[發明專利]區域水資源生態安全評價的建模方法

有效

• 申請號: 201911399435.7
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111047221B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 黃解軍;王歡;周晗;梁友嘉;崔巍
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06Q10/063
• 分類號: G06Q10/063;G06Q10/067;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳;馮超

本發明涉及地球科學領域，尤其涉及區域水資源生態安全評價的建模方法，包括：針對評價時間段內：獲取待評價區域的水資源相關數據、土地相關數據和凈初級生產力數據；針對所述水資源相關數據、土地相關數據和凈初級生產力數據進行處理與計算，分別得到待評價區域中的平均凈初級生產力數據和水資源屬性分類表；根據待評價區域的平均凈初級生產力數據和水資源屬性分類表，計算得到待評價區域的均衡因子和產量因子；根據各子區域在評價時間段內的均衡因子和產量因子，建立對應水資源生態足跡模型。本發明能夠使評價模型更準確地反映當前待評價區域水資源可持續發展狀態。

技術領域

本發明涉及地球科學領域，尤其涉及區域水資源生態安全評價的建模方法。

背景技術

水是人類社會賴以生存的物質基礎，水資源作為一種基礎性資源，在經濟社會發展中也具有重要地位和作用。目前，淡水資源的稀缺和過度開發利用已經成為全球性的問題。中國是世界第二大經濟體，近年來人口規模的不斷增長、工業化程度的迅速提高以及城市化的大力推進使得對水資源的需求日益增長，同時也導致了許多地區出現水資源短缺和分配不均等問題，嚴重制約了區域的可持續發展。因此，水資源可持續開發利用研究成為近年來資源與環境領域的一個重要研究方向，有助于完善和補充可持續發展的理論體系。此外，結合區域水資源和水生態環境的特點分析和評價水資源開發利用現狀，可以為水資源分配、用水調度、產業結構調整等方面的政策規劃提供參考依據，具有重要的現實意義。

在水資源可持續開發利用的研究中，水足跡(Water?footprint，WF)與水資源生態足跡(Water?resources?ecological?footprint，WEF)是應用最廣泛的兩種方法。2002年，Hoekstra在虛擬水的研究基礎上首次提出了“水足跡”的概念，將水資源的利用同消費模式相結合，從消費角度出發，計算生產居民消費的商品和服務所需的水量。水足跡具體包括藍水、綠水與灰水，藍水即生產目標產品所消耗的地表水和地下水總和；綠水代表產品生產過程中的蒸騰量，主要是針對作物而言；灰水用于衡量將生產目標產品所產生的污染物稀釋到可接受的最高濃度的需水量。許多學者利用水足跡理論進行虛擬水貿易和消費產品耗水等方面的研究，其中一部分關注不同區域尺度的水資源消耗，另一部分則關注不同行業及產品水資源消費。水足跡能夠從生產、貿易和消費三個角度較好地反映具體產品和服務所需的水資源總量，但也存在一定的局限性，例如在計算時只考慮消耗而未考慮供應、跨地區貿易中環境影響的責任分配不明確，以及灰水難以準確量化等問題。

為揭示人類活動對自然資源的占用與生態系統承載力之間的關系，Ree和Wackernage等通過分析承載力的概念提出了生態足跡(Ecological?Footprint，EF)模型，為各類自然資源提供了統一的度量基礎，同時也提供了一個有效的工具來量化不同區域的可持續發展程度。水資源生態足跡通過引入生態足跡理論中的生物生產性土地這一概念，將研究區域用水和產水能力以相應的土地面積來表示，主要包括水資源生態足跡和水資源生態承載力兩個方面，分別代表人類消耗和自然供應能力兩方面，因此相比于水足跡，水資源生態足跡的優勢主要在于能夠反映自然系統的水資源供應能力。

總體而言，現階段關于水資源開發利用可持續性的評價方法仍有不足，主要表現為以下兩點，一是角度單一，只考慮消耗未考慮供給情況；二是參數固定，在模型計算時使用全球尺度為背景，弱化了不同區域的差異性，導致其結果可能與實際情況不符合。

發明內容

本發明提供的區域水資源生態安全評價的建模方法，其能夠使評價模型更準確地反映當前待評價區域水資源可持續發展狀態。

本發明提供的區域水資源生態安全評價的建模方法，包括：

針對評價時間段內：

獲取待評價區域的水資源相關數據、土地相關數據和凈初級生產力數據；

針對所述水資源相關數據、土地相關數據和凈初級生產力數據進行處理與計算，分別得到待評價區域中的平均凈初級生產力數據和水資源屬性分類表；