[發明專利]一種城市生態網絡結構韌性動態模擬方法

有效

• 申請號: 202110171132.0
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112883471B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 洪武揚;郭仁忠;王偉璽;蘇墨
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/18;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 謝松;王永文

1.一種城市生態網絡結構韌性動態模擬方法，其特征在于，包括：

獲取城市區域的物種調查點位數據、遙感影像數據、水域濕地調查數據以及建筑物高度數據，根據所述物種調查點位數據、所述遙感影像數據、所述水域濕地調查數據以及所述建筑物高度數據構建城市生態網絡；

所述根據所述物種調查點位數據、所述遙感影像數據、所述水域濕地調查數據以及所述建筑物高度數據構建城市生態網絡的步驟包括：

根據所述物種調查點位數據、所述遙感影像數據以及所述水域濕地調查數據，確定所述城市區域的若干源地節點；

根據所述建筑物高度數據，確定各個所述源地節點之間的最短路徑矩陣；

根據若干所述源地節點和所述最短路徑矩陣，構建所述城市區域對應的城市生態網絡；

所述根據所述物種調查點位數據、所述遙感影像數據以及所述水域濕地調查數據，確定所述城市區域的若干源地節點的步驟包括：

根據所述物種調查點位數據，確定所述城市區域的物種分布密度；

根據所述遙感影像數據，確定所述城市區域的植被覆蓋度；

根據所述水域濕地調查數據，確定所述城市區域的水網密度；

根據所述物種分布密度、所述植被覆蓋度和所述水網密度，確定所述城市區域的若干源地節點；

確定所述城市生態網絡中的各個源地節點對應的重要性指標值，并根據所述重要性指標值對各個所述源地節點按照預設比例進行迭代移除，確定不同移除比例下所述城市生態網絡對應的韌性指標值；

所述確定所述城市生態網絡中的各個源地節點對應的重要性指標值的步驟包括：

獲取所述城市生態網絡中的各個源地節點對應的節點連接數、最短路徑數量以及最短路徑長度；

根據所述節點連接數、所述最短路徑數量以及所述最短路徑長度，確定各個所述源地節點對應的節點度、節點介數和節點關聯度；

根據所述節點度、所述節點介數和所述節點關聯度，確定所述城市生態網絡中的各個源地節點對應的重要性指標值；

所述根據所述重要性指標值對各個所述源地節點按照預設比例進行迭代移除，確定不同移除比例下所述城市生態網絡對應的韌性指標值的步驟包括：

根據所述重要性指標值對各個所述源地節點按照預設比例進行迭代移除，確定不同移除比例下各個所述源地節點之間的最短路徑長度以及所述城市生態網絡對應的最大子圖節點總數；

根據所述最短路徑長度以及所述最大子圖節點總數，確定不同移除比例下所述城市生態網絡對應的韌性指標值；

所述韌性指標值包括網絡效率和最大連通度，所述根據所述最短路徑長度以及所述最大子圖節點總數，確定不同移除比例下所述城市生態網絡對應的韌性指標值的步驟包括：

根據所述最短路徑長度以及所述城市生態網絡在原始狀態對應的網絡節點總數，確定不同移除比例下所述城市生態網絡對應的網絡效率；

根據所述最大子圖節點總數以及所述城市生態網絡在原始狀態對應的網絡節點總數，確定不同移除比例下所述城市生態網絡對應的最大連通度；

根據所述韌性指標值，確定所述城市生態網絡對應的抗毀性閾值；

所述根據所述韌性指標值，確定所述城市生態網絡對應的抗毀性閾值的步驟包括：

獲取所述韌性指標值下降至預設閾值時，所述城市生態網絡對應的節點移除量；

根據所述節點移除量和所述城市生態網絡在原始狀態對應的網絡節點總數，確定所述城市生態網絡對應的抗毀性閾值。

2.根據權利要求1所述的城市生態網絡結構韌性動態模擬方法，其特征在于，所述根據所述建筑物高度數據，確定各個所述源地節點之間的最短路徑矩陣的步驟包括：

將所述城市區域劃分為若干柵格，并以所述建筑物高度數據為阻力值構建成本矩陣；

根據所述成本矩陣并采用弗洛伊德算法，確定各個所述源地節點之間的最短路徑矩陣。

3.根據權利要求2所述的城市生態網絡結構韌性動態模擬方法，其特征在于，所述確定各個所述源地節點之間的最短路徑矩陣的步驟之后包括：

采用道格拉斯-普克算法對所述最短路徑矩陣中的各個最短路徑進行抽稀平滑處理，將各個所述最短路徑轉換為矢量化的線性最短路徑。

4.根據權利要求1所述的城市生態網絡結構韌性動態模擬方法，其特征在于，所述抗毀性閾值的計算公式為：

f_a＝N_r/N

其中，f_a為抗毀性閾值，N_r為節點移除量，N為網絡節點總數。