【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境生态，特别是涉及基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法。
技术介绍
1、近年来，随着快速城市化的发展，生态环境受到了破坏，导致了自然灾害增多、水土流失、生物多样性减少等问题，进一步威胁到了人类社会的生存发展与进步需求。保障生态环境、促进人与自然和谐共生，成为了全球共同的迫切要求。在这种背景下，各国学者为保障自然环境的安全与人类自身的发展需求，纷纷开展生态安全格局研究。尽管具体的构建方法没有统一标准，如何识别生态源地与构建阻力面的方法多种多样，构建体系差异较大，但目前已基本形成了“生态源地—构建阻力面—生态廊道”的范式。从最终的构建结果来看，形成以生态源地为点或面，生态廊道为连接线的生态安全格局作为构建结果。
2、在当前的生态安全格局研究中，尽管已经取得了一系列显著的进展，但在拓扑特征方面的探讨却显得相对不足。拓扑特征作为描述空间结构、连接性和网络动态性的关键指标，对于深入理解生态安全格局的构成、演变以及其对生态系统稳定性和功能的影响至关重要。然而，现有的研究方法，对生态安全格局的拓扑特性理解不够深入和全面。缺乏一套量化直观的评价方法，存在以下不足：
3、1、重要廊道作为连接不同生态源地的关键通道，对于维护生态系统的连通性和完整性至关重要。而重要生态源地则是生态系统服务的核心区域，对于保障生物多样性和生态系统的稳定性具有不可替代的作用。现有研究方法往往受限于数据获取的难度、分析技术的复杂性以及理论框架的局限性，未能准确识别出重要廊道与重要生态源地。
4、2、在生态
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有生态安全格局研究中过于侧重构建方法，而在构建完成后对生态安全格局特征分析不足的局限性。为此提出了一种复杂网络理论的关键源地与关键生态廊道节点的识别方法。该方法通过深入分析生态源地与生态廊道之间的相互作用和联系，构建出一个能够反映生态系统结构和功能的复杂网络模型。通过对该复杂网络模型的拓扑特征分析，能够精确地识别出对生态系统稳定性和连通性具有重要影响的关键生态源地与关键生态廊道节点。
2、通过应用这种方法识别出关键生态源地与关键生态廊道节点，在资源有限的条件下，可以指导优先对研究区内重要生态源地与重要生态廊道进行保护，从而达到最大的保护效果。这种方法不仅提高了生态保护的针对性和效率，而且为管理者在地方生态保护工作中提供了一种直观、科学的决策依据。通过精准识别关键的生态源地与生态廊道，管理者可以更加精准地制定保护策略，优化资源配置，确保生态系统的健康和可持续发展。
3、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
4、基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，包括：
5、设置生态源地面作为网络节点，在所述生态源地面间设置最短路径作为边，建立基于所述网络节点和边的复杂网络模型；
6、获取所述复杂网络模型的拓扑结构；所述拓扑结构包括：节点度和节点强度，根据所述节点度和所述节点强度，对所述复杂网络模型进行节点安全性分析，获取不同安全性的网络节点分类；
7、获取所述复杂网络模型的网络节点间的平均最短路径长度和平均聚类系数，根据所述平均最短路径长度和所述平均聚类系数，分别确定生态源地面之间通行的平均阻力以及所述网络节点的紧密程度。
8、可选地，建立基于所述网络节点和边的复杂网络模型包括：
9、获取生态安全格局，根据所述生态安全格局，获取若干个空间上独立的生态源地面以及该生态安全格局的生态阻力面；
10、设置建立所述复杂网络模型的目标条件，根据所述目标条件，连接所述生态源地面之间的最短路径；
11、将连接最短路径后的生态源地面以及生态阻力面，抽象为所述复杂网络模型。
12、可选地，所述建立所述复杂网络模型的目标条件包括：
13、每个网络节点具有明确的地理位置、每个网络节点至少具有1个最短路径连接到其他的网络节点以及每个网络节点与周边网络节点的连接数不小于1且不大于网络节点数量。
14、可选地，获取所述复杂网络模型的拓扑结构包括：
15、获取所述复杂网络模型的节点度包括：
16、当所述网络节点与周围的网络节点出现最短路径时，以递增的方式进行统计，遍历所有的最短路径，获取节点度；
17、获取所述复杂网络模型的节点强度，根据所述节点强度，确定所述网络节点与周边网络节点的流通情况；
18、获取所述复杂网络模型的节点强度的方法为：
19、
20、其中，mi为网络节点i的节点强度，n为网络节点集合，lij为与网络节点相连接的所有最短路径。
21、可选地，获取所述复杂网络模型的拓扑结构后还包括：
22、获取所述复杂网络模型的节点强度分布，根据所述节点强度分布，确定每个网络节点在整个复杂网络中的流通强度比例，统计所述节点强度分布所有网络节点的比例，确定不同节点强度分布的网络节点占总体网络节点的比例；
23、获取所述复杂网络模型的节点强度分布的方法为：
24、
25、其中，ri为节点强度分布；
26、m值定义为：
27、
28、其中，m为所有网络节点的节点强度mi之和，m为所有网络节点的节点强度mi之和。
29、可选地，对所述复杂网络模型进行节点安全性分析的方法为：
30、ssi＝ki*mi
31、其中，ssi为网络节点ni的安全指数，ki为节点度，mi为节点强度。
32、可选地，获取所述复杂网络模型的网络节点间的平均最短路径长度的方法为：
33、
34、其中，lmean为平均最短路径长度，lij为与网络节点相连接的所有最短路径，n为网络中生态源地的总数量，p为最短路径边。
35、可选地，获取所述网络节点相连接的所有最短路径包括：
36、创建路径分析图层，将所述复杂网络模型添加到所述路径分析图层，标记起始节点和目的节点，并添加障碍条件，获取所述网络节点相连接的所有最短路径。
37、可选地，获取所述复杂网络模型的网络节点间的平均聚类系数的方法为：
38、
39、其中，omean为平均聚类系数，n为网络中生态源本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，建立基于所述网络节点和边的复杂网络模型包括：
3.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，所述建立所述复杂网络模型的目标条件包括：
4.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，获取所述复杂网络模型的拓扑结构包括：
5.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，获取所述复杂网络模型的拓扑结构后还包括：
6.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，对所述复杂网络模型进行节点安全性分析的方法为：
7.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，获取所述复杂网络模型的网络节点间的平均最短路径长度的方法为：
8.根据权利要
9.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，获取所述复杂网络模型的网络节点间的平均聚类系数的方法为：
10.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，获取所述网络节点的集聚系数的方法为：
...【技术特征摘要】
1.基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，建立基于所述网络节点和边的复杂网络模型包括：
3.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，所述建立所述复杂网络模型的目标条件包括：
4.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，获取所述复杂网络模型的拓扑结构包括：
5.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键生态源地与关键生态廊道节点识别方法，其特征在于，获取所述复杂网络模型的拓扑结构后还包括：
6.根据权利要求1所述的基于复杂网络的关键...
【专利技术属性】
技术研发人员：李剑锋，张媛静，刘春雷，李政红，朱玉晨，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：发明
国别省市：
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