[发明专利]区域水资源生态安全评价的建模方法

说明书

本发明涉及地球科学领域，尤其涉及区域水资源生态安全评价的建模方法，包括：针对评价时间段内：获取待评价区域的水资源相关数据、土地相关数据和净初级生产力数据；针对所述水资源相关数据、土地相关数据和净初级生产力数据进行处理与计算，分别得到待评价区域中的平均净初级生产力数据和水资源属性分类表；根据待评价区域的平均净初级生产力数据和水资源属性分类表，计算得到待评价区域的均衡因子和产量因子；根据各子区域在评价时间段内的均衡因子和产量因子，建立对应水资源生态足迹模型。本发明能够使评价模型更准确地反映当前待评价区域水资源可持续发展状态。

技术领域

本发明涉及地球科学领域，尤其涉及区域水资源生态安全评价的建模方法。

背景技术

水是人类社会赖以生存的物质基础，水资源作为一种基础性资源，在经济社会发展中也具有重要地位和作用。目前，淡水资源的稀缺和过度开发利用已经成为全球性的问题。中国是世界第二大经济体，近年来人口规模的不断增长、工业化程度的迅速提高以及城市化的大力推进使得对水资源的需求日益增长，同时也导致了许多地区出现水资源短缺和分配不均等问题，严重制约了区域的可持续发展。因此，水资源可持续开发利用研究成为近年来资源与环境领域的一个重要研究方向，有助于完善和补充可持续发展的理论体系。此外，结合区域水资源和水生态环境的特点分析和评价水资源开发利用现状，可以为水资源分配、用水调度、产业结构调整等方面的政策规划提供参考依据，具有重要的现实意义。

在水资源可持续开发利用的研究中，水足迹(Water footprint，WF)与水资源生态足迹(Water resources ecological footprint，WEF)是应用最广泛的两种方法。2002年，Hoekstra在虚拟水的研究基础上首次提出了“水足迹”的概念，将水资源的利用同消费模式相结合，从消费角度出发，计算生产居民消费的商品和服务所需的水量。水足迹具体包括蓝水、绿水与灰水，蓝水即生产目标产品所消耗的地表水和地下水总和；绿水代表产品生产过程中的蒸腾量，主要是针对作物而言；灰水用于衡量将生产目标产品所产生的污染物稀释到可接受的最高浓度的需水量。许多学者利用水足迹理论进行虚拟水贸易和消费产品耗水等方面的研究，其中一部分关注不同区域尺度的水资源消耗，另一部分则关注不同行业及产品水资源消费。水足迹能够从生产、贸易和消费三个角度较好地反映具体产品和服务所需的水资源总量，但也存在一定的局限性，例如在计算时只考虑消耗而未考虑供应、跨地区贸易中环境影响的责任分配不明确，以及灰水难以准确量化等问题。

为揭示人类活动对自然资源的占用与生态系统承载力之间的关系，Ree和Wackernage等通过分析承载力的概念提出了生态足迹(Ecological Footprint，EF)模型，为各类自然资源提供了统一的度量基础，同时也提供了一个有效的工具来量化不同区域的可持续发展程度。水资源生态足迹通过引入生态足迹理论中的生物生产性土地这一概念，将研究区域用水和产水能力以相应的土地面积来表示，主要包括水资源生态足迹和水资源生态承载力两个方面，分别代表人类消耗和自然供应能力两方面，因此相比于水足迹，水资源生态足迹的优势主要在于能够反映自然系统的水资源供应能力。

总体而言，现阶段关于水资源开发利用可持续性的评价方法仍有不足，主要表现为以下两点，一是角度单一，只考虑消耗未考虑供给情况；二是参数固定，在模型计算时使用全球尺度为背景，弱化了不同区域的差异性，导致其结果可能与实际情况不符合。

发明内容

本发明提供的区域水资源生态安全评价的建模方法，其能够使评价模型更准确地反映当前待评价区域水资源可持续发展状态。

本发明提供的区域水资源生态安全评价的建模方法，包括：

针对评价时间段内：

获取待评价区域的水资源相关数据、土地相关数据和净初级生产力数据；

针对所述水资源相关数据、土地相关数据和净初级生产力数据进行处理与计算，分别得到待评价区域中的平均净初级生产力数据和水资源属性分类表；