[發(fā)明專利]基于熵增曲面法的區(qū)域間橫向多維生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210060371.3
• 申請(qǐng)日: 2022-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN114493219A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周敬宣;周業(yè)晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);武漢工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/26;G06F16/2458
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒

1.一種區(qū)域間橫向多維生態(tài)補(bǔ)償量測算方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將選定的各個(gè)行政區(qū)作為研究區(qū)，各研究區(qū)邊界既可以相連，也可以不相連、被其他行政區(qū)隔開；針對(duì)預(yù)先選定的某一種生態(tài)調(diào)節(jié)功能，對(duì)于每一個(gè)研究區(qū)，依據(jù)其區(qū)域內(nèi)的自然資源環(huán)境、區(qū)域面積及自然資源環(huán)境對(duì)應(yīng)的生態(tài)調(diào)節(jié)功能的價(jià)值當(dāng)量，計(jì)算每一個(gè)研究區(qū)所對(duì)應(yīng)的該種生態(tài)調(diào)節(jié)功能總價(jià)值；

(2)對(duì)于每一個(gè)研究區(qū)，依據(jù)其地理邊界坐標(biāo)，進(jìn)行橢圓擬合，得到與該研究區(qū)相對(duì)應(yīng)的擬合橢圓；記該擬合橢圓的中心點(diǎn)為(x_C,y_C)、長軸長為Lx、短軸長為Ly；

(3)針對(duì)預(yù)先選定的某一種生態(tài)調(diào)節(jié)功能，以每一個(gè)研究區(qū)為對(duì)象，基于二維概率密度函數(shù)，在x-y-z空間坐標(biāo)系中構(gòu)建該研究區(qū)所對(duì)應(yīng)的生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值初始分布曲面；對(duì)于該初始生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面上的任意一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(x,y,z)，x軸坐標(biāo)、y軸坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于該研究區(qū)的擬合橢圓所對(duì)應(yīng)的平面二維坐標(biāo)，z軸坐標(biāo)值對(duì)應(yīng)于(x,y)點(diǎn)的單位面積生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值；對(duì)于所述初始分布曲面上的z軸坐標(biāo)值最高點(diǎn)，該最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的(x,y)坐標(biāo)值與擬合橢圓的中心點(diǎn)在該x-y-z空間坐標(biāo)系中(x,y)坐標(biāo)值重合；且曲面上同一z值所對(duì)應(yīng)的曲線在XOY平面上的投影形狀與擬合橢圓的形狀相似，且投影形狀的長軸與擬合橢圓的長軸相重合、投影形狀的短軸與擬合橢圓的短軸相重合；該初始生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面對(duì)擬合橢圓的面積積分等于該研究區(qū)所對(duì)應(yīng)的該種生態(tài)調(diào)節(jié)功能總價(jià)值；

然后，利用預(yù)先設(shè)定的倍數(shù)因子步長，對(duì)擬合橢圓的長軸長和短軸長同時(shí)進(jìn)行放大，得到放大橢圓；生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面也同步進(jìn)行調(diào)整以實(shí)現(xiàn)拓展，在調(diào)整過程中，生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面始終滿足：曲面上同一z值所對(duì)應(yīng)的曲線在XOY平面上的投影形狀與放大橢圓的形狀相似，投影形狀的長軸與放大橢圓的長軸相重合、投影形狀的短軸與放大橢圓的短軸相重合，并且生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面對(duì)放大橢圓的面積積分等于該研究區(qū)所對(duì)應(yīng)的該種生態(tài)調(diào)節(jié)功能總價(jià)值；

針對(duì)選定的某一種生態(tài)調(diào)節(jié)功能，為得到調(diào)整拓展后穩(wěn)定的生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面，需選擇該生態(tài)調(diào)節(jié)功能的單位面積生態(tài)價(jià)值本底值，它反映擴(kuò)散空間的本底情況，記為μ，μ的初始取值預(yù)先設(shè)定；然后，用z＝μ值的平面與擴(kuò)展的生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面相切，在曲面上得到交線；當(dāng)該交線范圍內(nèi)的曲面部分所包含的價(jià)值占該研究區(qū)所對(duì)應(yīng)的該種生態(tài)調(diào)節(jié)功能總價(jià)值的90％以上，且交線范圍內(nèi)的曲面部分在地理平面上的投影能覆蓋其他各研究區(qū)面積的85％以上，則認(rèn)為曲面形態(tài)得到充分拓展，趨于穩(wěn)定，終止對(duì)生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面的調(diào)整；否則，重選μ值，或增大、或減小μ值，同時(shí)配合對(duì)擬合橢圓的長軸和短軸的長度同時(shí)進(jìn)行放大或縮小，使得生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面形態(tài)再次調(diào)整，直到滿足要求；

(4)將調(diào)整后的生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面在每個(gè)研究區(qū)的邊界區(qū)域內(nèi)進(jìn)行面積積分，得到該研究區(qū)所獲得的該種生態(tài)調(diào)節(jié)功能的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值；

記該調(diào)整后的生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面上的z軸坐標(biāo)值最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的(x,y)坐標(biāo)值所位于的研究區(qū)為流出區(qū)，其它研究區(qū)為流入?yún)^(qū)；

對(duì)于作為流入?yún)^(qū)的每個(gè)研究區(qū)，它所獲得的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值，即可作為用于向流出區(qū)進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償?shù)纳鷳B(tài)補(bǔ)償量基準(zhǔn)。

2.如權(quán)利要求1所述區(qū)域間橫向多維生態(tài)補(bǔ)償量測算方法，其特征在于，所述步驟(3)中，其概率密度函數(shù)為正態(tài)分布的概率密度函數(shù)；概率密度函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，j為該研究區(qū)編號(hào)；a_j＝H_j/[2π(Lx_jb)(Ly_jc)]，H_j是該研究區(qū)所對(duì)應(yīng)的該種生態(tài)調(diào)節(jié)功能總價(jià)值；x_j、y_j分別為該研究區(qū)擬合橢圓中心點(diǎn)坐標(biāo)x_C、y_C；Lx_j、Ly_j分別為該研究區(qū)擬合橢圓的長軸長Lx、短軸長為Ly；

并且，b、c分別為調(diào)整過程中長軸長和短軸長的放大倍數(shù)因子；初始生態(tài)調(diào)節(jié)功能價(jià)值分布曲面所對(duì)應(yīng)的b＝1，c＝1。

3.如權(quán)利要求1所述區(qū)域間橫向多維生態(tài)補(bǔ)償量測算方法，其特征在于，所述步驟(1)中，預(yù)先選定的某一種生態(tài)調(diào)節(jié)功能，具體為氣體調(diào)節(jié)功能、氣候調(diào)節(jié)功能、凈化調(diào)節(jié)功能或水文調(diào)節(jié)功能。