CN111582689A - 一种生态保护红线保护成效的评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种生态保护红线保护成效的评估方法及系统，该方法包括：获取遥感影像，并从遥感影像以及数据库中获取生态保护红线划定后评估区域内的生态功能、保护面积、用地性质和管理能力方面的评估数据；根据评估数据分别计算评估区域的功能维护指数、面积保有指数、人类扰动指数、生态质量指数和管理能力指数；将各个指数进行累加，以得到保护成效综合指数。本申请实施例通过计算保护成效综合指数，能够对生态保护红线的保护成效进行全面、准确地量化，以反映生态保护红线的实际保护成效。其可为全国生态保护红线保护成效的评估提供系统、科学、可靠、适用性较广泛的标准。
Description
技术领域
本申请涉及生态保护技术领域，具体而言，涉及一种生态保护红线保护成效的评估方法及系统。
背景技术
生态保护红线是指在生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制性严格保护的区域，是保障和维护国家生态安全的底线和生命线，通常包括具有重要水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙、维护海岸生态稳定等功能的生态功能重要区域，以及水土流失、土地沙化、石漠化等生态环境敏感脆弱区域。划定并严守生态保护红线，对于落实国土空间规划规划、实施自然生态空间用途管制、构建国家生态安全格局、遏制生态系统退化、健全生态文明制度体系、推动绿色发展具有重要意义。
如今，我国的生态保护监管工作还处于起步阶段，针对生态保护红线的成效评估体系尚未建立，并未有科学合理的评估指标值对保护成效进行具体量化，对于全国生态保护红线的划定和落地工作缺乏有效的指导，与国家划定并严守生态保护红线的需求仍有很大差距。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种生态保护红线保护成效的评估方法及系统，能够为生态保护红线保护成效的评估提供系统、科学、可靠、适用性较广泛的评估标准，提供更加全面、准确的量化值，以反映生态保护红线的保护成效。
第一方面，本申请实施例提供一种生态保护红线保护成效的评估方法，包括：获取遥感影像，并从所述遥感影像以及数据库中获取生态保护红线划定后评估区域内的生态功能、保护面积、用地性质和管理能力方面的评估数据；根据生态功能方面的评估数据计算得到所述评估区域的功能维护指数；根据保护面积方面的评估数据计算得到所述评估区域的面积保有指数；根据用地性质方面的评估数据计算得到所述评估区域的人类扰动指数和生态质量指数；根据管理能力方面的评估数据计算得到所述评估区域的管理能力指数；将所述功能维护指数、面积保有指数、人类扰动指数、生态质量指数和管理能力指数进行累加，以得到保护成效综合指数，所述保护成效综合指数用于反映评估区域内生态保护红线的保护成效。
上述方案为生态保护红线保护成效的评估提供了系统、科学、可靠、适用性较广泛的评估标准，以识别生态保护红线保护实施效果与预期保护目标之间的差距，能够准确、全面地量化红线的保护成效，为生态保护红线管理提供了技术依据和衡量标准。
可选的，所述根据生态功能方面的评估数据计算得到所述评估区域的功能维护指数，包括：根据所述生态功能方面的评估数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对所述乘积结果进行修正，得到所述子数据对应的指标分值；将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的功能维护指数。
可选的，所述根据保护面积方面的评估数据计算得到所述评估区域的面积保有指数，包括：利用如下公式计算评估区域内的面积保有指数ER：
其中，Sa表示评估区域在基期的生态保护红线面积，Pi表示评估区域的生态保护红线调增面积，Pr表示评估区域的生态保护红线调减面积。
可选的，所述用地性质方面的评估数据包括人类扰动数据，所述根据用地性质方面的评估数据计算得到所述评估区域的人类扰动指数和生态质量指数，包括：根据人类扰动数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；其中，所述人类扰动数据中的多项子数据包括：一般人类活动面积、重点人类活动面积和红线斑块破碎度；将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到所述子数据对应的指标分值；将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的人类扰动指数。
可选的，所述用地性质方面的评估数据包括生态质量数据，所述根据用地性质方面的评估数据计算得到所述评估区域的人类扰动指数和生态质量指数，包括：根据所述生态质量数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；其中，所述生态质量数据中的多项子数据包括：自然生态用地面积和生态质量达到优、良等级的生态系统面积；将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对所述乘积结果进行修正，得到所述子数据对应的指标分值；将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的生态质量指数。
可选的，所述方法还包括：利用净初级生产力NPP评估模型分别计算平均气候状况下和真实气候状况下生态保护红线的评估期与基期的NPP值；计算修正系数q：
其中，Gal、Gap分别为平均气候状况下生态保护红线评估期和基期的NPP值，Grl、Grp分别为真实气候状况下生态保护红线评估期和基期的NPP值。
在上述方案中，由于生态质量、生态功能等方面的数据受当年气候条件影响较为显著，因此，可通过计算气候变化与人类活动对生态保护红线保护成效的贡献率，获得修正系数q，以区分气象条件对生态保护红线保护成效的影响。
可选的，所述生态功能方面的评估数据包括：水源涵养服务功能量、生物多样性维护服务功能量、水土保持服务功能量、防风固沙服务功能量、水土流失敏感性指数、土地沙化敏感性指数、石漠化敏感性指数中的至少一项。
第二方面，本申请实施例提供一种生态保护红线保护成效的评估系统，包括：数据获取模块，用于获取遥感影像，并从所述遥感影像以及数据库中获取生态保护红线划定后评估区域内的生态功能、保护面积、用地性质和管理能力方面的评估数据；生态功能评估模块，用于根据生态功能方面的评估数据计算得到所述评估区域的功能维护指数；保护面积评估模块，用于根据保护面积方面的评估数据计算得到所述评估区域的面积保有指数；用地性质评估模块，用于根据用地性质方面的评估数据计算得到所述评估区域的人类扰动指数和生态质量指数；管理能力评估模块，用于根据管理能力方面的评估数据计算得到所述评估区域的管理能力指数；成效综合评估模块，用于将所述功能维护指数、面积保有指数、人类扰动指数、生态质量指数和管理能力指数进行累加，以得到保护成效综合指数，所述保护成效综合指数用于反映评估区域内生态保护红线的保护成效。
可选的，所述生态功能评估模块包括：第一分值计算单元，用于根据所述生态功能方面的评估数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；第一修正单元，用于将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对所述乘积结果进行修正，得到所述子数据对应的指标分值；第一功能评估单元，用于将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的功能维护指数。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如第一方面所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如第一方面所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的生态保护红线保护成效的评估方法的流程图；
图2为本申请实施例中步骤120的一种具体流程图；
图3为本申请实施例中步骤140的一种具体流程图；
图4为本申请实施例中步骤140的另一具体流程图；
图5为本申请实施例提供的生态保护红线保护成效的评估系统的示意图；
图6为本申请实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请实施例提供一种生态保护红线保护成效的评估方法，以便对全国生态保护红线保护成效的评估提供系统、科学、可靠、适用性较广泛的标准，能够更加全面、准确地对生态保护红线的保护成效进行量化，以识别生态保护红线保护实施效果与预期保护目标之间的差距，为生态保护红线管理提供技术依据和衡量标准。其可用于指导全国生态保护红线保护成效评估工作，保障国家和区域生态安全。
在介绍本申请具体实施方案之前，先对本实施例涉及到的部分术语名词进行简单解释。
保护成效：生态保护红线划定后在生态功能、生态质量、保护面积、用地性质、管理能力等方面取得的保护效果。
生态功能：指生态系统在维持生命的物质循环和能量转换过程中，为人类提供的惠益，包括水源涵养、水土保持、防风固沙、生物多样性等功能类型。
保护面积：指生态保护红线划定后具有明确边界落地的生态保护红线面积大小。
生态质量：指生态系统自然植被的优劣程度，反映生态保护红线内植被与生态系统整体状况。
管理能力：指管理部门对于生态保护红线的管控能力状况，包括管理制度建设、专业技术人员配备、勘界定标及维护情况、经费投入等方面。
红线调减面积：指因国家重大基础设施、重大民生保障项目建设，以及重大战略资源勘查需要等需调整并经批准可核减的、受自然灾害破坏的生态保护红线面积。
红线调增面积：指在生态保护红线面积面临调减的情况下，按照面积不减少的原则，依据同步提出的补划方案，调整增加的生态保护红线面积。
一般人类活动面积：指生态保护红线内，开展农业、养殖、居民地、旅游等一般人类活动的用地面积。
重点人类活动面积：指生态保护红线内，开展工业、采矿、交通运输、水利水电、能源等开发建设性人类活动的用地面积。
红线斑块破碎度：指单个生态保护红线斑块的平均面积。
自然生态用地面积：指生态保护红线内自然生态用地(天然林地、天然草地、天然湿地等)面积。
生态质量达到优、良等级的生态系统面积：指生态保护红线内质量为优和良的森林、灌丛、草地生态系统面积。
生态保护红线保护成效的评估周期可以为每5年开展1次。评估年份可以与区域国民经济和社会发展五年规划期限相对应，即每个区域五年规划期结束后开展1次。图1示出了本实施例提供的评估方法的流程图，本实施例中的评估方法的步骤可由一电子设备执行。如图1所示，该评估方法包括如下步骤：
步骤110：获取遥感影像，并从遥感影像以及数据库中获取生态保护红线划定后评估区域内的生态功能、保护面积、用地性质和管理能力方面的评估数据。
评估区域可以为待进行评估的县所对应的县域，或者待进行评估的省所对应的省域。
可选的，每一方面的评估数据包括多项子数据。其中，生态功能方面的评估数据包括：水源涵养服务功能量、生物多样性维护服务功能量、水土保持服务功能量、防风固沙服务功能量、水土流失敏感性指数、土地沙化敏感性指数、石漠化敏感性指数中的至少一项。保护面积方面的评估数据包括：基期的生态保护红线面积、评估区域的生态保护红线调增面积、评估区域的生态保护红线调减面积。用地性质方面的评估数据包括人类扰动数据和生态质量数据，人类扰动数据包括：一般人类活动面积、重点人类活动面积和红线斑块破碎度；生态质量数据包括：自然生态用地面积和生态质量达到优、良等级的生态系统面积。管理能力方面的评估数据包括：生态破坏与环境污染事件数量、生态保护红线监管平台建设与运行情况、界桩/标识牌损坏率、生态环境监测点位数量、生态保护红线监管经费投入、生态保护红线监管技术人员数量、生态保护红线制度建立与实施情况中的至少一项。
其中，一般人类活动面积、重点人类活动面积、生态质量为优、良等级的自然生态用地面积可以由遥感影像获得，遥感影像可以由无人机航空遥感设备或者高分辨率卫星(如分辨率优于2米的高分卫星)遥感生成。在遥感影像的分辨率较高的情况下(如高于设定的分辨率阈值)，可根据遥感影像中的各光斑形态提取出天然林草区域、天然湿地区域、沙化/荒漠化/石漠化的区域、一般人类活动区域、重点人类活动区域，并获得对应的面积。其他数据可以从数据库中获取，各县级地方政府可以通过地面调查获得所需的各项数据，然后通过网络将各项数据发送到服务器，并存储在数据库中，此外，部分数据通过模型模拟与数据分析计算得到。在进行评估时，可从数据库中直接进行数据调用，以得到各评估数据。
步骤120：根据生态功能方面的评估数据计算得到评估区域的功能维护指数。
对于生态功能、保护面积、用地性质方面的评估数据，主要进行定量评估。
在步骤110中，首先获取评估区域内的遥感影像，遥感影像由无人机航空遥感和/或高分辨率的卫星遥感生成。在数据库中存储有评估区域内的气象资料、指标覆盖资料、土壤基础资料等，根据存储的上述资料及获得的遥感影像，利用地理信息系统(GIS)进行栅格运算，获得生态功能方面的评估数据。其中，对于生态功能方面的评估数据，其计算过程如下：
水源涵养服务功能量通过水量平衡方程进行计算：
式中，TQ表示水源涵养服务功能量，即总水源涵养量，m3；PPi表示多年平均降雨量，mm；RRi表示多年平均地表径流量，mm；ETi表示多年平均蒸散发，mm；Ai表示i类生态系统面积，km2；i表示评估区域内第i类生态系统类型；j表示评估区域的生态系统类型数。
生物多样性维护服务功能量采用净初级生产力NPP校正法进行计算：
Sbio＝NPPmean×Fpre×Ftem×(1-Falt)；
式中，Sbio为生物多样性维护服务功能量，NPPmean为多年植被净初级生产力平均值，Fpre为多年平均降水量，Ftem为多年平均气温，Falt为海拔因子。
水土保持服务功能量采用修正通用水土流失方程(RUSLE)的水土保持服务模型进行计算：
Ac＝Ap-Ar＝R×K×L×S×(1-C)；
式中，Ac为水土保持服务功能量，即水土保持量(t/hm2·a)；Ap为潜在土壤侵蚀量；Ar为实际土壤侵蚀量；R为降雨侵蚀力因子(MJ·mm/hm2·h·a)；K为土壤可蚀性因子(t·hm2·h/hm2·MJ·mm)；L、S为地形因子，L表示坡长因子，S表示坡度因子；C为植被覆盖因子。
防风固沙服务功能量采用修正风蚀方程进行计算：
SR＝SL潜-SL；
式中，SR为防风固沙服务功能量，即固沙量(t km-2a-1)；SL潜为潜在风力侵蚀量(tkm-2a-1)；SL为实际风力侵蚀量(t km-2a-1)。
水土流失敏感性指数根据通用水土流失方程的基本原理，根据反映各因素对水土流失敏感性的单因子评估数据，利用地理信息系统软件进行乘积运算，公式如下：
式中，SSi表示i空间单元水土流失敏感性指数；Ri表示降雨侵蚀力；Ki表示土壤可蚀性；LSi表示坡长坡度；Ci表示植被覆盖度。
土地沙化敏感性指数利用地理信息系统软件的空间分析功能，根据各单因子敏感性影响分布图进行乘积运算，得到评估区的土地沙化敏感性等级分布图，公式如下：
式中，Di表示i评估区域土地沙化敏感性指数；Ii表示评估区域干燥度指数；Wi表示起沙风天数；KKi表示土壤质地；Ci表示植被覆盖度。
石漠化敏感性指数根据石漠化形成机理，利用地理信息系统软件的空间叠加功能，将各单因子敏感性影响分布图进行乘积计算，得到石漠化敏感性等级分布图，公式如下：
式中，Si表示i评估区域石漠化敏感性指数；DDi表示i评估区域碳酸岩出露面积百分比；PPPi表示地形坡度；Ci表示植被覆盖度。
在得到上述生态功能方面的评估数据后，请参阅图2，在步骤120中，功能维护指数的计算步骤包括：
步骤121：根据生态功能方面的评估数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与比值相应的分值。
此处，评估期的数值为评估年份时的数值，生态保护红线划定后首次评估的基期数值为生态保护红线划定后初次基础调查与统计分析获得的本底值，此后的基期数值为前一轮评估年份的数值。
步骤122：将相应的分值与子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对乘积结果进行修正，得到子数据对应的指标分值。
其中，修正系数q表征人类活动贡献率。
由于生态质量、生态功能等方面的数据受当年气候条件影响较为显著，因此，本实施例对于这部分数据，通过计算气候变化与人类活动对生态保护红线保护成效的贡献率，获得修正系数q，以区分气象条件对生态保护红线保护成效的影响。
可选的，本实施例选择表征生态系统服务功能的间接指标-净初级生产力NPP来厘定气候条件对生态保护红线保护成效的贡献率。因此，该评估方法还包括：利用净初级生产力NPP评估模型分别计算平均气候状况下和真实气候状况下生态保护红线的评估期与基期的NPP值；然后计算修正系数q，公式如下：
其中，Gal、Gap分别为平均气候状况下生态保护红线评估期和基期的NPP值，Grl、Grp分别为真实气候状况下生态保护红线评估期和基期的NPP值。NPP评估模型可以为光能利用率(Carnegie-Ames-Stanford-Approach，CASA)模型。具体的，首先获取植被分类图、归一化植被指数NDVI、气象数据(月平均气温、月总降水量、太阳辐射总量月值数据)、数字高程模型DEM数据、行政区划数据，作为CASA模型的输入数据，CASA模型对上述输入数据进行计算，获得光合有效辐射APAR、实际光能利用率ε和净初级生产力NPP(前两个数据作为NPP计算的中间数据)，然后可根据CASA模型输出的净初级生产力NPP值对修正系数q进行计算。
步骤123：将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到评估区域的功能维护指数。
经步骤121-123，计算得到评估区域的功能维护指数。
继续参阅图1，执行步骤130：根据保护面积方面的评估数据计算得到评估区域的面积保有指数。
具体的，利用如下公式计算评估区域内的面积保有指数ER：
其中，Sa表示评估区域在基期的生态保护红线面积，Pi表示评估区域的生态保护红线调增面积，Pr表示评估区域的生态保护红线调减面积。
步骤140：根据用地性质方面的评估数据计算得到评估区域的人类扰动指数和生态质量指数。
步骤140包括人类扰动指数的计算和生态质量指数的计算。
具体的，请参阅图3，人类扰动指数的计算步骤如下：
步骤141：根据人类扰动数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与比值相应的分值。
其中，人类扰动数据中的多项子数据包括：一般人类活动面积、重点人类活动面积和红线斑块破碎度。预设的分值表中预先分配不同的比值区域所对应的分值。
步骤142：将相应的分值与子数据对应的权重相乘，得到子数据对应的指标分值。
步骤143：将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到评估区域的人类扰动指数。
具体的，请参阅图4，生态质量指数的计算步骤如下：
步骤144：根据生态质量数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与比值相应的分值。
其中，生态质量数据中的多项子数据包括：自然生态用地面积和生态质量达到优、良等级的生态系统面积。生态质量达到优、良等级的生态系统面积可利用遥感解译获取的评估期至基期逐旬或逐年生态系统地表参量(包括地上生物量、叶面积指数、植被覆盖度)计算得出。生态质量采用基于遥感影像像元的相对生物量密度进行表示。
相对生物量密度：基于像元的生态系统生物量与该生态系统类型最大生物量的比值。计算方法为：
式中，RBDij表示j生态系统i像元的相对生物量密度；Bij表示j生态系统i像元的生物量，通过遥感获得；CCBj表示j类生态系统顶级群落每像元的生物量，根据生态系统长期定位观测数据或样地调查数据获得(存储在数据库中)。根据RBDij的数值大小将生态系统的质量划分为优、良、中、差、劣等级。
步骤145：将相应的分值与子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对乘积结果进行修正，得到子数据对应的指标分值。
步骤146：将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到评估区域的生态质量指数。
经步骤141-146，计算得到人类扰动指数和生态质量指数。
继续参阅图1，执行步骤150：根据管理能力方面的评估数据计算得到评估区域的管理能力指数。
对于管理能力方面的数据，主要进行定性评估。
对管理能力方面的多项子数据开展定性评估并赋分，在进行评估时，首先从数据库中获取预设的分值表，根据预设的分值表匹配得到每项子数据对应的分值，然后将相应的分值与子数据对应的权重相乘，得到子数据对应的指标分值，最后将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到评估区域的管理能力指数。
步骤160：将功能维护指数、面积保有指数、人类扰动指数、生态质量指数和管理能力指数进行累加，以得到保护成效综合指数。
步骤160中的保护成效综合指数为功能维护指数、面积保有指数、人类扰动指数、生态质量指数和管理能力指数之和，该保护成效综合指数用于反映评估区域内生态保护红线的保护成效。因此，通过对保护成效综合指数的计算，能够准确、全面地对评估区域内的生态保护红线的保护成效进行量化。
比如，根据保护成效综合指数的数值大小，以及预先划定的分级区间，将保护成效综合指数量化为多个等级，以反映生态保护红线保护成效变化情况。举一个简单的例子进行说明，例如，在保护成效综合指数小于95时，表明生态保护红线内保护成效处于下降状态，或增量上修复小于破坏。在保护成效综合指数位于区间[95,105]时，表明生态保护红线内保护成效处于相对稳定状态，或处于生态修复与生态退化均衡对峙期，等级为维持稳定。在保护成效综合指数大于105时，表明生态保护红线内保护成效处于好转状态，或增量上修复大于破坏，等级包括轻度好转、中度好转和显著好转。
通过保护成效综合指数的量化，使同一评估区域的多次评估结果可以进行纵向比较，同时，不同评估区域的多个保护成效综合指数也可以进行横向比较。
可选的，为便于该评估方法适应不同地域的特色，可在评估过程中增设自选指标指数，该自选指标指数主要为体现区域保护特色。在步骤110所获取的评估数据中，还包括特色自选方面的评估数据，该特色自选方面的评估数据包括：水环境质量、空气环境质量、土壤环境质量、外来入侵物种分布面积、重要物种保护率、草地超载率、生态堤岸比例中的至少一项。
其中，水环境质量表示生态保护红线内主要污染物(总氮、总磷、COD)的年均浓度。空气环境质量表示生态保护红线内主要污染物(二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物)的年均浓度。土壤环境质量的获取方式包括：在评估区域的生态保护红线内，按照不同采样密度，选择主要的土壤类型，采用套合采样方法共布设样点，以表层(0-20cm)土壤环境指标含量为研究对象，对于深度大于20cm的土层数据不做处理，对于小于20cm的土层，以土层深度为权重取0-20cm内的所有土层的加权平均值，得到土壤环境质量。外来入侵物种分布面积指生态保护红线内的外来入侵植物和动物物种的入侵发生面积。外来物种种类可参照相关部门发布的物种名录。重要物种保护率指生态保护红线内，重要物种的种群数量。重要物种包括国家一、二级保护物种以及IUCN红色名录中的珍稀濒危物种。草地超载率指生态保护红线内，实际载畜量与理论载畜量的差值，与理论载畜量的比例。生态堤岸比例指具有自然或半自然属性的河湖堤岸占比。
自选指标指数的计算步骤与人类扰动指数的计算步骤一致，在此不做过多赘述。
在一些可选的实施方式中，可在预设的分值表中为部分子数据设置一票否决分值，若该部分子数据的评估期数据值与基期数据值的比值匹配到一票否决分值，则退出此次评估流程，并可直接判定该评估区域内的生态保护红线的保护成效不合格。
进一步的，在获得评估区域内生态保护红线的保护成效等级后，可根据评估过程中得到的各项数据生成评估报告，评估报告可作为优化生态保护红线布局、县域生态文明考核、领导干部评优的依据，同时可向社会公布。
在具体的实施过程中，例如对某个省内的各个县级区域分别进行评估，对多个县级区域对应的保护成效综合指数进行排序，对于保护成效综合指数高于第一阈值的县域，可优先进行生态补偿资金的下拨，也可以将该保护成效综合指数作为该县生态文明的考核指标，以及作为领导干部年度考核的评优指标。对于保护成效综合指数低于第二阈值的县域，计算该县的功能维护指数、面积保有指数、人类扰动指数、生态质量指数、管理能力指数以及自选指标指数对保护成效综合指数的贡献率，如功能维护指数的贡献率＝计算出的功能维护指数/功能维护指数的额定最大值，其他方面指数的贡献率的计算方式与功能维护指数相同；根据计算出的多个贡献率分析出导致保护成效综合指数较低的一个或多个方面，根据获得的分析结果生成分析报告，并将分析报告提交到对应的用户设备中，如管理人员使用的终端设备，以便管理人员根据分析结果对下一年度的生态保护红线进行布局规划的优化。
可选的，该评估方法还包括：利用评估区域内的多期评估结果，生成评估区域内保护成效的变化趋势曲线，该变化趋势曲线包括：每一方面中每项子数据指标分值的变化曲线，每一方面对应的指数的变化曲线，以及保护成效综合指数的变化曲线。根据变化趋势曲线可以分析在评估区域内，哪些方面或者哪些子方面的保护成效处于下降状态，哪些方面或者哪些子方面的保护成效处于上升状态。例如，当发现评估区域内生态功能方面的保护成效在降低，可进一步根据生态功能中各项子数据的变化曲线，识别出哪些子方面是导致生态功能下降的原因，通过变化趋势曲线有利于后续对评估区域内的这些子方面进一步增加生态保护，从而有目标性地进行生态保护修复，提高生态保护红线的效果，进而促进生态建设向更好的方向发展。
综上所述，本实施例提供的保护成效评估方法具有如下有益效果：
(1)本实施例能够对生态保护红线的保护成效进行全面、准确地量化，以反映生态保护红线的实际保护成效。其可为全国生态保护红线保护成效的评估提供系统、科学、可靠、适用性较广泛的标准，可用于指导全国生态保护红线保护成效评估工作，保障国家和区域生态安全。
(2)在评估过程中增加气候变化因素对生态系统的影响因素考虑，在评估过程中增加修正系数q，通过修正系数对计算过程中的中间参数进行修正，以尽量去除气候变化对评估结果的影响。
(3)将生态状况评估与管理评估相结合，识别影响保护成效的具体措施，为进一步提升生态保护红线监管质量提供技术支撑。
(4)使用多源数据叠加评估，使评估结果更加客观和准确。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种生态保护红线保护成效的评估系统，如图5所示，该系统包括：
数据获取模块210，用于获取遥感影像，并从所述遥感影像以及数据库中获取生态保护红线划定后评估区域内的生态功能、保护面积、用地性质和管理能力方面的评估数据；
生态功能评估模块220，用于根据生态功能方面的评估数据计算得到所述评估区域的功能维护指数；
保护面积评估模块230，用于根据保护面积方面的评估数据计算得到所述评估区域的面积保有指数；
用地性质评估模块240，用于根据用地性质方面的评估数据计算得到所述评估区域的人类扰动指数和生态质量指数；
管理能力评估模块250，用于根据管理能力方面的评估数据计算得到所述评估区域的管理能力指数；
成效综合评估模块260，用于将所述功能维护指数、面积保有指数、人类扰动指数、生态质量指数和管理能力指数进行累加，以得到保护成效综合指数，所述保护成效综合指数用于反映评估区域内生态保护红线的保护成效。
可选的，生态功能评估模块220包括：
第一分值计算单元，用于根据所述生态功能方面的评估数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；
第一修正单元，用于将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对所述乘积结果进行修正，得到所述子数据对应的指标分值；
第一功能评估单元，用于将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的功能维护指数。
可选的，保护面积评估模块230具体用于：
利用如下公式计算评估区域内的面积保有指数ER：
其中，Sa表示评估区域在基期的生态保护红线面积，Pi表示评估区域的生态保护红线调增面积，Pr表示评估区域的生态保护红线调减面积。
可选的，所述用地性质方面的评估数据包括人类扰动数据，用地性质评估模块240包括：
第二分值计算单元，用于根据人类扰动数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；其中，所述人类扰动数据中的多项子数据包括：一般人类活动面积、重点人类活动面积和红线斑块破碎度；
第三分值计算单元，用于将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到所述子数据对应的指标分值；
人类扰动评估单元，用于将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的人类扰动指数。
可选的，所述用地性质方面的评估数据包括生态质量数据，用地性质评估模块240包括：
第四分值计算单元，用于根据所述生态质量数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；其中，所述生态质量数据中的多项子数据包括：自然生态用地面积和生态质量达到优、良等级的生态系统面积；
第二修正单元，用于将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对所述乘积结果进行修正，得到所述子数据对应的指标分值；
生态质量评估单元，用于将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的生态质量指数。
可选的，该系统还包括：修正系数计算模块，用于利用净初级生产力NPP评估模型分别计算平均气候状况下和真实气候状况下生态保护红线的评估期与基期的NPP值；并计算修正系数q：
其中，Gal、Gap分别为平均气候状况下生态保护红线评估期和基期的NPP值，Grl、Grp分别为真实气候状况下生态保护红线评估期和基期的NPP值。
上述提供的生态保护红线保护成效的评估系统与前一方法实施例的基本原理及产生的技术效果相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的方法实施例中的相应内容，在此不做赘述。
图6示出了本申请实施例提供的电子设备300的一种可能的结构。请参照图6，电子设备300包括：处理器310、存储器320以及通信接口330，这些组件通过通信总线340和/或其他形式的连接机构(未示出)互连并相互通讯。
其中，存储器320包括一个或多个(图中仅示出一个)，其可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，电可擦除可编程只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)等。处理器310以及其他可能的组件可对存储器320进行访问，读和/或写其中的数据。
处理器310包括一个或多个(图中仅示出一个)，其可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器310可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)、微控制单元(Micro Controller Unit，简称MCU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)或者其他常规处理器；还可以是专用处理器，包括数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuits，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
通信接口330包括一个或多个(图中仅示出一个)，可以用于和其他设备进行直接或间接地通信，以便进行数据的交互。通信接口330可以是以太网接口；可以是移动通信网络接口，例如3G、4G、5G网络的接口；还是可以是具有数据收发功能的其他类型的接口。
在存储器320中可以存储一个或多个机器可读指令，处理器310可以读取并运行这些机器可读指令，以实现本申请实施例提供的生态保护红线保护成效的评估方法的步骤以及其他期望的功能。
可以理解，图6所示的结构仅为示意，电子设备300还可以包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。图6中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机的处理器读取并运行时，执行本申请实施例提供的生态保护红线保护成效的评估方法的步骤。例如，该存储介质可以实现为图6中电子设备300中的存储器320。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露系统和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
需要说明的是，功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生态保护红线保护成效的评估方法，其特征在于，包括：
获取遥感影像，并从所述遥感影像以及数据库中获取生态保护红线划定后评估区域内的生态功能、保护面积、用地性质和管理能力方面的评估数据；
根据生态功能方面的评估数据计算得到所述评估区域的功能维护指数；
根据保护面积方面的评估数据计算得到所述评估区域的面积保有指数；
根据用地性质方面的评估数据计算得到所述评估区域的人类扰动指数和生态质量指数；
根据管理能力方面的评估数据计算得到所述评估区域的管理能力指数；
将所述功能维护指数、面积保有指数、人类扰动指数、生态质量指数和管理能力指数进行累加，以得到保护成效综合指数，所述保护成效综合指数用于反映评估区域内生态保护红线的保护成效。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据生态功能方面的评估数据计算得到所述评估区域的功能维护指数，包括：
根据所述生态功能方面的评估数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；
将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对所述乘积结果进行修正，得到所述子数据对应的指标分值；
将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的功能维护指数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据保护面积方面的评估数据计算得到所述评估区域的面积保有指数，包括：
利用如下公式计算评估区域内的面积保有指数ER：
其中，Sa表示评估区域在基期的生态保护红线面积，Pi表示评估区域的生态保护红线调增面积，Pr表示评估区域的生态保护红线调减面积。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用地性质方面的评估数据包括人类扰动数据，所述根据用地性质方面的评估数据计算得到所述评估区域的人类扰动指数和生态质量指数，包括：
根据人类扰动数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；其中，所述人类扰动数据中的多项子数据包括：一般人类活动面积、重点人类活动面积和红线斑块破碎度；
将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到所述子数据对应的指标分值；
将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的人类扰动指数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用地性质方面的评估数据包括生态质量数据，所述根据用地性质方面的评估数据计算得到所述评估区域的人类扰动指数和生态质量指数，包括：
根据所述生态质量数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；其中，所述生态质量数据中的多项子数据包括：自然生态用地面积和生态质量达到优、良等级的生态系统面积；
将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对所述乘积结果进行修正，得到所述子数据对应的指标分值；
将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的生态质量指数。
6.根据权利要求2或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用净初级生产力NPP评估模型分别计算平均气候状况下和真实气候状况下生态保护红线的评估期与基期的NPP值；
计算修正系数q：
其中，Gal、Gap分别为平均气候状况下生态保护红线评估期和基期的NPP值，Grl、Grp分别为真实气候状况下生态保护红线评估期和基期的NPP值。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生态功能方面的评估数据包括：水源涵养服务功能量、生物多样性维护服务功能量、水土保持服务功能量、防风固沙服务功能量、水土流失敏感性指数、土地沙化敏感性指数、石漠化敏感性指数中的至少一项。
8.一种生态保护红线保护成效的评估系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取遥感影像，并从所述遥感影像以及数据库中获取生态保护红线划定后评估区域内的生态功能、保护面积、用地性质和管理能力方面的评估数据；
生态功能评估模块，用于根据生态功能方面的评估数据计算得到所述评估区域的功能维护指数；
保护面积评估模块，用于根据保护面积方面的评估数据计算得到所述评估区域的面积保有指数；
用地性质评估模块，用于根据用地性质方面的评估数据计算得到所述评估区域的人类扰动指数和生态质量指数；
管理能力评估模块，用于根据管理能力方面的评估数据计算得到所述评估区域的管理能力指数；
成效综合评估模块，用于将所述功能维护指数、面积保有指数、人类扰动指数、生态质量指数和管理能力指数进行累加，以得到保护成效综合指数，所述保护成效综合指数用于反映评估区域内生态保护红线的保护成效。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述生态功能评估模块包括：
第一分值计算单元，用于根据所述生态功能方面的评估数据中的多项子数据，计算评估期的子数据值与基期的子数据值的比值，从预设的分值表中匹配得到与所述比值相应的分值；
第一修正单元，用于将所述相应的分值与所述子数据对应的权重相乘，得到乘积结果，并利用评估区域内的修正系数对所述乘积结果进行修正，得到所述子数据对应的指标分值；
第一功能评估单元，用于将每项子数据对应的指标分值进行累加，得到所述评估区域的功能维护指数。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
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Also Published As
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|---|---|
| CN111582689B (zh) | 2024-03-01 |
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