【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩溶地区生态修复，具体涉及一种基于固土增汇的岩溶地区生态修复植物配置系统及方法。
技术介绍
1、 增强陆地碳汇被认为是缓解气候变化最为成熟的途径之一，“建植”是固碳的有效途径，但仅依靠种植高固碳植物还无法发挥最大的生物固碳作用。研究表明，对高固碳植物加以适当的搭配，在保证生态系统健康性、稳定性以及生物多样性基础上，方可发挥更大的碳汇效益。 西南岩溶地区约占我国国土面积的1/3，是世界上连片分布面积最大、岩溶发育最强烈的典型生态脆弱区之一。岩溶地区成土慢, 土层薄且分布不连续, 水文过程响应迅速, 植被破坏后恢复较为困难，广泛面临着石漠化、岩溶塌陷、干旱内涝、地下河污染等环境地质问题。因此，需要针对西南岩溶地区进行生态保护修复工作。
2、现有方案中，文献cn116982520a公开了一种岩溶区煤矸石堆的生态修复方法，修整岩溶区的煤矸石消除煤矸石堆及其周边的地质灾害隐患区，整平煤矸石堆平台，在煤矸石平台区种植修复植物；文献cn116391575a提供了石漠化地区峰丛洼地植被修复方法，将石漠化地区峰丛洼地分成上坡无植被、高脆弱性、高风化程度的裸岩区域，并通过适配不同的绿化物种以解决在石漠化地区峰丛洼地的植被绿化修复困难问题。然而，这些方案都无法用于西南岩溶地区进行高质量的生态修复。更关键地是，如何高质量、高效地、精细化地开展西南岩溶地区生态修复，实现保土和固碳能力双提升，增强脆弱生态系统的健康性、生物多样性，已成为本领域关注的热点和难点。
技术实现思路
1、至少
2、本专利技术采用了如下技术方案。
3、一种基于固土增汇的岩溶地区生态修复植物配置系统，包括计算机控制系统，计算机控制系统包括存储模块、处理模块及存储在存储模块上并可在处理模块上运行的程序，所述处理模块执行所述程序时实现以下步骤：
4、s1，读取生态修复工程的经纬度数据、生态修复及再利用规划数据、无人机航摄的周边环境图像，以及生态修复区域的海拔数据、土壤信息数据、气象资料数据、水文资料数据、地块面积资料数据；
5、s2，对生态修复工程进行分类，具体地：当生态修复工程未处于石漠化区域，定义该生态修复工程为一般生态修复工程；当生态修复工程处于轻度石漠化地区，定义该生态修复工程为第ⅰ类生态修复工程；当生态修复工程处于中度石漠化地区，定义该生态修复工程为第ⅱ类生态修复工程；当生态修复工程处于重度石漠化地区，定义该类生态修复工程为第ⅲ类生态修复工程；当生态修复工程处于极度石漠化地区，定义该生态修复工程为第ⅳ类生态修复工程；
6、s3，根据所得生态修复工程的分类结果，分别对生态修复工程的植物物种的固土能力、固碳能力进行赋权；对于一般生态修复工程，固碳权重为a1，固土权重为b1；对于第ⅰ类生态修复工程，固碳权重为a2，固土权重为b2；对于第ⅱ类生态修复工程，固碳权重为a3，固土权重为b3；对于第ⅲ类生态修复工程，固碳权重为a4，固土权重为b4；对于第ⅳ类生态修复工程，固碳权重为a5，固土权重为b5；其中，a1<a2<a3<a4<a5，b1>b2>b3>b4>b；
7、s4，读取数据库中存储的植物数据，植物数据包括植物的获取成本、病虫害风险、耐干旱、耐贫瘠、耐污染、耐寒、耐盐碱、耐酸性、养护难易程度、植物习性协同/互斥信息、植物种植密度；
8、s5，结合步骤s1中读取的信息，为生态修复工程各区域匹配符合要求的植物种类；
9、s6，针对匹配的植物种类，根据下式（1）计算生态修复工程区域的植物功能目标值，并根据所得植物功能目标值筛选出符合要求的生态修复植物，
10、g=（c1固+…+ cn固）*ai*（s/ρ*a1）+（t1固+…+ tn固）*bi*（s/ρ*an）……（1）
11、式中，g为生态修复工程区域的植物功能目标值，cn固为第n个植物的固碳量，tn固为第n个植物的保土量，ai、bi为生态修复工程类型对应的权重，s为生态修复工程区域面积，ρ为植物配置单元的面积（ρ由本领域技术人员通过植物最大的播种/种植密度确定，配置单元的确定是首先根据最大播种/种植密度确定配置单元面积，再根据其他物种的种植密度依次确定在配置单元中的栽植位置和数量），n为匹配的第n个植物, an指第n个植物在配置单元中的数量；
12、s7，读取数据库中的植物（指标）数据，包括植物的获取成本数据、病虫害风险数据、耐干旱数据、耐贫瘠数据、耐污染数据、耐低温数据、养护难易程度数据，并按照下式（2）计算植物的综合评价总值，
13、z =α1，1*β1，1+…+αn,j*βn,j………（2）
14、式中，αn,j为第n个植物的第j个指标权重，βn,j为预先存储在数据库中的第n个植物的第j个指标数值；
15、s8，根据所得植物功能目标值、综合评价总值，按照下式（3）获取生态修复植被配置推荐值，
16、t= g +（z1+ ……+ zk）………（3）
17、式中，t表示生态修复植被配置推荐值，zk表示第k种植物的综合评价总值，g表示生态修复工程区域的植物功能目标值；
18、s9，根据所得生态修复植被配置推荐值，筛选并输出与之对应的植物。
19、进一步地，当生态修复目标为增强生态系统健康性、稳定性、生物多样性时，无需考虑植被的美感度；当生态修复工程有建设公园或处于交通干线、长江干流及主要支流可视范围内时，匹配的乡土植物比例不低于植物总数的50%。
20、作为优选方案，步骤s9中，首次筛选出生态修复植被配置推荐值排名前十对应的植物。
21、进一步地，还包括步骤s10：将筛选出的植物搭配至生态修复工程模型中的生态修复工程区域，形成生态修复植被配置效果；将无人机航摄的周边环境图像中的植物提取并植入到生态修复工程模型中，形成生态修复区周边环境模型；然后判别生态修复植被配置效果与模型中生态修复区周边环境的协调度，当协调度数值高于50%时，输出植物搭配合格；当协调度数值低于50%时，输出植物搭配不合格，并重新筛选出生态修复植被配置推荐值排名为其它数值对应的植物，直到植物搭配合格时结束。
22、 进一步地，所述的协调度判别方法包括：在夏季时间航摄周边环境图像；在生态修复区周边环境模型中选择并复制步骤s9筛选出的植物，然后用复制的植物信息均匀植入至生态修复工程模型中的生态修复工程区域；接着，框选并计算生态修复工程区域中无匹配植物区域的面积；然后按照下式（4）获取协调度数值，
23、s协= s非/s………（4）
24、式中，s非为生态修复工程区域中无匹配植物区域的面积，所述无匹配植物区域是指无筛选植物覆盖的区域，s为生态修复工程区域面积。
25、作为另一优选方案：在夏季时间航摄周边环本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于固土增汇的岩溶地区生态修复植物配置系统，包括计算机控制系统，计算机控制系统包括存储模块、处理模块及存储在存储模块上并可在处理模块上运行的程序，其特征在于，所述处理模块执行所述程序时实现以下步骤：
2.根据权利要求1所述的岩溶地区生态修复植物配置系统，其特征在于：当生态修复目标为增强生态系统健康性、稳定性、生物多样性时，无需考虑植被的美感度；当生态修复工程有建设公园或处于交通干线、长江干流及主要支流可视范围内时，匹配的乡土植物比例不低于植物总数的50%。
3.根据权利要求1或2所述的岩溶地区生态修复植物配置系统，其特征在于：步骤S9中，首次筛选出生态修复植被配置推荐值排名前十对应的植物。
4.根据权利要求3所述的岩溶地区生态修复植物配置系统，其特征在于，还包括步骤S10：将筛选出的植物搭配至生态修复工程模型中的生态修复工程区域，形成生态修复植被配置效果；将无人机航摄的周边环境图像中的植物提取并植入到生态修复工程模型中，形成生态修复区周边环境模型；然后判别生态修复植被配置效果与模型中生态修复区周边环境的协调度，当协调度数值高于50%时，
5.根据权利要求4所述的岩溶地区生态修复植物配置系统，其特征在于，所述的协调度判别方法包括：在夏季时间航摄周边环境图像；在生态修复区周边环境模型中选择并复制步骤S9筛选出的植物，然后用复制的植物信息均匀植入至生态修复工程模型中的生态修复工程区域；接着，框选并计算生态修复工程区域中无匹配植物区域的面积；然后按照下式（4）获取协调度数值，
6.根据权利要求4所述的岩溶地区生态修复植物配置系统，其特征在于：在夏季时间航摄周边环境图像；在生态修复区周边环境模型中选择并复制步骤S9筛选出的植物，然后用复制的植物信息均匀植入至生态修复工程模型中的生态修复工程区域；接着，提取生态修复工程区域的色调（H）、饱和度（S）、明度（V）值，并计算分别H、S、V的平均值；接着，计算去除生态修复工程区的周边环境图像中H、S、V的平均值；若同时满足“H工/H环<0.6，S工/S环<0.6,V工/V环<0.6”，则表示协调度符合要求；其中，H工表示生态修复工程区域的色调平均值，H环表示生态修复区周边环境模型的色调平均值，S工表示生态修复工程区域的饱和度平均值，S环表示生态修复区周边环境模型的饱和度平均值，V工表示生态修复工程区域的明度平均值，V环表示生态修复区周边环境模型的明度平均值。
7.一种岩溶地区生态修复植物配置方法，其特征在于，步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于固土增汇的岩溶地区生态修复植物配置系统，包括计算机控制系统，计算机控制系统包括存储模块、处理模块及存储在存储模块上并可在处理模块上运行的程序，其特征在于，所述处理模块执行所述程序时实现以下步骤：
2.根据权利要求1所述的岩溶地区生态修复植物配置系统，其特征在于：当生态修复目标为增强生态系统健康性、稳定性、生物多样性时，无需考虑植被的美感度；当生态修复工程有建设公园或处于交通干线、长江干流及主要支流可视范围内时，匹配的乡土植物比例不低于植物总数的50%。
3.根据权利要求1或2所述的岩溶地区生态修复植物配置系统，其特征在于：步骤s9中，首次筛选出生态修复植被配置推荐值排名前十对应的植物。
4.根据权利要求3所述的岩溶地区生态修复植物配置系统，其特征在于，还包括步骤s10：将筛选出的植物搭配至生态修复工程模型中的生态修复工程区域，形成生态修复植被配置效果；将无人机航摄的周边环境图像中的植物提取并植入到生态修复工程模型中，形成生态修复区周边环境模型；然后判别生态修复植被配置效果与模型中生态修复区周边环境的协调度，当协调度数值高于50%时，输出植物搭配合格；当协调度数值低于50%时，输出植物搭配不合格，并重新筛选出生态修复植被配置推荐值排名为其它数值对应的植物，直到植物搭配合格时结束。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：李成，司洪涛，毛铮，马磊，徐铭泽，刘江，王琛，姚璐，朱丹，
申请(专利权)人：重庆地质矿产研究院，
类型：发明
国别省市：
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