System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种城乡融合视角下的生态安全格局构建方法技术_技高网

一种城乡融合视角下的生态安全格局构建方法技术

技术编号:41292418 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-13 14:43
本发明专利技术涉及一种城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,属于生态安全技术领域,包括如下步骤:提取对象城市城乡融合区,合理划分城乡空间;整合市级和中观尺度下的生态源地,作为城乡生态源地;确定城乡生态融合驱动因子,将对象城市土地利用类型与驱动因子结合,构建综合阻力面;根据最小累积阻力模型确定潜在生态廊道;基于重力模型筛选出重要生态廊道,并进行廊道重要性分级;基于水文分析模型提取辐射廊道,并提取生态节点,进行生态廊道优化;将城乡生态源地、重要生态廊道、辐射廊道及生态节点空间叠加,完成目标城市城乡生态安全格局构建。本发明专利技术可提升城乡生态安全格局的可实践性及有效性,以缩小城乡生态差距,促进城乡生态融合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生态安全,尤其涉及一种城乡融合视角下的生态安全格局构建方法


技术介绍

1、随着中国新型城镇化的快速发展,由于城市低效无序扩张形成的城乡融合区内部生态发展不均衡,以及城乡生态环境资源的分配失衡,导致城乡生态差距较大。同时,随着城乡融合区的形成,城乡生态空间也面临着斑块破碎化、生态廊道断裂等问题。为此,在城乡融合发展的政策引导下,寻求一条缩小城乡生态安全水平差距的路径,在零散的景观格局中构建和筛选重要生态廊道,形成城乡整体生态安全格局,对于城乡生态融合发展和可持续发展具有重要意义。

2、实现城乡生态融合的前提是一个安全良好的生态环境,而生态安全格局则是保护、改善生态环境的必由之路。生态安全格局能通过构建的生态廊道网络连通各个生态斑块,促进生态物种和资源的流通,在提高生态安全的同时,维护生态系统完整性,实现城乡空间的有机连接与融合。

3、近年来,国内外学者关于生态安全格局的构建角度主要有:景观安全格局优化、生态网络构建、减排增汇、生境敏感性、生态系统服务价值等。在研究尺度上,现有研究多从市域行政区划、流域、发达地区的城市群尺度构建生态安全格局,从宏观层面对区域整体的生态建设方向进行规划指引;也有研究从微观度出发,构建考虑地表径流量的洪涝适应性的生态安全格局,将廊道的具体位置精确到街道一级,但其结果无法有效的指导城乡之间的生态廊道建设。本专利技术以城乡生态融合为导向,构建城乡融合视角下的生态安全格局,相较于之前的专利技术,不仅对生态安全格局的构建提出了新的研究角度,同时为促进城乡生态融合提供技术参考。


技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足,本专利技术提供的一种城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,通过整合市级和中观尺度下生态源地,结合影响城乡生态融合度的驱动因子构建综合阻力面,基于“mcr和重力模型”识别和筛选重要生态廊道,基于水文分析原理优化生态廊道,识别生态节点,最终构建城乡融合视角下的生态安全格局可缩小城乡生态差距,促进城乡生态融合。

2、为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是:

3、本专利技术提供一种城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,包括如下步骤:

4、s1、基于npp/viirs月合成夜间灯光数据,提取对象城市城乡融合区,合理划分城乡空间;

5、s2、确定城乡生态源地:进行生态系统服务重要性评价,将评价结果的极重要区初筛为生态源地备选区,整合中观尺度(根据划分的城乡空间范围,特指市中心、城乡融合区和市郊区的城乡尺度)和市级尺度下的生态源地备选区作为城乡生态源地;

6、s3、构建综合阻力面:确定城乡生态融合度影响阻力因子;将对象城市现状土地利用与上述城乡生态融合度影响阻力因子结合构建阻力因子表并进行赋值;基于gis软件将各阻力因子的栅格图层进行空间叠加获取综合阻力面;

7、s4、提取潜在生态廊道:基于城乡生态源地和综合阻力面,根据最小累积阻力模型模拟和提取最小累积阻力路径,确定若干潜在生态廊道;

8、s5、确定若干重要生态廊道:基于重力模型通过计算源地之间的相互作用力筛选出重要生态廊道,并进行廊道重要性分级;

9、s6、生态廊道优化:借鉴水文分析原理,基于累积耗费距离表面进行水文分析,提取辐射廊道,并将重要生态廊道与辐射廊道的交叉处作为生态节点;

10、s7、将城乡生态源地、重要生态廊道、辐射廊道及生态节点在gis软件中进行空间叠加,采用步骤1中对象城市城乡空间范围对其边界范围内的源地、廊道和节点进行提取,完成目标城市城乡生态安全格局构建;

11、进一步地,所述步骤s1包括如下步骤:

12、s11、在gis软件中对npp/viirs月合成夜间灯光数据进行按掩膜提取,获得夜间灯光强度数据,计算夜间灯光起伏度,具体公式:

13、dwω=dnmax-dnmin

14、式中:dwω代表夜间灯光起伏度,dnmax和dnmin分别代表夜间灯光强度dn在3×3领域范围内的最大值和最小值;

15、s12、利用夜间灯光强度和夜间灯光起伏度提取城乡融合区外边界和内边界,为提取与对象城市市的高清谷歌影像拟合度最高的城乡融合区,选取不同的灯光强度阈值和灯光起伏度阈值进行不断校准,选取拟合度最好时的夜间灯光强度和夜间灯光起伏度阈值;

16、s13、提取夜间灯光强度大于阈值的区域,夜间灯光起伏度小于阈值的区域作为对象城市市城乡融合区,夜间灯光强度小于阈值的区域为对象城市市郊区,夜间灯光起伏度大于阈值的区域为对象城市市中心。

17、进一步地,所述步骤s2包括如下步骤:

18、s21、选取生态系统服务中的水源涵养功能、水土保持功能、生物多样性功能和洪水控制功能,分别对对象城市城乡空间进行生态功能重要性评价;

19、s22、综合考虑中观和市级尺度下对象城市市中心、城乡融合区、市郊区和对象城市的斑块数量与面积确定斑块的阈值范围,剔除面积较小的斑块,其余的作为城乡生态源地。

20、进一步地,所述步骤s3包括如下步骤:

21、s31、基于土地覆被类型建立基础阻力面,林地、草地、湿地、水体、未利用地、耕地、建设用地分别赋值;

22、s32、构建城乡生态融合度测算指标体系,对对象城市城乡生态融合度进行测算及等级划分,并运用地理探测器模型得到影响城乡生态融合发展水平驱动因子,获得城乡生态融合度影响阻力因子,作为修正因子;

23、s33、对修正因子进行阻力面赋值和权重确定,进一步计算生态融合自然影响度、生态融合环境影响度、生态融合人为活动影响度,将三种类型的影响度等权叠加得到生态融合综合影响度;

24、s34、基于s33对基础阻力面按公式进行阻力值修正,获得综合阻力面,公式为

25、

26、式中,rn为修正后第n个栅格的阻力系数;ein为第n个栅格的生态融合综合影响度;ein,i为第n个栅格对应的土地覆被类型i的平均生态融合综合影响度;r为第n个栅格对应的基础阻力系数。

27、进一步地,所述最小累积阻力模型的计算表达式如下:

28、

29、式中,mcr为最小累积成本;f为最小累积阻力与生态过程之间存在的某一正相关函数;dij为生态源地j与景观空间单元i在空间属性的距离;ri为景观空间单元i在扩散过程中的阻力值。

30、进一步地,所述重力模型的计算表达式如下:

31、

32、式中,gij指斑块i到斑块j之间的相互作用强度;dij是斑块i到斑块j的最小累积阻力的标准化值;pi为斑块i的阻力值;si是斑块i的面积;lij是斑块i到斑块j之间的最小累积阻力值;lmax是斑块间最大的最小累积阻力值,即对lij的集合的最大值。

33、进一步地,所述步骤s6水文分析原理,具体步骤包括以城乡生态源地为对象,基于累积耗费距离表面,提取大于阈值的为汇流累积量,再通过gi本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种城乡融合视角下的生态安全格局构建方法;其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,其特征在于,所述S1包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,其特征在于,所述S2包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述的城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,其特征在于,所述S3包括如下步骤:

5.根据权利要求1所述的城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,其特征在于,所述最小累积阻力模型的计算表达式如下:

6.根据权利要求1所述的城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,其特征在于,所述重力模型的计算表达式如下:

7.根据权利要求1所述的城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,其特征在于,所述S6水文分析原理,具体步骤包括以城乡生态源地为对象,基于累积耗费距离表面,提取大于阈值的为汇流累积量,再通过GIS软件中河网分级的STRAHLER方法识别出辐射廊道。

【技术特征摘要】

1.一种城乡融合视角下的生态安全格局构建方法;其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,其特征在于,所述s1包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,其特征在于,所述s2包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述的城乡融合视角下的生态安全格局构建方法,其特征在于,所述s3包括如下步骤:

5.根据权利要求1所述的城乡融合视角...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘艳中孙秋雨
申请(专利权)人:武汉科技大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1