[發明專利]耦合社會網絡模型和碳抵消的生態網絡優化方法

有效

• 申請號: 202210971133.8
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115049164B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 黃可欣;彭立;王曉慧;鄧偉
• 申請（專利權）人: 四川師范大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 成都厚為專利代理事務所(普通合伙) 51255
• 代理人: 王杰

本發明公開了一種耦合社會網絡模型和碳抵消的生態網絡優化方法，包括：獲取目標區域的土地利用類型柵格圖像；對土地利用類型柵格圖像進行二值化處理，提取生態源地；計算土地利用類型柵格圖像中各柵格單元的生境質量，構建生態阻力面；基于生態源地和生態阻力面識別出生態廊道；基于生態源地和生態廊道構建生態網絡拓撲結構；根據生態網絡拓撲結構計算網絡拓撲指標，確定第一優化方案；計算土地利用類型柵格圖像中各柵格單元的碳儲量；生成目標區域的碳排放空間分布圖；根據碳儲量和碳排放空間分布圖計算碳抵消率，確定第二優化方案；根據第一優化方案和第二優化方案形成目標區域的生態網絡優化方案。本發明為生態網絡的優化提供了新方法。

技術領域

本發明屬于生態優化技術領域，特別是涉及一種耦合社會網絡模型和碳抵消的生態網絡優化方法。

背景技術

優化國土空間開發保護格局和提升區域生態安全是生態文明建設的重要任務之一。粗放模式下的經濟增長和城鎮發展，常以犧牲生態安全和生態環境為代價，導致生物多樣性減少、土地退化等問題日益突出，生態安全水平提升和生態保護修復迫在眉睫。國土空間生態保護修復作為恢復受損生態系統原有結構和功能的重要實施路徑，已逐漸成為區域生態安全研究熱點。識別并優化生態網絡對于提升區域生態系統的完整性具有重大意義，是控制生態空間萎縮、維護生態功能、保障生態底線、實現區域生態安全的重要途徑，也是優化區域國土空間結構的有效方法。

生態網絡識別和優化應以人類對生態系統服務的需求為導向，以生態環境問題為著力點，以優化景觀格局解決生態環境問題和保護自然生態過程為目的，探索人類活動與生態環境要素的耦合機制。但是現有的研究主要集中在基于柵格尺度的空間識別及優化技術，忽略了錯綜復雜、類型多樣的空間拓撲關系，忽略了各生態源地和生態廊道的位置和空間組合所映射的復雜網絡結構，其單一的分析方法較難獲得關于生態網絡系統化的知識和整體化的信息。而本發明所采用的社會網絡模型有助于識別不同生態源地或生態廊道對整體網絡結構的重要性，揭示整體生態網絡格局中存在的脆弱點。

經過長時間的發展，目前生態網絡識別已經形成“生態源地提取-生態阻力面構建-生態網絡識別”的識別范式，而生態網絡優化主要從數學模型、景觀生態、土地利用配置等角度出發。現有的方案主要為：（1）在識別生態源地時，采用“貢獻力-恢復力-組織力”生態源地識別體系，即從功能視角出發，對生態源地進行識別；（2）在構建生態阻力面時，在設置阻力因子權重和占比時，采用主觀賦值法；（3）借助MCR模型識別生態網絡，利用空間句法判斷生態廊道的保護優先級，提出分類和優化方案；（4）基于ArcGIS的空間疊加技術，將雨洪、地質災害、指示物棲息地等的綜合評價進行疊加，并對研究區生態網絡進行優化；（5）采用CLUE-S模型進行情景模擬，最終將研究區分為生態保護核心區、重點優化配置區、潛在優化配置區等六大分區, 為基于生態網絡的土地利用優化配置提供了空間參考。

在識別生態源地時，現有技術單方面地考慮了景觀的功能屬性，忽略了景觀結構對景觀功能起著決定性作用的景觀生態學原理。此外，在構建生態阻力面時，現有技術所采用的MCR模型在對生態阻力值的設置上，仍存在一定的主觀性。

對生態網絡的結構及功能優化，應當是系統的多目標過程。當前學術界仍缺乏對生態網絡構成要素與整體格局間的相互聯系等微觀層面的思考，較少考慮格局構成要素的系統性和結構性對整體格局的影響。此外，生態系統本身也是人類基本的活動場所，隨著人民生活消費引致能源消費增加，致使碳排放量也隨之增加，因此也有必要考慮在生態保護過程中，生態網絡優化如何能更有效地滿足當前“雙碳”戰略的需求。比如，目前對生態網絡識別結果的評價研究仍較為缺乏，在對生態網絡進行優化時，往往忽略了生態網絡的拓撲結構上的分析，并缺少對生態源地碳抵消效果的考慮，尤其是結合網絡拓撲結構的視角來引入碳抵消，仍然存在著技術空白。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種耦合社會網絡模型和碳抵消的生態網絡優化方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：耦合社會網絡模型和碳抵消的生態網絡優化方法，包括：