若干个时间节点的影响数据；
[0008]根据各个所述网格单元的若干个时间节点的影响数据，计算各个所述网格单元的若干个时间节点的水城空间耦合因子集，其中，所述水城空间耦合因子集包括若干个城镇化水平因子，以及若干个水生态功能因子；
[0009]根据各个所述网格单元的若干个时间节点的水城空间耦合因子集，计算各个所述网格单元的若干个时间节点的城镇化水平综合指数以及水生态功能综合指数；
[0010]获得各个所述网格单元对应的坐标参数，根据各个所述网格单元对应的坐标参数、若干个时间节点的城镇化水平综合指数以及水生态功能综合指数，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的空间距离变化参数以及空间分布变化参数，根据各个所述网格单元的若干个时间节点的空间距离变化参数以及空间分布变化参数，获得各个所述网格单元在目标时间段内的时空动态分析结果。
[0011]第二方面，本申请实施例提供了一种城镇化与水生态功能的时空动态分析装置，包括：
[0012]数据获取模块，用于获取目标区域在目标时间段内的影响数据序列，其中，所述影响数据序列包括若干个时间节点的影响数据；
[0013]网格单元划分模块，用于将所述目标区域划分为若干个网格单元，根据所述影响数据序列，获得若干个所述网格单元的若干个时间节点的影响数据；
[0014]因子计算模块，用于根据各个所述网格单元的若干个时间节点的影响数据，计算各个所述网格单元的若干个时间节点的水城空间耦合因子集，其中，所述水城空间耦合因子集包括若干个城镇化水平因子，以及若干个水生态功能因子；
[0015]指数计算模块，用于根据各个所述网格单元的若干个时间节点的水城空间耦合因子集，计算各个所述网格单元的若干个时间节点的城镇化水平综合指数以及水生态功能综合指数；
[0016]时空动态分析模块，用于获得各个所述网格单元对应的坐标参数，根据各个所述网格单元对应的坐标参数、若干个时间节点的城镇化水平综合指数以及水生态功能综合指数，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的空间距离变化参数以及空间分布变化参数，根据各个所述网格单元的若干个时间节点的空间距离变化参数以及空间分布变化参数，获得各个所述网格单元在目标时间段内的时空动态分析结果。
[0017]第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法的步骤。
[0018]第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法的步骤。
[0019]在本申请实施例中，提供一种城镇化与水生态功能的时空动态分析方法、装置、设备以及存储介质，通过空间迁移趋势分析法，获得目标区域的各个所述网格单元在目标时间段内的时空动态分析结果，可以更全面地了解研究区城市化与水生态系统服务功能的空间分布特征和发展趋势，能够为研究城镇化和水生态系统服务空间演变机制提供更为深入的认识，为城市可持续发展提供科学依据。
[0020]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
附图说明
[0021]图1为本申请一个实施例提供的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法的流程示意图；
[0022]图2为本申请一个实施例提供的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法的流程中S3的示意图；
[0023]图3为本申请一个实施例提供的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法的流程中S3的示意图；
[0024]图4为本申请一个实施例提供的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法的流程中S4的示意图；
[0025]图5为本申请一个实施例提供的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法的流程中S5的示意图；
[0026]图6为本申请一个实施例提供的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法的流程中S5的示意图；
[0027]图7为本申请一个实施例提供的城镇化与水生态功能的时空动态分析装置的结构示意图；
[0028]图8为本申请一个实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0029]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0030]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0031]应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城镇化与水生态功能的时空动态分析方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标区域在目标时间段内的影响数据序列，其中，所述影响数据序列包括若干个时间节点的影响数据；将所述目标区域划分为若干个网格单元，根据所述影响数据序列，获得若干个所述网格单元的若干个时间节点的影响数据；根据各个所述网格单元的若干个时间节点的影响数据，计算各个所述网格单元的若干个时间节点的水城空间耦合因子集，其中，所述水城空间耦合因子集包括若干个城镇化水平因子，以及若干个水生态功能因子；根据各个所述网格单元的若干个时间节点的水城空间耦合因子集，计算各个所述网格单元的若干个时间节点的城镇化水平综合指数以及水生态功能综合指数；获得各个所述网格单元对应的坐标参数，根据各个所述网格单元对应的坐标参数、若干个时间节点的城镇化水平综合指数以及水生态功能综合指数，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的空间距离变化参数以及空间分布变化参数，根据各个所述网格单元的若干个时间节点的空间距离变化参数以及空间分布变化参数，获得各个所述网格单元在目标时间段内的时空动态分析结果。2.根据权利要求1所述的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法，其特征在于，所述根据各个所述网格单元对应的坐标参数、若干个时间节点的城镇化水平综合指数以及水生态功能综合指数，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的空间距离变化参数以及空间分布变化参数，包括步骤：分别将所述网格单元的城镇化水平综合指数、水生态功能综合指数作为权重参数，根据各个所述网格单元对应的坐标参数、若干个时间节点的权重参数以及预设的地理加权平均中心算法，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的地理加权平均中心坐标参数，其中，所述地理加权平均中心坐标参数包括城镇化水平综合指数对应的地理加权平均中心坐标参数，以及水生态功能综合指数对应的地理加权平均中心坐标参数，所述地理加权平均中心算法为：式中，为所述地理加权平均中心坐标参数的横坐标参数，n为网格单元的数目，i表示第i个网格，w
i
为第i个网格对应的权重参数，x
i
为第i个网格对应的坐标参数的横坐标参数，为所述地理加权平均中心坐标参数的纵坐标参数，y
i
为第i个网格对应的坐标参数的纵坐标参数；根据各个所述网格单元的若干个时间节点的地理加权平均中心坐标参数以及预设的空间距离计算算法，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的空间距离变化参数，其中，所述空间距离计算算法为：式中，D
j
为第j个时间节点的空间距离变化参数，为城镇化水平综合指数对应的第
j个时间节点的地理加权平均中心坐标参数的横坐标参数，为水生态功能综合指数对应的第j个时间节点的地理加权平均中心坐标参数的横坐标参数，为城镇化水平综合指数对应的第j个时间节点的地理加权平均中心坐标参数的纵坐标参数，为水生态功能综合指数对应的第j个时间节点的地理加权平均中心坐标参数的纵坐标参数。3.根据权利要求2所述的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法，其特征在于：所述空间分布参数包括椭圆坐标参数、空间方位角参数以及椭圆标准差参数；所述根据各个所述网格单元对应的坐标参数、若干个时间节点的城镇化水平综合指数以及水生态功能综合指数，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的空间距离变化参数以及空间分布变化参数，包括步骤：根据各个所述网格单元对应的坐标参数、若干个时间节点的地理加权平均中心坐标参数以及预设的椭圆坐标计算算法，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的椭圆坐标参数，其中，所述椭圆坐标参数包括城镇化水平综合指数对应的椭圆坐标参数，以及水生态功能综合指数对应的椭圆坐标参数，所述椭圆坐标计算算法为：式中，SDE
x
为所述椭圆坐标参数的横坐标参数，SDE
y
为所述椭圆坐标参数的纵坐标参数；为第i个网格单元在横轴方向的偏差参数，为第i个网格单元在横轴方向的偏差参数，为第i个网格单元在纵轴方向的偏差参数，根据各个所述网格单元的若干个时间节点的权重参数、椭圆坐标参数以及预设的空间方位角计算算法，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的空间方位角参数，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的角度参数，其中，所述空间方位角计算算法为：式中，tanθ为所述空间方位角参数，θ为角度参数；根据各个所述网格单元的若干个时间节点的权重参数、椭圆坐标参数、角度参数以及预设的椭圆标准差参数计算算法，获得各个所述网格单元的若干个时间节点的椭圆标准差参数，其中，所述椭圆标准差参数包括城镇化水平综合指数对应的椭圆标准差参数，以及水生态功能综合指数对应的椭圆标准差参数，所述椭圆标准差参数计算算法为：式中，σ
x
为所述椭圆标准差参数的横轴标准差参数，表示椭圆在横轴方向的标准差，σ
y
为所述椭圆标准差参数的纵轴标准差参数，表示椭圆在纵轴方向的标准差。
4.根据权利要求1所述的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法，其特征在于：所述城镇化水平因子包括建筑用地面积因子、人口密度因子以及地区生产总值因子，所述水生态功能因子包括产水量功能因子、土壤保持功能因子以及水质净化功能因子。5.根据权利要求4所述的城镇化与水生态功能的时空动态分析方法，其特征在于：所述影响数据包括高程数据、土地面积数据、...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小玲，黄爱琳，杨骥，李勇，邓应彬，邓丽明，舒思京，
申请(专利权)人：广东省科学院广州地理研究所，
类型：发明
国别省市：