[發(fā)明專利]一種基于城市本體建立城市結構的生態(tài)數(shù)學模型

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810374872.2
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108573106A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 胡猛;王麗麗;王麗敏
• 申請（專利權）人: 安陽師范學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

1.一種基于城市本體建立城市結構的生態(tài)數(shù)學模型，其特征在于：該生態(tài)數(shù)學模型的建立步驟如下：

S1：提取城市結構中的社會效益值、經(jīng)濟效益值以及自然環(huán)境效益值，分別作為向量X、Y、Z，建立城市生態(tài)系統(tǒng)三維坐標模型；

S2：P₀、P₁、P₂分別代表三個不同的城市，P₀、P₁、P₂三點對應的坐標值為(x₀，y₀，z₀)、(x₁，y₁，z₁)和(x₂，y₂，z₂)；

S3：以P₀、P₁、P₂三個城市綜合生態(tài)系統(tǒng)指標值由該點與三維坐標的原點O連線為對角線的長方體的體積確定，建立基于城市結構的生態(tài)數(shù)學模型，通過比較X₀·Y₀·Z₀、X₂·Y₂·Z₂和X₁·Y₁·Z₁的大小確定城市生態(tài)系統(tǒng)綜合效益的優(yōu)劣。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于城市本體建立城市結構的生態(tài)數(shù)學模型，其特征在于：所述步驟S1中，以城市結構中的各級指標數(shù)值作為生態(tài)模型的基礎，其計算公式為：

當指標現(xiàn)狀值大于生態(tài)水平越高時，

當指標現(xiàn)狀值小于生態(tài)水平越高時，

式中，x_si、y_si、z_si分別為社會效益值、經(jīng)濟效益值以及自然環(huán)境效益值的標準值，x_i、y_i、z_i分別為社會效益值、經(jīng)濟效益值以及自然環(huán)境效益值的現(xiàn)狀值，Max[x_i]、Max[y_i]、Max[z_i]為所選相關城市指標中最大值乘以1.05，Min[x_i]、Min[y_i]、Min[z_i]為所選相關城市指標中最小值乘以1.05。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于城市本體建立城市結構的生態(tài)數(shù)學模型，其特征在于：所述步驟S3中，采用模糊數(shù)學方法擬定城市生態(tài)模型的健康評價模型對所建立的生態(tài)數(shù)學模型進行評價，具體的，Z＝W·U，其中Z為城市生態(tài)數(shù)學模型健康的評價結果，W為五個健康評價要素對城市結構總體健康程度的權重矩陣，即W＝(W₁,W₂,W₃,W₄,W₅)，U為各個生態(tài)系統(tǒng)健康評價要素對各級健康標準的隸屬度矩陣：

式中，U_mn——第m個健康評價要素對第n級健康標準的隸屬矩陣，m＝5，n＝5。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于城市本體建立城市結構的生態(tài)數(shù)學模型，其特征在于：所述健康評價要素為城市結構中的活力、組織結構、恢復力、服務功能以及動態(tài)變化。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于城市本體建立城市結構的生態(tài)數(shù)學模型，其特征在于：所述活力包括城市人均GDP、能源消費彈性系數(shù)、森林覆蓋率、建成區(qū)綠化覆蓋率以及城市居民平均就業(yè)人口，所述組織結構包括城市人口失業(yè)率、進出口總值、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、財政收入占GDP比重，所述恢復力包括工業(yè)廢水排放達標率、工業(yè)二氧化硫排放量以及工業(yè)固廢綜合利用率，所述服務功能包括人均住宅面積、人均道路面積、人均公共綠地面積以及用水普及率，所述動態(tài)變化包括城市人口死亡率、恩格爾系數(shù)以及城市城口自然增長率。