[发明专利]城市化区域生态安全格局评估方法

说明书

本发明公开了城市化区域生态安全格局评估方法，属于城市生态环境技术领域。该评估方法包括建立城市化区域评价基础空间数据库、生态系统服务初始赋值和空间挂接、生态系统服务多级校正后，进行数据归一化处理和加权计算得到生态安全综合指数，基于此进行包含生态安全水平判定、生态安全格局分析、生态安全情景比较和生态安全优化决策的生态安全水平评价。本发明基于城乡用地统一的城市化区域土地利用分类标准，从国土空间“要素‑质量‑格局‑过程‑服务”级联关系出发，建立耦合国土空间要素和生态系统服务潜力的城市化区域生态安全格局评估方法，可为城市化区域生态安全格局构建和优化提供模拟预测、评估分析和辅助决策等技术支撑。

技术领域

本发明属于城市生态环境技术领域，特别涉及一种基于国土空间“要素-质量-格局-过程-服务”级联关系的城市化区域生态安全格局评估方法。

背景技术

构建科学、合理、高效的生态安全格局是保障城市化区域各类土地资源有效利用、协调生态环境保护与社会经济发展的重中之重。生态安全一般为广义的，即从人类角度出发，指生态环境条件与生态系统服务能够有效保障人类生活和健康不受损害，经济发展和社会安定不受阻碍和威胁的复合生态系统安全状况。城市生态安全是指在快速城市化过程中，城市生态系统及其组分能够维持自身的结构和功能，支撑城市的健康与可持续发展，同时避免人类不期望的生态环境事件的发生。城市生态安全不仅受到区域水土流失、土地退化和区域地质灾害的影响，也与城市内涝、雾霾、热岛效应和交通拥堵密切相关。

目前，城市化区域的生态安全评估和格局构建多从土地利用的优化配置入手，采用“3S”技术和各类模型(如相关关系法、生物-物理过程法以及专家知识法)作为支撑，基于多源数据叠加和空间分析、景观生态网络分析、生态系统服务评估与权衡、生态保护红线划示等分析方法，在城市和区域水平上对生态风险、生态系统服务功能和健康进行综合评价，从而统筹协调城市复合生态系统中社会、经济和自然之间的关系，划分不同的生态安全等级，通过空间制图来反映生态安全水平的时空格局。这些地图能够帮助决策者有效识别不同空间单元的生态安全水平、生态系统服务权衡和协同作用的发生区域，以及亟需采取针对性管理的优先区域(热点区域)，从而从生态系统管理的角度出发，以空间显性方式支持城市规划和生态建设保护。

总的来看，现有的城市化区域生态安全评估和格局构建研究在用于城市规划和生态建设保护实践时，尚存在以下几个问题：

(1)常以一般意义上的生态空间(如林地、草地、湿地等)为基本单元，强调生态空间格局与过程功能的关系，缺乏对非生态空间的生态环境影响的考虑。

(2)基于生态过程、多目标功能和生态红线的方法各自比较成熟，但缺乏对生态系统服务、景观生态格局以及城市与区域生态关联机制的耦合和统筹。

(3)结果多没有落在用地要素水平上，与国土空间规划实践需求对接性差，布局方案往往难以深入，无法用于直接指导各类用地规划布局和格局优化，难以满足城市管理者的决策需求。

(4)生态安全格局评价、构建、模拟和优化的可操作性和可实施性不强，缺乏基于生态系统服务供需和生态网络模型的生态安全格局评价和模拟平台。

发明内容

为实现对城市化区域生态安全空间格局的科学评估，将相关评估结果应用于城市与区域规划和决策管理实践，本发明基于城乡统一的土地利用分类标准，建立与用地要素密切关联的多层级多目标指标体系，综合多因素空间叠加分析、生态系统服务评价、生境质量评估、生态网络结构分析等垂直和水平维度的模型或方法，构建基于国土空间“要素-质量-格局-过程-服务”级联关系的城市化区域生态安全评估方法，从而为城市与区域的协调发展和可持续管理提供技术支撑。