[發明專利]一種濕地生態安全預警等級評定方法

在審

• 申請號: 201710704721.4
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107480889A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 呂久俊;李道寧;王延松
• 申請（專利權）人: 遼寧省環境科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 俞曉明

1.一種濕地生態安全預警等級評定方法，其特征在于，包括：

根據壓力-狀態-響應模型，確定預警體系指標因子，所述預警體系指標因子包括；壓力指標因子、狀態指標因子和響應指標因子；其中，所述壓力指標因子包括：人口密度、GDP密度和第三產業增加值密度；所述狀態指標因子包括：斑塊數、平均斑塊面積、邊界密度、多樣性指數、均勻度指數和優勢度指數；所述響應指標因子包括：破碎度指數和聚集度指數；

通過灰色數列預測模型，獲取壓力指標因子的預測數值；

通過Clue-S模型，獲取所需年份土地利用預測模擬圖，并結合景觀格局指數計算軟件FRAGSTATS，確定狀態指標因子預測數值和響應指標因子預測數值；并且通過Kappa指數方法評價Clue-S模型模擬精度；

采用層次分析法，通過構造判斷矩陣，確定各預警體系指標因子的權重；

通過邏輯斯蒂增長曲線模型，確定各預警體系指標因子的生態安全指數；

根據壓力指標因子的預測數值、狀態指標因子預測數值、響應指標因子預測數值、各預警體系指標因子的權重和各預警體系指標因子的生態安全指數，通過綜合評價法，確定濕地生態安全值；

根據所述濕地生態安全值，確定生態安全預警等級。

2.如權利要求1所述的濕地生態安全預警等級評定方法，其特征在于，對區域內調查分析的人類活動因子采用二元Logistic回歸分析法，獲取每個指示變量的事件發生比率，通過分析每個指示變量的事件發生比率大小，確定所述壓力指標因子。

3.如權利要求2所述的濕地生態安全預警等級評定方法，其特征在于，所述事件發生比率為β系數的以E為底的指數值，即EXP(β)；當EXP(β)＞1時，表示事件發生比率增加；當EXP(β)＝1時，表示事件發生比率不變；當EXP(β)＜1時，表示事件發生比率減少。

4.如權利要求1所述的濕地生態安全預警等級評定方法，其特征在于，通過比較分析景觀格局指數特征，且利用景觀格局指數計算軟件FRAGSTATS，確定所述狀態指標因子和所述響應指標因子。

5.如權利要求1所述的濕地生態安全預警等級評定方法，其特征在于，所述灰色數列預測模型是以時間序列性資料為基礎，通過對無規律的原始數列進行轉換、建立有規律的生成數列的回歸方程，并應用該方程對事物的動態發展趨勢進行預測的一種較為常見的分析方法。

6.如權利要求1所述的濕地生態安全預警等級評定方法，其特征在于，所述Clue-S模型是在對區域土地利用變化經驗理解的基礎上，以柵格數據為單元進行研究，通過計算各土地利用類型在某一研究單元上的分布比例大小來確定優勢土地利用，通過這個研究單元內的優勢土地利用類型來顯示該柵格內具體的土地利用狀況。

7.如權利要求6所述的濕地生態安全預警等級評定方法，其特征在于，所述Clue-S模型模擬的前提條件是：某一區域的土地利用變化情況是受該地區土地利用需求情況影響的，并且某一區域的土地利用格局分布基本與土地需求以及該地區的自然和社會狀況處于動態平衡；所述動態平衡的基礎是具體分析土地利用的空間分布概率情況、土地利用變化規則和研究初期土地利用分布狀況，依照總概率大小對土地利用需求進行空間分配的復雜過程；空間分配具體包括：

1)確定柵格系統中被允許參與變化模擬的柵格；

2)計算柵格適合土地利用類型的總概率；

3)對各土地利用類型賦相同的迭代變量值，按照每一柵格對不同土地利用類型分布的總概率從大到小對各柵格的土地利用變化進行初次分配；

4)比較不同土地利用類型的初次分配面積和需求面積；若土地利用初次分配的面積大于需求面積，就減小迭代變量值；反之，就增大迭代變量值；然后進行土地利用變化的第二次分配；

5)重復步驟2)～4)，直到各土地利用變化的分配面積等于需求面積為止，然后，保存該年的分配圖并開始對下一年土地利用變化的分配。

8.如權利要求1所述的濕地生態安全預警等級評定方法，其特征在于，所述Kappa指數的取值范圍在0到1之間，當Kappa指數≥0.75時，表示兩幅圖像一致性較高；當Kappa指數0.4≤Kappa指數≤0.75時，表示兩幅圖像一致性一般；當Kappa指數＜0.4時，表示兩幅圖像一致性較差。

9.如權利要求1所述的濕地生態安全預警等級評定方法，其特征在于，所述生態安全預警等級包括：

當濕地生態安全值為0.0≤I＜0.2時，Ⅰ級生態安全預警等級為重警；

當濕地生態安全值為0.2≤I＜0.4時，Ⅱ級生態安全預警等級為中警；

當濕地生態安全值為0.4≤I＜0.6時，Ⅲ級生態安全預警等級為預警；

當濕地生態安全值為0.6≤I＜0.8時，Ⅳ級生態安全預警等級為較安全；

當濕地生態安全值為0.8≤I＜1.0時，Ⅴ級生態安全預警等級為安全。