CN107918838B - 区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法 - Google Patents
区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107918838B CN107918838B CN201810018083.5A CN201810018083A CN107918838B CN 107918838 B CN107918838 B CN 107918838B CN 201810018083 A CN201810018083 A CN 201810018083A CN 107918838 B CN107918838 B CN 107918838B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ecosystem
- service
- ecological
- dominance
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 claims abstract description 20
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- 238000012797 qualification Methods 0.000 claims 1
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 19
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 17
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 15
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 abstract description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Marketing (AREA)
- Development Economics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法,以生态***服务供耗能力为研究基础,通过计算区域内生态***功能所能提供的生态***服务与其对应区域内满足人类生存所必须的服务消耗,构建区域生态***服务优势度模型,并顾及生态***承受能力和可持续发展潜力,运用正逆双向分水岭算法判定影响生态***风险的服务优势度阈值,从而能够定量预判生态***风险程度,然后根据计算结果对生态***服务风险状况进行等级的量化分析。本发明对生态***服务的评价结论与被评价区域的自然环境数据和社会经济数据的相关度高,有效指导被评价区域生态资源的合理利用,提前预警生态资源的过渡消耗,避免社会经济活动对生态环境的无序破坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法。
背景技术
目前,生态***安全与风险状况吸引了越来越多研究者的关注,如何准确的得出符合实际状况的评价结果成为不断追求的目标。生态***服务评价方法根据研究的原则、文化概念、哲学观点和学派思想分为很多种,但是对生态***服务的评价目前主要分三个方向:能值分析法、物质量评价法和价值量评价法。能值分析法是以太阳能值为基本的度量单位,以能量定律、***学、***生态学为理论基础,将生态***和经济***各种形式的能量归为太阳能来评价自然过程和人类经济活动,对自然***和经济***的资源、服务和商品的价值进行定量分析;物质量评价法主要是从物质量的角度对生态***提供的服务进行整体评价;而价值量评价法主要是从价值量的角度对生态***提供的服务进行评价。量化研究与分析生态***自组织过程的行为与功能,评估和模拟生态***的行为模式及发展方向,对确定生态***在社会经济发展中的贡献和作用及其对干扰的反应都具有十分重要的意义。
对生态***服务评价的物质量评价法和价值量评价法通常是独立进行或分别展开的,但如果同时使用这两种方法对生态***服务进行评价,就会发现这样一个问题:对于生态***服务的评价,从物质量和从价值量的不同角度进行评价所得到的结论往往是不一致的,甚至是相反的。生态***服务可持续性从根本上取决于生态***的生态过程,而生态***的生态过程则取决于生态***服务物质量的动态水平,所以物质量评价能够比较客观地反映生态***的生态过程,进而反映生态***服务的可持续性,这些区别非常关键,但是经常被忽略。因此在实际研究中,需要根据实际情况选择相应的评价方法进行计算,选取的方法主要取决于对生态***评价的目的、空间尺度、能值定量分析。
优势度分析是评价区域某一方面特征优势高低的一个集成指标。目前,该研究方向主要集中在交通、区位、经济、资源、旅游、社会等诸多方面,并在不同的研究领域形成了基于该研究方向不同的计算方式,很好的表征了区域不同特征优势高低问题。
发明内容
本发明的目的是解决目前对生态***服务的评价方法不统一,不同的评价方法所得的评价结论不一致,甚至相反的技术问题。
为实现以上发明目的,本发明提供一种区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法,包括如下步骤:
(1)统计被评价区域的自然环境数据、社会经济数据、生态资源数据和气候数据,并绘制被评价区域的地形图;
(2)选择与人类生存需求相关的生态***功能因子;
(3)根据所述生态资源数据计算生态***服务优势度Th,并绘制生态***服务优势度年际变化曲线图;
(4)采用正逆双向分水岭算法处理所述生态***服务优势度年际变化曲线图,得到正向生态***服务优势度分水岭值X+和逆向生态***服务优势度分水岭值X-;
(5)根据正向生态***服务优势度分水岭值X+和逆向生态***服务优势度分水岭值X-确定生态***服务优势度阈值C0;
(6)根据生态***服务优势度阈值C0和正逆双向分水岭分割点差值绝对值ΔX=|X+-X-|来划分及判定生态***风险等级。
进一步地,步骤(1)中所述生态资源数据包括粮食产量、木材产量、能源消耗量、一次性能源产量、用水总量、水资源总量、森林蓄积量、固碳量和植物生长量。
进一步地,步骤(1)中所述气候数据包括年台风次数、年破坏性风力次数、年干旱次数、年降雨总次数和年暴雨天数。
进一步地,步骤(1)中所述地形图为DEM地形图。
进一步地,步骤(2)中所述功能因子包括正向因子和负向因子。
进一步地,步骤(3)中所述生态***服务优势度Th的计算公式如下:
其中,n为生态***功能类型数量,h为年数,Th为第h年综合生态***服务优势度,In为生态***第n种功能的所提供的生态资源量,En为人类所消耗的生态***中第n种功能的生态资源量,xn为生态***第n种功能某年的生态资源存有量,xn×h为生态***第n种功能第h年的生态资源存有量,yn为人类所消耗的生态***中第n种功能某年的生态资源量,yn×h为人类所消耗的生态***中第n种功能第h年的生态资源量;
同时,
其中,f(xn)为第n种生态***服务功能所提供的生态资源量;
其中,f(yn)为第n种生态***服务功能生态资源消耗量;
其中,T为生态***服务优势度各年际间平均值。
进一步地,步骤(4)中所述正逆双向分水岭算法如下:
其中,h在图像数据中表示灰度值的范围,h∈[hmin,hmax],Xh+1是灰度值即海拔高度为h+1上的所有像素点,minh+1表示此点属于新产生盆地最小值点,即在h+1此海拔高度又产生了新的盆地;Xh∩Xh+1表示Xh+1点与Xh点相交,Cxh为Xh点所在的盆地,故为Xh+1点与Xh点同在一个盆地Cxh的点,通过此递归过程,将目标中的所有像素点划分盆地,最后,若某像素点同时属于2个以上盆地的点,即为分水岭中的点;
其中,X+为正向生态***服务优势度分水岭值,X-为逆向生态***服务优势度分水岭值,hmin为灰度值范围最小值,hmax为灰度值范围最大值。
进一步地,步骤(5)中所述生态***服务优势度阈值C0的计算公式如下:
C0=min(minXhmax,maxXhmin)-ΔX (8)
其中,ΔX为正逆双向分水岭分割点的绝对差值,
ΔX=|minXhmax-maxXhmin|,当Th=C0时,生态***处于风险临界点,当Th>C0时,生态***处于安全状态,当Th<C0时,生态***处于不安全状态。
进一步地,步骤(6)所述生态***风险等级划分为以下六级:
本发明以生态***服务供需能力为研究基础,通过计算区域内生态***功能所能提供的生态***服务与其对应区域内满足人类生存所必须的服务需求,构建生态***服务优势度模型,并顾及生态***承受能力和可持续发展潜力,运用正逆双向分水岭算法判定影响生态***风险的服务优势度阈值,从而能够定量预判生态***风险程度,然后根据计算结果对生态***服务风险状况进行等级的量化分析,对生态***服务的评价结论与被评价区域的自然环境数据和社会经济数据的相关度高,可以有效指导被评价区域生态资源的合理利用,提前预警生态资源的过渡消耗,避免社会经济活动对生态环境的无序破坏。
附图说明
图1是本发明的流程图;
图2是验证本发明的研究区生态***服务优势度年际变化模拟曲线;
图3是验证本发明的研究区生态***服务风险等级年际变化空间分布图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明的区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法,包括如下步骤:
(1)统计被评价区域的自然环境数据、社会经济数据、生态资源数据和气候数据,并绘制被评价区域的地形图;
(2)选择与人类生存需求相关的生态***功能因子;
(3)根据所述生态资源数据计算生态***服务优势度Th;并绘制生态***服务优势度年际变化曲线图;
(4)采用正逆双向分水岭算法处理所述生态***服务优势度年际变化曲线图,得到正向生态***服务优势度分水岭值X+和逆向生态***服务优势度分水岭值X-;
(5)根据正向生态***服务优势度分水岭值X+和逆向生态***服务优势度分水岭值X-确定生态***服务优势度阈值C0;
(6)根据生态***服务优势度阈值C0和正逆双向分水岭分割点差值绝对值ΔX=|X+-X-|来划分及判定生态***风险等级。
优选地,步骤(1)中所述生态资源数据包括粮食产量、木材产量、能源消耗量、一次性能源产量、用水总量、水资源总量、森林蓄积量、固碳量和植物生长量。
优选地,步骤(1)中所述气候数据包括年台风次数、年破坏性风力次数、年干旱次数、年降雨总次数和年暴雨天数,它们作为指标因子用于计算生态***功能优势度。
优选地,步骤(1)中所述地形图为DEM地形图,利用ARCGIS软件,将DEM影像进行成图作业,根据不同的地形海拔高度选择不同的成色,综合绘制准确的地形图,用作生态***风险等级计算结果的分析参考底图。
优选地,步骤(2)中所述功能因子包括正向因子和负向因子,生态***功能支撑人类对生态***的服务要求,是人类生存所需要的基础条件,从传统意义上换分,生态***功能服务分为供给服务、调节服务、文化服务、支持服务等,该些服务为人类在物质需求、身体健康安全、精神娱乐、生存支持等不同需求和社会可持续发展有积极的正向作用,但是同时影响生态***服务的因素还有一系列自然灾害等因素,如台风、暴雨、干旱、洪涝等,这些因子对人类所需求的生存环境其反向作用较大。因此,在研究生态***服务优势度问题时,为了客观评价区域的生态***服务作用,不可避免的考虑负向因子的影响。只有综合考虑正负向因子的作用,才能客观的评价区域生态***服务的能力。
优选地,步骤(3)中所述生态***服务优势度Th的计算公式如下:
其中,n为生态***功能类型数量,h为年数,Th为第h年综合生态***服务优势度,In为生态***第n种功能的所提供的生态资源量,En为人类所消耗的生态***中第n种功能的生态资源量,xn为生态***第n种功能某年的生态资源存有量,xn×h为生态***第n种功能第h年的生态资源存有量,yn为人类所消耗的生态***中第n种功能某年的生态资源量,yn×h为人类所消耗的生态***中第n种功能第h年的生态资源量,
同时,
其中,f(xn)为第n种生态***服务功能所提供的生态资源量;
其中,f(yn)为第n种生态***服务功能生态资源消耗量;
其中,T为生态***服务优势度各年际间平均值。生态***服务优势度是以生态***服务的供需能力为基础,利用其几何倍数关系表示生态***可提供的资源总量可满足人类社会经济发展需求的潜力及冗余量,体现了可持续发展的思想,对生态***风险的判别与防范有积极的作用。
优选地,步骤(4)中所述正逆双向分水岭算法如下:
其中,h在图像数据中表示灰度值的范围,h∈[hmin,hmax],Xh+1是灰度值即海拔高度为h+1上的所有像素点,minh+1表示此点属于新产生盆地最小值点,即在h+1此海拔高度又产生了新的盆地;Xh∩Xh+1表示Xh+1点与Xh点相交,Cxh为Xh点所在的盆地,故为Xh+1点与Xh点同在一个盆地Cxh的点,通过此递归过程,将目标中的所有像素点划分盆地,最后,若某像素点同时属于2个以上盆地的点,即为分水岭中的点;
其中,X+为正向生态***服务优势度分水岭值,X-为逆向生态***服务优势度分水岭值,hmin为灰度值范围最小值,hmax为灰度值范围最大值。
优选地,步骤(5)中所述生态***服务优势度阈值C0的计算公式如下:
C0=min(minXhmax,maxXhmin)-ΔX (8)
其中,ΔX为正逆双向分水岭分割点的绝对差值,
ΔX=|minXhmax-maxXhmin|,当Th=C0时,生态***处于风险临界点,当Th>C0时,生态***处于安全状态,当Th<C0时,生态***处于不安全状态。分别将不同年际的生态***服务优势度数据模拟曲线及一二次导数分析条件下的数据进行分水岭分析,对比不同条件下的生态***服务优势度阈值的取值情况,根据区域生态***的实际情况选择最符合满足生态***可持续发展的值作为最优解。
分水岭分割算法建立在数学形态学的理论基础之上,模拟的是立体的地形表面水浸形态,多用于遥感数字图像的分割及地物分类应用,其早期来源于地理学,将图像模拟或想象成为一个地形图,地形图的山脊即为图像的分水岭。本发明在传统的分水岭算法基础上,根据水浸形态实验原理,提出正逆双向分水岭算法,选择试验地形形态中的最小极大值点作为正向分水岭分割点,最大极小值点作为逆向分水岭分割点。
优选地,步骤(6)所述生态***风险等级作如下划分为:
通过对生态***服务优势度阈值的判定可以得到生态***风险状况临界线,以此为研究基础分别对安全状态和风险状况进行不同等级的划分,可以对区域的生态***状况做出更为精准的判断,将生态***安全状态(Th>C0)分为优秀、良好、合格3个等级,风险状态(Th<C0)分为较差、危险、严重3个等级。
为了减少主观影响,将生态***风险判定等级划分采用正逆分水岭算法中ΔX为等级界限。等级划分如下:
表1生态***风险判定等级划分标准
以福建省为研究区进行模型试验与验证,试验和验证过程如下:
1.研究区生态***服务优势度计算与分析
分别计算2004-2015年不同年际的供给服务、调节服务、支持服务、文化服务4种生态***服务与自然灾害对于人类生存需求的供给量(或破坏量)和消耗量,并根据公式(1)计算各个生态***服务优势度,如表2和图2所示。
表2研究区生态***服务优势度计算表
根据正逆分水岭算法模型,通过水浸形态实验,模拟区域生态***服务优势度可接受的最小入侵数据,经计算可得:
正逆分水岭分割点绝对差值:ΔX=|minXhmax-maxXhmin|=0.13;
区域生态***服务优势度风险判定值:X=min(minXhmax,maxXhmin)-ΔX=1.73。
通过该种计算方式,根据公式(8)将生态***服务资源供给能力可支撑区域人类对生态***年资源消耗的1.73倍作为临界点,当生态***服务能力大于该值时,认为生态***具备维护区域生态安全可持续发展范围之内,反之,认为生态***处于较大风险范围。
从研究生态***服务能力均值数据分析,研究区2004-2015年间,有2005、2006、2007、2008、2009、2010、2012、2013、2014、2015共10年的数据处于临界线之上,只有2004、2011数据处于临界线之下,可判定研究区生态***除2004、2011年外整体处于安全状态。生态***服务优势度整体趋势趋于平稳状态,生态***服务潜力还有待提升。该区域的12年间是在2004-2006年和2010-2012年际区间内生态***变化波动较为严重的时间段,原因在于该地区的社会经济发展水平在该时间段内呈现较大的政策变化,导致生态***的服务能力在前期有整体震荡趋势,随着社会经济发展趋于平稳状态,人类对环境保护的重视,生态***服务能力呈现恢复性的发展态势,并逐渐转向较好方向发展。
2.研究区生态***服务风险计算与分析
根据生态***风险等级划分方法,计算研究区68个地理区划单元的生态风险等级状况,分别对其2004-2015年的年际变化状况进行空间计算,计算结果如图3所示。
由图3计算结果分析可知,研究区生态***风险状况除2004、2011年外整体处于安全状态,主要由于该两年的自然灾害影响较大,而经济发展却处于快速发展的转折期,对生态***的综合破坏能力较强。但是沿海地区生态***安全状况明显差于中西部内陆地区,这主要受台风、降雨等自然灾害因子对沿海地区入侵影响较大,同时沿海地区经济发展水平较高,随之而带来的对生态***的破坏程度要高于内陆地区,西部山区大多不适合用于建设用地的开发,虽然受暴雨等影响,但是其完善的生态***能够快速将其破坏力进行恢复,而沿海地区的恢复能力较差。
研究结果表明:福建省区域内生态***服务优势度从2004-2015年间部分时间段内有波动,但整体呈现平稳趋势,在空间格局上西部整体状况好于东部沿海地区,整个生态***服务优势度受政策变化和人类不断增长的物质和精神需求影响较大;通过正逆双向分水岭算法对风险阈值判断,福建省生态***风险阈值选择为1.73年为最佳,研究区整体生态***服务风险状况处于安全状态。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)统计被评价区域的自然环境数据、社会经济数据、生态资源数据和气候数据,并绘制被评价区域的地形图;
(2)选择与人类生存需求相关的生态***功能因子,所述生态***功能因子基于生态资源量;所述功能因子包括正向因子和负向因子;
(3)根据所述生态资源数据计算生态***服务优势度Th,并绘制生态***服务优势度年际变化曲线图;所述生态***服务优势度Th的计算公式如下:
其中,n为生态***功能类型数量,h为年数,Th为第h年综合生态***服务优势度,In为生态***第n种功能的所提供的生态资源量,En为人类所消耗的生态***中第n种功能的生态资源量,xn为生态***第n种功能某年的生态资源存有量,xn×h为生态***第n种功能第h年的生态资源存有量,yn为人类所消耗的生态***中第n种功能某年的生态资源量,yn×h为人类所消耗的生态***中第n种功能第h年的生态资源量;
同时,
其中,f(xn)为第n种生态***服务功能所提供的生态资源量;
其中,f(yn)为第n种生态***服务功能生态资源消耗量;
其中,T为生态***服务优势度各年际间平均值;
(4)采用正逆双向分水岭算法处理所述生态***服务优势度年际变化曲线图,得到正向生态***服务优势度分水岭值X+和逆向生态***服务优势度分水岭值X-;所述正逆双向分水岭算法如下:
其中,h在图像数据中表示灰度值的范围,h∈[hmin,hmax],Xh+1是灰度值即海拔高度为h+1上的所有像素点,minh+1表示此点属于新产生盆地最小值点,即在h+1此海拔高度又产生了新的盆地;Xh∩Xh+1表示Xh+1点与Xh点相交,Cxh为Xh点所在的盆地,故为Xh+1点与Xh点同在一个盆地Cxh的点,通过此递归过程,将目标中的所有像素点划分盆地,最后,若某像素点同时属于2个以上盆地的点,即为分水岭中的点;
其中,X+为正向生态***服务优势度分水岭值,X-为逆向生态***服务优势度分水岭值,hmin为灰度值范围最小值,hmax为灰度值范围最大值;
(5)根据正向生态***服务优势度分水岭值X+和逆向生态***服务优势度分水岭值X-确定生态***服务优势度阈值C0;
(6)根据生态***服务优势度阈值C0和正逆双向分水岭分割点差值绝对值ΔX=|X+-X-|来划分及判定生态***风险等级。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述生态资源数据包括粮食产量、木材产量、能源消耗量、一次性能源产量、用水总量、水资源总量、森林蓄积量、固碳量和植物生长量。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述气候数据包括年台风次数、年破坏性风力次数、年干旱次数、年降雨总次数和年暴雨天数。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述地形图为DEM地形图。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(5)中所述生态***服务优势度阈值C0的计算公式如下:
C0=min(minXhmax,maxXhmin)-ΔX
其中,ΔX为正逆双向分水岭分割点的绝对差值,
ΔX=|minXhmax-maxXhmin|,当Th=C0时,生态***处于风险临界点,当Th>C0时,生态***处于安全状态,当Th<C0时,生态***处于不安全状态。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(6)所述生态***风险等级划分为以下六级:
优秀Th≥C0+2ΔX;
良好C0+2ΔX>Th≥C0+ΔX;
合格C0+ΔX>Th≥C0;
较差C0<Th≤C0-ΔX;
危险C0-ΔX<Th≤C0-2ΔX;
严重Th<C0-2ΔX。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810018083.5A CN107918838B (zh) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810018083.5A CN107918838B (zh) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107918838A CN107918838A (zh) | 2018-04-17 |
CN107918838B true CN107918838B (zh) | 2022-02-18 |
Family
ID=61891364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810018083.5A Active CN107918838B (zh) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107918838B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109598438B (zh) * | 2018-12-03 | 2022-12-09 | 中国水利水电科学研究院 | 一种生态保护目标确定方法及装置 |
CN111353666A (zh) * | 2018-12-21 | 2020-06-30 | 北京航天泰坦科技股份有限公司 | 一种基于野外环境监测站点的生态风险预警方法 |
CN111210151A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-29 | 北京大学 | 基于供需匹配的生态***社会文化服务评价方法 |
CN114781823B (zh) * | 2022-04-01 | 2022-11-08 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种基于人类活动反馈的城市生态红线预警方法及装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1670768A (zh) * | 2004-03-12 | 2005-09-21 | 西门子共同研究公司 | 用于图像分割的局部分水岭算子 |
CN101655937A (zh) * | 2009-09-21 | 2010-02-24 | 北京师范大学 | 一种基于未确定测度的城市生态***健康评价方法 |
CN101794433A (zh) * | 2010-03-03 | 2010-08-04 | 北京师范大学 | 一种城市规划实施的生态安全后评价方法 |
CN106778013A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 钦州学院 | 一种近海海域生态环境的综合评价方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2820129A1 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Eni S.P.A. | Medium-long term meteorological forecasting method and system |
-
2018
- 2018-01-09 CN CN201810018083.5A patent/CN107918838B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1670768A (zh) * | 2004-03-12 | 2005-09-21 | 西门子共同研究公司 | 用于图像分割的局部分水岭算子 |
CN101655937A (zh) * | 2009-09-21 | 2010-02-24 | 北京师范大学 | 一种基于未确定测度的城市生态***健康评价方法 |
CN101794433A (zh) * | 2010-03-03 | 2010-08-04 | 北京师范大学 | 一种城市规划实施的生态安全后评价方法 |
CN106778013A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 钦州学院 | 一种近海海域生态环境的综合评价方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
《分水岭分割算法研究综述》;沈夏炯等;《计算机工程》;20151015;第41卷(第10期);第26-29页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107918838A (zh) | 2018-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yushanjiang et al. | Quantifying the spatial correlations between landscape pattern and ecosystem service value: A case study in Ebinur Lake Basin, Xinjiang, China | |
CN107918838B (zh) | 区域生态***服务优势度的计算及风险判定方法 | |
Cao et al. | Impacts of land use and land cover change on regional climate: A case study in the agro-pastoral transitional zone of China | |
Huang et al. | Sprawl in Taipei’s peri-urban zone: Responses to spatial planning and implications for adapting global environmental change | |
Ziadat | Land suitability classification using different sources of information: Soil maps and predicted soil attributes in Jordan | |
Guo et al. | Spatial patterns of ecosystem vulnerability changes during 2001–2011 in the three-river source region of the Qinghai-Tibetan Plateau, China | |
CN107886216A (zh) | 一种基于土地利用适宜性评价的土地承载力分析方法 | |
Dutta et al. | Evaluating environmental sensitivity of arid and semiarid regions in northeastern Rajasthan, India | |
Friedland et al. | Isotropic and anisotropic kriging approaches for interpolating surface-level wind speeds across large, geographically diverse regions | |
Chakraborty et al. | Assessing biome boundary shifts under climate change scenarios in India | |
CN105893770A (zh) | 一种气候变化和人类活动对流域水资源影响的量化方法 | |
Eingrüber et al. | Climate change simulation and trend analysis of extreme precipitation and floods in the mesoscale Rur catchment in western Germany until 2099 using Statistical Downscaling Model (SDSM) and the Soil & Water Assessment Tool (SWAT model) | |
CN114254802B (zh) | 气候变化驱动下植被覆盖时空变化的预测方法 | |
Casalegno et al. | Regional scale prioritisation for key ecosystem services, renewable energy production and urban development | |
Wu et al. | Detecting factors controlling spatial patterns in urban land surface temperatures: A case study of Beijing | |
CN111879915B (zh) | 一种滨海湿地高分辨率的逐月土壤盐度监测方法及*** | |
CN115689293B (zh) | 一种基于压力-状态-响应框架的城市内涝韧性评估方法 | |
CN111445116A (zh) | 国土空间规划辅助编制*** | |
CN116757357B (zh) | 一种耦合多源遥感信息的土地生态状况评估方法 | |
CN114723283A (zh) | 一种面向城市群的生态承载力遥感评估方法及装置 | |
Tombolini et al. | Lost in convergence, found in vulnerability: A spatially-dynamic model for desertification risk assessment in Mediterranean agro-forest districts | |
Wu et al. | Dynamic changes of net primary productivity and associated urban growth driving forces in Guangzhou City, China | |
CN117009887A (zh) | 流域水环境质量精细化估算及分析的方法及*** | |
Ebtehaj et al. | A comprehensive comparison of the fifth and sixth phases of the coupled model intercomparison project based on the Canadian earth system models in spatio-temporal variability of long-term flood susceptibility using remote sensing and flood frequency analysis | |
Xu et al. | Evaluation method and empirical application of human activity suitability of land resources in Qinghai-Tibet Plateau |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |