一种基于生态系统服务稳定性的生态源地识别方法及系统与流程

专利2025-11-11  22


本发明涉及生态空间规划领域,更具体地,涉及一种基于生态系统服务稳定性的生态源地识别方法及系统。


背景技术:

1、生态源地指可促进生态过程、维持生态系统完整性和提供生态系统服务的关键生态斑块,是物种扩散、生态功能流动和传递的源点,对保障区域生态安全具有重要意义。生态源地识别是区域生态安全格局构建的关键步骤,在准确识别生态源地的基础上,进而通过确定生态廊道和生态关键节点,形成整体稳定的网络系统,可有效促进生态系统内物质、能量和信息的流动,保障生态系统功能及服务的充分发挥,有利于优化生态空间布局和合理制定生态空间治理政策,从而推进区域可持续发展。由于生态源地的位置对于生态安全格局的整体空间结构有重要影响,如何识别具有关键性生态功能的生态源地,作为提供高质量生态系统服务以及维持生态系统完整性的优先保护生态空间,并以此为基础构建生态安全格局显得极为重要。

2、现有的生态源地识别方法主要分为两大类,一类是将自然保护区、生态红线、大型林地和水体等直接作为生态源地或对生态用地进行形态学空间格局分析识别源地,例如《一种城市绿地生态网络重要生态源地的识别方法》(申请号:202211480333.x)和《一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法》(申请号:202110543779.1)。另一类方法则采用构建综合评价指标体系识别生态源地,这些指标包括生态系统服务、生态敏感性、景观连通性、生境重要性等维度,以提高识别生态源地的准确性。例如:《一种生态安全格局构建方法及系统》(申请号:202310276412.7)、《一种矿业城市两级生态红线划定方法》(申请号:202311145491.4),上述专利采用生态系统服务能力并结合生态敏感性和景观连通性进行关键区域的识别。直接识别法具有较高的便捷性,但其忽略了相同地类的内部差异,随着对识别指标的不断完善,综合多种指标评价的方法已成为选择重要生态源地的普遍做法。

3、然而,现有的源地识别方法依然存在一定的局限性,主要表现在缺乏对生态源地在时间维度上稳定性的考虑。随着社会经济的快速发展和人类活动的不断增加,在自然条件和人类活动的干扰下,生态源地会随着时间的推移而发生变化。现有研究大多基于某一时间快照对生态源地进行识别,即仅在某个时刻或多个时刻识别生态源地从而构建生态安全格局,对比源地的变化以及研究生态安全格局的演变,以评估环境变化对生态安全格局中各组分的影响。该类方法忽略了生态源地的时间变化或损失,可能使得优先保护区域的确定存在一定的偏差,因而不能很好地为生态安全格局构建以及生态空间规划提供有力的科学支撑。


技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种基于生态系统服务稳定性的生态源地识别方法及系统,该方法通过评估多年生态系统服务重要性指数的时间动态变化模式,结合景观连通性,识别稳定生态源地,解决了现有技术中生态源地识别未考虑源地稳定性的问题,并为政府和相关部门制定生态保护的分级分类政策提供依据。

2、根据本发明的第一方面,提供了一种基于生态系统服务稳定性的生态源地识别方法,包括:

3、获取研究区域在预设时间范围内的相关数据,并对所述相关数据进行预处理;

4、根据预处理后的数据,评估研究区域在多个时间序列的多项生态系统服务的评价结果,将多项生态系统服务的评价结果进行等权叠加,获取研究区域在每个时间序列的生态系统服务重要性指数esi,并按照分位数法确定生态系统服务重要性指数esi的分级;

5、使用地学信息图谱方法监测多个时间序列生态系统服务重要性指数esi的动态变化模式,并对所述动态变化模式进行分类;

6、根据生态系统服务重要性指数esi的时间变化模式类型以及预设的面积阈值提取稳定生态斑块;

7、根据稳定生态斑块的相关数据,构建综合景观连通性指数,根据每一个稳定生态斑块的综合景观连通性指数,从多个稳定生态斑块中筛选出稳定生态源地;

8、根据稳定生态源地的生态系统服务重要性指数esi时间变化模式类型确定稳定生态源地的稳定性分级,完成稳定生态源地的提取。

9、根据本发明的第二方面,提供一种基于生态系统服务稳定性的生态源地识别系统,包括:

10、预处理模块,用于获取研究区域在预设时间范围内的相关数据,并对所述相关数据进行预处理;

11、获取模块,用于根据预处理后的数据,评估研究区域在多个时间序列的多项生态系统服务的评价结果,将多项生态系统服务的评价结果进行等权叠加,获取研究区域在每个时间序列的生态系统服务重要性指数esi,并按照分位数法确定生态系统服务重要性指数esi的分级;

12、分类模块,用于使用地学信息图谱方法监测多个时间序列生态系统服务重要性指数esi的动态变化模式,并对所述动态变化模式进行分类;

13、提取模块,用于根据生态系统服务重要性指数esi的时间变化模式类型以及预设的面积阈值提取稳定生态斑块;

14、筛选模块,用于根据稳定生态斑块的相关数据,构建综合景观连通性指数,根据每一个稳定生态斑块的综合景观连通性指数,从多个稳定生态斑块中筛选出稳定生态源地;

15、确定模块,用于根据稳定生态源地的生态系统服务重要性指数esi时间变化模式类型确定稳定生态源地的稳定性分级,完成稳定生态源地的提取。

16、本发明提供的一种基于生态系统服务稳定性的生态源地识别方法及系统,解决了现有生态源地识别方法侧重于某一时间快照的识别,而忽略生态源地随时间变化的问题,为生态安全格局构建和生态保护规划提供了一种新视角,有助于更精确地确定和保护关键生态源地。



技术特征:

1.一种基于生态系统服务稳定性的生态源地识别方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的生态源地识别方法,其特征在于,所述研究区域在预设时间范围内的相关数据包括研究区域在预设时间范围内的行政区划数据、土地利用/覆盖数据、dem数据、土壤类型数据、ndvi数据、植被净初级生产力数据、降水量和潜在蒸散发数据;

3.根据权利要求1所述的生态源地识别方法,其特征在于,所述根据预处理后的数据,评估研究区域在多个时间序列的多项生态系统服务的评价结果,将多项生态系统服务的评价结果进行等权叠加,获取研究区域在每个时间序列的生态系统服务重要性指数esi,包括:

4.根据权利要求1所述的生态源地识别方法,其特征在于,所述按照分位数法确定生态系统服务重要性指数esi的分级,包括:

5.根据权利要求4所述的生态源地识别方法,其特征在于,所述使用地学信息图谱方法监测多个时间序列生态系统服务重要性指数esi的动态变化模式,并对所述动态变化模式进行分类,包括:

6.根据权利要求5所述的生态源地识别方法,其特征在于,所述根据生态系统服务重要性指数esi的时间变化模式类型以及预设的面积阈值提取稳定生态斑块,包括:

7.根据权利要求1所述的生态源地识别方法,其特征在于,所述根据稳定生态斑块的相关数据,构建综合景观连通性指数,根据每一个稳定生态斑块的综合景观连通性指数,从多个稳定生态斑块中筛选出稳定生态源地,包括:

8.根据权利要求7所述的生态源地识别方法,其特征在于,所述计算每一个稳定生态斑块的整体连通性指数iic和可能连通性指数pc,包括:

9.根据权利要求8所述的生态源地识别方法,其特征在于,根据所述整体连通性指数iic和可能连通性指数pc的重要性,构建每一个稳定生态斑块的综合景观连通性指数ic,包括:

10.一种基于生态系统服务稳定性的生态源地识别系统,其特征在于,包括:


技术总结
本发明提供一种基于生态系统服务稳定性的生态源地识别方法及系统,方法包括:获取并预处理特定时间范围内研究区域的相关数据;通过多时间序列生态系统服务的评估,计算并构建生态系统服务重要性指数ESI,并采用分位数法进行分级;利用地学信息图谱方法监测ESI的时间动态变化模式并分类;基于ESI的变化模式和面积阈值,识别稳定生态斑块;构建综合景观连通性指数,以确定稳定生态源地;并对生态源地进行稳定性分级。本发明解决了现有生态源地识别方法侧重于某一时间快照的识别,而忽略生态源地随时间变化的问题,为生态安全格局构建和生态保护规划提供了一种新视角,有助于更精确地确定和保护关键生态源地。

技术研发人员:马建芳,李霖,李鹏,张永庭,史长斌,刘承承
受保护的技术使用者:宁夏回族自治区测绘地理信息院
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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