[發(fā)明專利]基于能值分析的城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110830915.5
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113435788A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇美蓉;楊志峰;陳彬;馬超
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 韓迎之

本發(fā)明公開了一種基于能值分析的城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)方法及系統(tǒng)，涉及城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體步驟包括如下：選取生態(tài)系統(tǒng)健康的評價(jià)要素；根據(jù)所述評價(jià)要素確定對應(yīng)的能值指標(biāo)；利用所述能值指標(biāo)建立生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)指數(shù)；根據(jù)所述生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)指數(shù)進(jìn)行城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)。使用本發(fā)明方法進(jìn)行城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)，通過能量指標(biāo)統(tǒng)一核算各種生態(tài)流，評價(jià)方法簡單且快速，有助于深入揭示城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能及其與環(huán)境相互作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種基于能值分析的城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著城市化和城市環(huán)境問題的日益突出，城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)成為近年來生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)的研究關(guān)鍵在于選擇適宜的評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。Rapport等提出以“生態(tài)系統(tǒng)危險(xiǎn)癥狀(EDS)”作為生態(tài)系統(tǒng)非健康狀態(tài)的指標(biāo)；Costanza從系統(tǒng)可持續(xù)性能力的角度，提出了描述系統(tǒng)狀態(tài)的三個指標(biāo)：活力、組織結(jié)構(gòu)和恢復(fù)力，并進(jìn)行綜合評價(jià)；Jerry等采用驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-暴露-影響-響應(yīng)模型對哈瓦那城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)體系和評價(jià)方法進(jìn)行了探索；Vassallo等運(yùn)用熱力學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對沿海區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行評價(jià)，并選擇了環(huán)境質(zhì)量預(yù)警物質(zhì)作為評價(jià)指標(biāo)。

由于城市生態(tài)系統(tǒng)包括復(fù)雜的能量流、物流、人流、貨幣流，為了綜合考慮系統(tǒng)內(nèi)部各種生態(tài)流的趨勢及其交互，城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)需尋求新的思路和方法，因此，尋求一種普適性物理量來科學(xué)度量城市生態(tài)系統(tǒng)對其進(jìn)行健康評價(jià)，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于能值分析的城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)方法及系統(tǒng)，通過能量指標(biāo)統(tǒng)一核算各種生態(tài)流，評價(jià)方法簡單且快速，有助于深入揭示城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能及其與環(huán)境相互作用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一方面，提供一種基于能值分析的城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)方法，具體步驟包括如下：

選取生態(tài)系統(tǒng)健康的評價(jià)要素；

根據(jù)所述評價(jià)要素確定對應(yīng)的能值指標(biāo)；

利用所述能值指標(biāo)建立生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)指數(shù)；

根據(jù)所述生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)指數(shù)進(jìn)行城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)。

通過采用上述技術(shù)方案，具有以下有益的技術(shù)效果：根據(jù)能量系統(tǒng)理論觀，生態(tài)系統(tǒng)及其他別的系統(tǒng)，均可視為能量系統(tǒng)，能量可用于表達(dá)和了解生命與環(huán)境、人類社會經(jīng)濟(jì)與自然的關(guān)系，然而不同種類不同性質(zhì)的能量具有不同的質(zhì)量，不能直接進(jìn)行能量比較和數(shù)量加減，能值分析理論的出現(xiàn)為這一問題的解決提供了全新的思路，通過能量指標(biāo)統(tǒng)一核算各種生態(tài)流，評價(jià)方法簡單且快速。

優(yōu)選的，所述評價(jià)要素包括活力、組織結(jié)構(gòu)、恢復(fù)力、服務(wù)功能維持中的至少一種。

優(yōu)選的，所述活力對應(yīng)的能值指標(biāo)為能值投資率、電力能值、凈能值產(chǎn)出率；所述組織結(jié)構(gòu)對應(yīng)的能值指標(biāo)為不可更新資源能值以及能值交換率；所述恢復(fù)力對應(yīng)的能值指標(biāo)為環(huán)境負(fù)荷率、人口承載力、廢棄物產(chǎn)生率；所述服務(wù)功能維持對應(yīng)的能值指標(biāo)為能值自給率、能值貨幣比率和能值密度。

優(yōu)選的，所述生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)指數(shù)的表達(dá)式為：

其中，NEYR為凈能值產(chǎn)出率；EER為能值交換率；ESR為能值自給率；ELR為環(huán)境負(fù)荷率；EEW為廢棄物產(chǎn)生率。

通過采用上述技術(shù)方案，具有以下有益的技術(shù)效果：生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)指數(shù)可以用于同一城市不同時期的縱向研究，也可用于不同城市之間的比較研究，通過對當(dāng)前城市的健康評價(jià)，可針對活力、組織結(jié)構(gòu)、恢復(fù)力、服務(wù)功能維持等方面進(jìn)行整體調(diào)控，實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展模式的優(yōu)化。

優(yōu)選的，所述生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)指數(shù)越高，生態(tài)系統(tǒng)相對健康程度越高。