一种基于区域尺度的生态空间评价方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于区域尺度的生态空间评价方法及系统，涉及生态空间评价领域。该方法包括：步骤1，获取模块根据不同的区域尺度评价指标获取对应的生态空间评价指数；步骤2，计算模块对生态空间评价指数进行计算，得到生态空间评价指数的权重；步骤3，ArcGIS平台对生态空间评价指数进行归一化处理；步骤4，处理器基于所述评价指数的权重，对归一化处理后的结果进行叠加分析；步骤5，辨识模块根据叠加分析的结果，判断生态空间是否受损。本发明能够解决忽视区域生态系统特点及社会需求，应用性较低问题，达到准确判断生态空间是否受损的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及生态空间评价领域，尤其涉及一种基于区域尺度的生态空间评价方法及系统。

背景技术

目前对于生态空间评价技术主要包括生态空间的辨识、识别生态源地、评价生态系统服务、生态健康、生态安全格局等，先进技术的应用推动了生态空间的进一步划定和管理。

但目前对于生态空间的内涵、辨识、分类和生态管控等方面的研究都较为薄弱，现有评价体系由于忽视区域生态系统特点及社会需求，具有较低的应用性。适用于区域角度的评价生态空间的成熟技术较缺乏、针对性不强，且无法根据区域角度判断生态空间是否受损。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于区域尺度的生态空间评价方法及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于区域尺度的生态空间评价方法，包括：

步骤1，获取模块根据不同的区域尺度评价指标获取对应的生态空间评价指数；

步骤2，计算模块对生态空间评价指数进行计算，得到生态空间评价指数的权重；

步骤3，ArcGIS平台对生态空间评价指数进行归一化处理；

步骤4，处理器基于所述评价指数的权重，对归一化处理后的结果进行叠加分析；

步骤5，辨识模块根据叠加分析的结果，判断生态空间是否受损。

本发明的有益效果是：可灵活根据不同区域尺度建立不同的生态空间评价体系，即可以根据不同的区域尺度进行生态空间的计算以及判断，从而更加准确的判断出生态空间是否受损，由于对评价指数的权重计算以及对评价指数的归一化处理都提高了评价方法的适用性。

进一步，不同的区域尺度评价指标包括：

生物多样性数据、植被覆盖度、生态敏感度、空气质量数据。

采用上述进一步方案的有益效果是，获取不同的区域尺度评价指标可以更加全面的为评价方法提供基础数据，并且可以得出更加准确的生态空间受损判断结果。

进一步，步骤2之前还包括：

将所述生态空间评价指数进行栅格处理，得到网格化栅格数据。

采用上述进一步方案的有益效果是，将数据转换成栅格数据可以有利于处理器的计算，提高处理的效率。

进一步，步骤2具体为：

通过层次分析法对所述网格化栅格数据进行分析，得到与区域尺度评价指标相对应的生态空间评价指数的权重。

采用上述进一步方案的有益效果是，计算权重可以准备的反应生态空间的受损程度，并提高评价方法的准确度。

进一步，步骤5具体为：

将叠加分析的结果与阈值进行比较，超过阈值，则判断为受损生态空间，反之，则为未受损空间。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种基于区域尺度的生态空间评价系统，包括：

获取模块，用于根据不同的区域尺度评价指标获取对应的生态空间评价指数；

计算模块，用于对生态空间评价指数进行计算，得到生态空间评价指数的权重；

ArcGIS平台，用于对生态空间评价指数进行归一化处理；

处理器，用于基于所述评价指数的权重，对归一化处理后的结果进行叠加分析；

辨识模块，用于根据叠加分析的结果，判断生态空间是否受损。

本发明的有益效果是：可灵活根据不同区域尺度建立不同的生态空间评价体系，即可以根据不同的区域尺度进行生态空间的计算以及判断，从而更加准确的判断出生态空间是否受损，由于对评价指数的权重计算以及对评价指数的归一化处理都提高了评价方法的适用性。

进一步，不同的区域尺度评价指标包括：

生物多样性数据、植被覆盖度、生态敏感度、空气质量数据。

采用上述进一步方案的有益效果是，获取不同的区域尺度评价指标可以更加全面的为评价方法提供基础数据，并且可以得出更加准确的生态空间受损判断结果。

进一步，还包括：

栅格模块，用于将所述生态空间评价指数进行栅格处理，得到网格化栅格数据。

采用上述进一步方案的有益效果是，将数据转换成栅格数据可以有利于处理器的计算，提高处理的效率。

进一步，计算模块具体用于：

通过层次分析法对所述网格化栅格数据进行分析，得到与区域尺度评价指标相对应的生态空间评价指数的权重。

采用上述进一步方案的有益效果是，计算权重可以准备的反应生态空间的受损程度，并提高评价方法的准确度。

进一步，辨识模块具体用于：

将叠加分析的结果与阈值进行比较，超过阈值，则判断为受损生态空间，反之，则为未受损空间。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明一种基于区域尺度的生态空间评价方法的实施例提供的流程示意图；

图2为本发明一种基于区域尺度的生态空间评价系统的其他实施例提供的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、获取模块，200、计算模块，300、ArcGIS平台，400、处理器，500、辨识模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种基于区域尺度的生态空间评价方法，包括：

步骤1，获取模块根据不同的区域尺度评价指标获取对应的生态空间评价指数；

步骤2，计算模块对生态空间评价指数进行计算，得到生态空间评价指数的权重；

步骤3，ArcGIS平台对生态空间评价指数进行归一化处理；

步骤4，处理器基于评价指数的权重，对归一化处理后的结果进行叠加分析；

步骤5，辨识模块根据叠加分析的结果，判断生态空间是否受损。

在一些可能的实施方式中，可灵活根据不同区域尺度建立不同的生态空间评价体系，即可以根据不同的区域尺度进行生态空间的计算以及判断，从而更加准确的判断出生态空间是否受损，由于对评价指数的权重计算以及对评价指数的归一化处理都提高了评价方法的适用性。

需要说明的是，收集区域生态政策目标、民众需求、专家知识等方面综合构建生态空间评价指数，其中生态空间评价指标需结合当地的生态政策以及群众需求进行确定；将生态空间评价指数先进行栅格处理，得到可计算的栅格数据，对栅格数据进行层次分析法处理，确定生态空间评价指数的权重，其中对于权重的确定还需利用专家知识结合实地走访；利用ArcGIS平台Arc Toolbox工具箱中的重采样工具对生态空间评价指数统一分辨率并归一化处理，按照权重值对评价指标综合叠加分析；阈值法识别受损生态空间。参考当地实际情况与专家知识，确定区域尺度受损生态空间，阈值的选取需结合区域政策目标及实际情况，选取累积面积百分含量的参考值为10％-20％。

优选地，在上述任意实施例中，不同的区域尺度评价指标包括：

生物多样性数据、植被覆盖度、生态敏感度、空气质量数据。

在一些可能的实施方式中，获取不同的区域尺度评价指标可以更加全面的为评价方法提供基础数据，并且可以得出更加准确的生态空间受损判断结果。

优选地，在上述任意实施例中，步骤2之前还包括：

将生态空间评价指数进行栅格处理，得到网格化栅格数据。

在一些可能的实施方式中，将数据转换成栅格数据可以有利于处理器的计算，提高处理的效率。

优选地，在上述任意实施例中，步骤2具体为：

通过层次分析法对所述网格化栅格数据进行分析，得到与区域尺度评价指标相对应的生态空间评价指数的权重。

在一些可能的实施方式中，计算权重可以准备的反应生态空间的受损程度，并提高评价方法的准确度。

优选地，在上述任意实施例中，步骤5具体为：

将叠加分析的结果与阈值进行比较，超过阈值，则判断为受损生态空间，反之，则为未受损空间。

如图2所示，一种基于区域尺度的生态空间评价系统，包括：

获取模块100，用于根据不同的区域尺度评价指标获取对应的生态空间评价指数；

计算模块200，用于对生态空间评价指数进行计算，得到生态空间评价指数的权重；

ArcGIS平台300，用于对生态空间评价指数进行归一化处理；

处理器400，用于基于评价指数的权重，对归一化处理后的结果进行叠加分析；

辨识模块500，用于根据叠加分析的结果，判断生态空间是否受损。

在一些可能的实施方式中，可灵活根据不同区域尺度建立不同的生态空间评价体系，即可以根据不同的区域尺度进行生态空间的计算以及判断，从而更加准确的判断出生态空间是否受损，由于对评价指数的权重计算以及对评价指数的归一化处理都提高了评价方法的适用性。

优选地，在上述任意实施例中，不同的区域尺度评价指标包括：

生物多样性数据、植被覆盖度、生态敏感度、空气质量数据。

在一些可能的实施方式中，获取不同的区域尺度评价指标可以更加全面的为评价方法提供基础数据，并且可以得出更加准确的生态空间受损判断结果。

优选地，在上述任意实施例中，还包括：

栅格模块，用于将生态空间评价指数进行栅格处理，得到网格化栅格数据。

在一些可能的实施方式中，将数据转换成栅格数据可以有利于处理器的计算，提高处理的效率。

优选地，在上述任意实施例中，计算模块200具体用于：

通过层次分析法对网格化栅格数据进行分析，得到与区域尺度评价指标相对应的生态空间评价指数的权重。

在一些可能的实施方式中，计算权重可以准备的反应生态空间的受损程度，并提高评价方法的准确度。

优选地，在上述任意实施例中，辨识模块500具体用于：

将叠加分析的结果与阈值进行比较，超过阈值，则判断为受损生态空间，反之，则为未受损空间。

实施例1，选择广州市作为研究对象，广州市自然生态禀赋优越，森林覆盖率达到42.31％，生态文明建设成效明显，但仍面临着承载能力有限、治理任务艰巨、生态文化滞后等客观现实，有必要识别区域受损生态空间，提升区域生态系统服务。

针对上述评价指标收集评价所需的生物多样性、植被覆盖度、水资源、生态敏感性、空气质量、娱乐休闲等相关数据，此例中评价的指标数据为栅格数据可直接应用于计算，对于非栅格数据应进行预处理，基于评价单元，利用ArcGIS平台Arc Toolbox工具箱中的转化为栅格工具对生态评价指标转换为便于空间计算的网格化栅格数据。本示例中生物多样性代表了区域生态系统生物种群的数量和功能，以土地利用类型表征生物多样性，结合参考文献及研究区实际情况确当各土地利用类型下生物多样性当量；植被覆盖度代表了区域植被覆盖度，可购买此数据或根据遥感数据反演计算；水资源代表区域水资源的丰贫程度，依据评价单元内水体面积和降雨量确定；生态敏感性代表生态空间自身稳定程度，可结合区域特征，合理选择计算水土流失敏感性、土地沙化敏感性、石漠化敏感性、盐渍化敏感性等表征区域生态敏感性的指标；空气质量主要以研究区内监测站的空气质量指数表征；娱乐休闲表征生态空间的娱乐、休闲能力，主要评价单元内生态空间的自然度、生态保护价值和重要生态空间。所有数据均归一化为0-100以消除量纲。

由于指标的选取上较多侧重于政策目标，权重的选取采用层次分析法，更能直观的通过区域特点，选择居民或决策者普遍关心的指标，构建科学合理的评价体系。通过向专家及居民发放问卷，征询有关专家和居民关于评价指标两两比较重要性的意见，统计、处理、分析和归纳问卷，客观地综合多数专家经验与主观判断，经过多轮意见征询、反馈和调整后，检验总排序的一致性，然后调整并确定最终权重。

模型运算，根据确定的权重和评价指标，在地理信息系统软件中输入评价所需的各项参数，对其进行综合叠加运算，确定区域生态空间评价指数。

现场校核，进行相关规划研究及实地调研，综合判断受损生态空间与实际生态状况的相符性。针对不符合实际情况的评价结果开展现场核查校验与调整，使评价结果趋于合理。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。

需要说明的是，上述各实施例是与在先方法实施例对应的产品实施例，对于产品实施例中各可选实施方式的说明可以参考上述各方法实施例中的对应说明，在此不再赘述。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。