CN113326593B - 一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法。基于GIS空间分析技术，结合SPSS、GuidosToolbox、conefor2.6等空间分析软件，利用二元Logistic回归模型分析社会经济因素在城市生态空间演化过程中的作用。并将社会经济因素引入生态空间生态网络构建中，结合生态空间生态要素连通性，基于社会经济因素、生态景观类型、土地利用类型，构建国土空间生态网络。本发明纳入经济发展水平、人口密度因素，分析其在国土空间生态要素的空间布局和数量结构演化过程中的影响作用，将其当作生态网络构建的重要影响因素，重构国土空间生态网络，从而为国土空间规划实现空间优化布局和优化国土空间生态安全格局提供决策建议。
Description
技术领域
本发明属于国土空间规划及国土空间治理空间优化技术领域，主要涉及一种国土空间的生态空间网络优化方法。
背景技术
生态空间在城市的发展中为城市的扩张和进步以及城市的生态系统服务提供了巨大支持。解构地区生态空间结构，是优化国土空间生态-农业-城镇空间的网络布局的重要内容。随着城市化发展进程，人口聚集、社会经济发展迅速的地区成为了人类经济活动的重要场所，经济建设和土地利用的不断加强使得对生态空间的依赖不断加强。这也对进一步优化生态空间原有的空间结构和提升其功能提出了更高的要求。如何科学合理地优化地区生态空间生态网络，将有利于优化国土空间治理方法，增强国土空间规划布局的合理性。
当前国土空间规划生态空间网络构建方法主要是：基于最小累积阻力模型构建潜在生态网络和基于重力模型构建重要生态廊道。两种方法均存在不足。基于最小累积阻力模型方法在构建阻力层时，加入形态学分析的景观类型和土地利用类型以及高程作为阻力层。这种阻力层的构建缺乏对生态源地之间社会经济因素的考虑，尤其是经济活动较为集中的地区，如中心城区。中心城区一般为某一城市地势起伏小，地形平坦的人类活动聚集区。将高程因素纳入，而不考虑社会经济因素，构建的生态网络结果可能和地区实际情况不符。基于重力模型构建重要生态廊道顾及到生态源地之间的作用力，却依然忽视了区域的社会经济因素在生态空间演化发展中的作用。
发明内容
基于以上技术背景，本发明针对现有技术的不足和局限性，利用GIS技术，结合SPSS、GuidosToolbox、conefor2.6等软件，优化生态空间生态网络构建过程，为国土空间生态空间布局优化和国土空间治理提供技术支持。本发明利用Logistic二元回归分析社会经济因素在城市生态空间演化过程中的作用。Logistic回归模型是基于抽样数据，为各个自变量产生回归系数，并通过这些系数来讨论模型中因变量和自变量的关系。城市扩张蔓延的过程中，人口增长，人口密度增大同时，经济发展水平增高，经济体量增大，人均GDP提高，各级地方政府管理者需要增加城市建设空间来增加经济体量和发展水平，但是，生态空间是否被挤占，是否在此过程中生态空间的格局和形态发生了改变，这是我们用Logistic方法来定量考量和分析的。基于以上，本发明结合GIS、conefor、GuidosToolbox和Spss软件，基于社会经济因素、地区生态景观类型、土地利用类型因素，构建国土空间生态空间网络。
本发明通过纳入经济发展水平、人口密度因素，分析其在生态空间演化过程中的影响作用，将其当作生态网络构建的重要影响因素，重构国土空间生态网络，优化国土空间生态安全格局。
本发明提供一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法，包括以下步骤：
步骤1、获取项目区在一定时间范围的土地利用分类数据，对土地利用数据进行预处理，得到项目区生态空间空间分布现状图；
步骤2、利用MSPA将得到的项目区生态空间进行空间形态学分析，得到七种生态景观：核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线，分析七种生态景观的空间分布特征和数量特征；
步骤3、利用conefor软件和GIS技术计算核心区的整体连通性(IIC)和可能连通性(PC)，依据核心区斑块面积和斑块的整体连通性(IIC)和可能连通性(PC)计算结果，挑选生态源斑块；
步骤4、利用二元Logistic模型计算项目区生态空间景观演化过程中受影响的因素指标；
步骤5、基于上述因素指标、人口密度、七种生态景观类型、土地利用类型(农田、建设用地、未利用地)构建项目区最小阻力累积面，结合生态源地斑块构建研究区生态网络。
优选的，所述步骤1包括以下子步骤：
对项目区土地利用现状数据进行重分类，将林地、草地、水体划分为一类，作为生态空间主要要素，其他地类划分为一类，无数据区划分为背景区。
原始数据若为矢量数据，要利用GIS将矢量转化为栅格数据，然后进行数据重分类，输出保存为tif数据格式。若原始数据为栅格数据，直接进行数据重分类操作，输出保存为tif数据格式。
原始数据为时间序列上的空间数据，数据要保持空间分辨率、空间范围、地理坐标系一致。
优选的，所述步骤2包括以下子步骤：
基于步骤1输出的土地利用重分类tif格式数据，将生态空间的地类要素作为前景，数据value值为2，其他地类作为背景，value值为1，无数据区作为底板，value值为0。将tif格式的数据导入GuidosToolbox软件，利用软件MSPA分析功能计算分析输入的生态空间要素类的七种生态景观空间分布特征和数量结构。
软件中得到的生态空间七种生态空间景观格局图在输出软件后，导入GIS软件，要与原始数据图的栅格数据的空间分辨率、空间范围、地理坐标系保持一致。若不一致，利用GIS进行地理配准保持一致。
优选的，所述步骤3包括以下子步骤：
步骤3.1，以连通性作为选择依据，筛选步骤2图层中的Core(s)小型核心区，Core(m)中等核心区，core(l)大型核心区，作为待选源斑块，利用GIS技术生成txt格式的连通性计算源文件：node.txt和distance.txt；
将生成的node.txt和distance.txt通过连通性计算方法计算得到待选源斑块的连通性：整体连通性IIC、可能连通性PC，
式中，n表示项目区生态空间生态景观中的生态源斑块总数量，ai和aj是斑块i和斑块j的面积，nlij指i和j之间的连接数量，pij是项目区人类活动在i与j之间扩散的最大可能性，I为景观连接度指数值，Iremove为某斑块移除后景观的连接度值，dI是指某个斑块的景观连接度指数变化斜率*100；
步骤3.2，以斑块面积作为网络构建源斑块选择依据之一，利用GIS计算核心区面积，并筛选出面积对于某一阈值的核心斑块作为网络构建待选源斑块；
步骤3.3，基于步骤3.2筛选得到的待选源斑块，进一步筛选构建生态网络的源斑块：将dIIC>＝n1、dPC>＝n2的斑块作为生态源斑块，提取生态源斑块；其中，dIIC是指某个斑块的整体连通性的变化率*100，dPC是指某个斑块可能连通性的变化斜率*100。
优选的，步骤4中所述因素指标包括项目区的经济发展水平和人口密度的关系，其中：经济发展水平用每公里网格的人均GDP表示，人口密度用每公里网格的人口数量表示，步骤4的具体实现包括以下子步骤：
步骤4.1，运用GIS技术对人口密度、人均GDP进行空间化处理：人口密度、人均GDP为栅格数据，将所有数据保持空间分辨率、空间范围、地理坐标系一致，最后将栅格数据转为矢量点数据，并导出新转换的点数据的属性表格，检查所有时间截面的数据转换后的点数据的行和列一致；
步骤4.2，将项目区时间序列上的生态空间景观数据作为不同的时间截面数据：a1,a2,a3,a4,……an，利用a1到an年的时间截面的数据在GIS中分析其生态空间的变化，将GIS中的生态空间生态要素数据进行处理，将栅格数据转为点数据；
步骤4.3，将项目区生态空间生态景观作为因变量，将人口密度、经济发展水平要素作为自变量，利用二元Logistic模型，计算因变量和自变量在时间序列上的关系；
设p为事件发生概率，值越大发生的概率越大，取值范围为0～1，则1-p为该事件不发生的概率，这种概率可以用logistic函数计算，其表达式是：
式中，p为生态空间的演化分布概率，x1，x2，…，xk为影响生态空间演化的影响因素，参数β0，β1，…，βk为待求的回归系数，此处，使用二元Logistic模型，p取值为1或0；
对(1)式取自然对数，
ln[p/(1-p)]＝β0+β1x1+β2x2+…+βkxk (5)
从时间a1到下一个时间节点，若生态空间的生态要素发生变化，其在二值变量中p值为1，若未变则为0；
步骤4.4，清洗转为点数据的生态空间景观数据和人口密度、人均GDP数据，整理样本数据，利用Logistic二值回归模型进行计算样本数据。
优选的，所述步骤5包括以下子步骤：
步骤5.1，依据二元Logistic模型计算结果，判断人均GDP和人口密度是否为项目区生态空间生态要素的演化的驱动因素，基于判断结果，将项目区人均GDP、人口密度、空间形态学分析的七种景观类型、土地利用类型结合，构建阻力面，即将以上几种因素累积的阻力面值叠加在一起构建阻力面，其中土地利用类型包括农田、建设用地、未利用地；
步骤5.2，基于连通性评价指标和核心区面积大小作为依据筛选的源斑块和构建的阻力面，从区域连通性角度出发结合Arcgis和Linkage Mapper识别生态空间关键节点和廊道，构建生态空间生态网络，包括一级廊道和二级廊道。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或特点：
总体上具有可操作性强、空间可视化效果优和空间布局指导性强的特点。本发明主要技术效果有：
(1)利用MSPA将得到的项目区生态空间进行空间形态学分析，得到七种生态景观：核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线。直观展现项目区的七种生态景观空间分布特征，并得到数量结构特点。在国土空间规划中，快速定位该区域生态空间与城镇空间和农业空间的空间分布状况。此外，生态核心区与项目区的生态红线划定范围叠置后可以作为生态空间管控的依据。
(2)利用conefor软件和GIS技术能够计算生态空间生态核心区的整体连通性(IIC)和可能连通性(PC)。可以此为依据评价项目区生态核心区的连通效果及区域中的生态优势。
(3)利用SPSS的二元Logistic分析生态空间的空间演化特点，并分析项目区的社会经济发展因素在生态要素演化过程中的影响作用。
(4)在识别生态源地的基础上构建项目区生态空间网络，将构建的生态空间网络作为项目区生态安全格局的基础网络。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法中基于MSPA方法得到的生态空间生态要素七种生态景观格局图；
图3为本发明实施例提供的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法中项目区生态空间生态要素七种生态景观的数量结构统计图；
图4为本发明实施例提供的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法中人口密度栅格数据图；
图5为本发明实施例提供的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法中的人均GDP栅格数据图；
图6为本发明实施例提供的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法中最小累积阻力面图；
图7为本发明实施例提供的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法中通过GIS和MAP Linkage插件计算分析得到的生态空间生态网络示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
为便于理解起见，首先解释理论基础：
形态空间格局分析方法(Morphological Spatial Pattern Analysis，MSPA)是Vogt等运用一系列形态变换的图形学原理，利用腐蚀、扩张、开运算、闭运算将图形进行分割、识别、分类等图像处理方法。它将二值图像分割成互不重叠的7种类型：核心区(Core)、孤岛(Islet)、桥接(Bridge)、环道(Loop)、边缘(Edge)、穿孔(Perforation)和支线(Branch)。该方法仅依靠单一数据(二值图)，即可得到强调结构性连接且景观结构类型精确的重分类图，其较早用于森林景观格局等方面研究。
Logistic回归模型是基于抽样数据，为各个自变量产生回归系数，并通过这些系数来讨论模型中因变量和自变量的关系。这种关系的考量也能衡量生态空间在城市化进程中与城市扩张的博弈关系。城市扩张蔓延的过程中，人口增长，人口密度增大，各级地方政府管理者需要增加城市建设空间来增加经济体量和发展水平，生态空间的数量和空间格局是因此受到影响，这是我们用Logistic方法来定量分析的。
在城市扩张中，生态空间被大量占用，原本连续、均质的生态空间逐渐被分割成分散的、异质的，造成生态空间结构破碎化问题日益严峻。利用空间形态学分析MSPA及景观指数和conefor分析项目区生态空间时空演变特点，在此基础上探索生态空间的空间配置特点及城市化进程中社会经济因素：人口密度、经济发展水平对生态空间的影响。最后依据人口密度和经济发展水平并结合MSPA识别的七种空间形态要素，识别区域生态廊道，为区域城市发展和生态空间布局以及城市居民的绿色空间规划出优质生态网络格局。
本发明实施例提供的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法，包括以下步骤：
步骤一、获取项目区在一定时间范围的土地利用分类数据，对土地利用数据进行预处理，得到项目区生态空间空间分布现状图。具体步骤如下：
(1)选取项目区几个时间截面的土地利用数据，保证项目区几个时间截面的空间数据空间分辨率、地理坐标系、空间范围一致。空间数据为栅格格式，数据分辨率为30*30米；在GIS中为图层选择合适的投影坐标系，便于面积计算。
(2)对土地利用数据进行重分类处理，选取项目区林地、草地和水体作为生态空间要素，重分类对value赋值为2。其他要素为背景要素，重分类对value赋值为1。Nodata区重分类对value赋值为0。
(3)将项目区各个时间截面的空间数据重分类后，分别输出为tif格式。
步骤二、利用MSPA将得到的项目区生态空间进行空间形态学分析，得到七种生态景观：核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线，分析七种生态景观的空间分布特征和数量特征。
结合GuidosToolbox软件，利用MSPA分析武汉市中心城区绿色基础设施构成的七种景观类型(核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线)。这七种景观类型影响着生态空间的功能流、信息流及物流等方面，对生态空间具有重要意义，这七种景观类型也是我们构建生态网络的重要要素。具体步骤如下：
(1)将项目区各个时间截面上的tif格式的数据导入GuidosToolbox软件，利用软件MSPA分析功能计算输入的生态空间要素的空间形态特征，得到七种生态景观空间分布特征和数量结构。MSPA分析得到时间序列上各个时间截面的七类景观类型空间分布图：核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线。其中，将核心区分为：Core(s)小型核心区，Core(m)中等核心区，Core(l)大型核心区。
(2)将GuidosToolbox软件分析得到的MSPA景观格局图导出为tif格式，再将导出的景观格局图导入GIS，通过GIS分析七种景观的空间格局分布和面积大小。得到项目区生态空间生态要素景观格局分布图(具体见附图2)。打开图层属性表，生态空间要素共有9类，包括：Core(s)小型核心区，Core(m)中等核心区，core(l)大型核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线。
(3)根据生态空间各类景观要素的数量结构特点，利用origin绘图软件，绘制项目区生态景观数量结构统计图(具体见附图3)。
步骤三、利用conefor软件和GIS技术计算核心区的整体连通性(IIC)和可能连通性(PC)。依据核心区斑块面积和斑块的整体连通性(IIC)和可能连通性(PC)计算结果，挑选生态源斑块。具体步骤如下：
生态空间生态核心区的选择以连通性和斑块面积两方面作为选择依据。
(1)以连通性作为选择依据：步骤2中的生态空间MSPA景观格局图在GIS中地理配准后，按照图层属性表，将图层中的Core(s)小型核心区，Core(m)中等核心区，core(l)大型核心区选出后另存一个新的shp文件，作为待选源斑块。在GIS软件中导入connefor2.6插件，并在待选源斑块图层中，运用connefor2.6插件生成txt格式的连通性计算源文件node.txt和distance.txt导出GIS备用。
将生成的node.txt和distance.txt导入connefor2.6软件中，计算待选源斑块的连通性。选取具有代表性的整体连通性(IIC)、可能连通性(PC)，将人类活动半径即连接距离阈值设为1000m，连接概率设为0.5，对项目区所选斑块进行景观连接度评价(结合研究区实地情况，将斑块连通距离阈值设为1000，这里设置为1000是考虑城市人类日常活动半径)。
式中，n表示项目区生态空间生态景观中的生态源斑块总数量，ai和aj是斑块i和斑块j的面积，nlij指i和j之间的连接数量，pij是项目区人类活动在i与j之间扩散的最大可能性。I为景观连接度指数值，Iremove为某斑块移除后景观的连接度值。
(2)以斑块面积作为选择依据：考虑项目区生态空间的基本功能、生态空间斑块分布规律，选择核心区作为源斑块构建网络。核心区面积选择时按照0.5km2以上筛选出核心斑块。利用GIS计算待选源斑块shp文件中各个核心区斑块面积。
(3)将connefor2.6中计算得到的待选源斑块的连通性结果连接如GIS属性表，得到待选源斑块的连通性与斑块面积能够对照的属性表。在GIS中依据待选源斑块属性表信息，选择面积大于0.5km2且dIIC>＝0.2、dPC>＝0.2的斑块作为生态源斑块，提取生态源斑块。
步骤四、利用SPSS的二元Logistic分析生态空间生态要素的空间演化与项目区的经济发展水平和人口密度的关系。
人口密度、经济发展水平会影响生态空间的空间演化和布局。选取人口密度、人均GDP水平作为生态空间演化和空间格局分布的重要影响因素，从数量和空间分布上考察它们之间的关系。这种关系的考量也能衡量生态空间在城市化进程中和城市扩张的博弈关系。城市扩张蔓延的过程中，人口增长，人口密度增大，经济发展水平增高，经济体量增大，人均GDP提高，各级地方政府管理者需要增加城市建设空间来增加经济体量和发展水平。生态空间在人口增长和经济水平提高的过程中是否受其影响，可以用Logistic方法来定量分析。Logistic回归模型是基于抽样数据，为各个自个自变量产生回归系数，并通过这些系数来讨论模型中因变量和自变量的关系。利用二元Logistic分析项目区的生态空间生态要素的空间演化与项目区的经济发展水平和人口密度的关系，具体步骤如下：
(1)运用GIS技术对人口密度、人均GDP进行空间化处理。人口密度、人均GDP为栅格数据，将所有数据保持空间分辨率、空间范围、地理坐标系一致。最后将栅格数据转为矢量点数据，并导出新转换的点数据的属性表格。检查所有时间截面的数据转换后的点数据的行和列一致。
(2)将项目区时间序列上的生态空间景观数据作为不同的时间截面数据：a1，a2,a3,a4,……an。利用a1到an年的时间截面的数据在GIS中分析其生态空间的变化。将GIS中的生态空间生态要素数据进行处理，将栅格数据转为点数据。
(3)将项目区生态空间生态景观作为因变量，将人口密度、经济发展水平要素作为自变量，利用二元Logistic模型，分析因变量和自变量在时间序列上的关系。其中经济发展水平用每公里网格的人均GDP表示，人口密度用每公里网格的人口数量表示。
设p为事件发生概率，值越大发生的概率越大，取值范围为0～1，则1-p为该事件不发生的概率，这种概率可以用logistic函数计算，其表达式是：
式中，p为生态空间的演化分布概率，x1，x2，…，xk为影响生态空间演化的影响因素，参数β0，β1，…，βk为待求的回归系数。此处，使用二元Logistic模型，p取值为1或0。
对(9)式取自然对数，
ln[p/(1-p)]＝β0+β1x1+β2x2+…+βkxk (5)
从时间a1到下一个时间节点，当生态空间的生态要素发生变化，其在二值变量中p值为1，若未变则为0。
(4)将转为点数据的生态空间数据和人口密度、人均GDP数据导出到excel表格进行清洗和梳理，然后从excel表格中挑选样本数据导入SPSS，利用Logistic二值回归模型进行回归分析。
步骤五、基于人均GDP、人口密度、七种生态景观类型、土地利用类型构建项目区最小累积面，结合生态源地斑块构建研究区生态网络。具体步骤如下：
(1)依据二元Logistic模型分析结果，得出结论认为项目区人均GDP和人口密度对该区域的生态空间生态要素的演化具有重要的影响作用，因此这些要素要作为生态空间网络构建的重要纳入要素。基于此，利用项目区的人均GDP、人口密度、空间形态学分析的七种景观类型、土地利用类型构建阻力面。将以上几种因素累积的阻力面值叠加在一起构建阻力面。各景观类型的阻力值如下表，其中景观阻力值参考核心期刊文献中对不同景观类型要素的内涵解释和阻力值设置，然后结合项目区实际情况对不同景观类型要素进行阻力值赋值；其中人口密度和人均GDP按照自然断裂带法分为10个等级，从低到高每个等级从1至10赋上不同权重，如：在人口密度最小的区域，等级权重为1，其景观阻力值就为10*1＝10；在人口密度最大的区域，等级权重为10，其景观阻力值就为10*10＝100，以此类推：
不同景观类型阻力值
(2)在GIS中导入网络构建插件Linkage Mapper。基于连通性评价指标和核心区面积大小作为依据筛选的源斑块和构建的阻力面，从区域连通性角度出发结合Arcgis和Linkage Mapper识别生态空间关键节点和廊道，构建生态空间生态网络。
为说明本技术方案的实施效果，选取某市中心城区生态空间生态网络构建作为案例。案例中，中心城区面积为863平方公里。选取该区1995年，2000年，2005年，2010年，2015年，2018年六个时间截面的土地利用数据。基于MSPA分析该区空间形态，得到1995-2018七类景观类型空间分布和数量结构变化特点：核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线(见附图2、图3)，用conefor2.6软件，依据核心区斑块面积和连通性，选择构建网络的源斑块。从1995年到2018年，该区构建网络一级核心区数量呈减少趋势。利用二元Logistic模型分析生态空间的生态要素变化与人口密度和人均GDP关系，结果显示均显著，说明人口密度和人均GDP是生态空间布局变化和生态要素数量结构变化的重要影响因素。利用该区人均GDP(见附图4)、人口密度(见附图5)、七种生态景观类型、土地利用类型构建项目区最小累积面(见附图6)，构建该区生态空间生态网络，生态网络图包括一级廊道和二级廊道(见附图7)。
综上，本发明结合GIS技术、统计分析软件SPSS以及软件conefor2.6，分析生态空间生态要素的空间布局和数量结构特点，并结合项目区的景观特征、土地利用特征和社会经济特征，构建生态空间生态网络，从而为国土空间规划实现空间优化布局提供决策建议。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或特点：
(1)直观展现项目区的七种生态景观空间分布特征：核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线，并得到数量结构特点。
(2)利用conefor2.6软件和GIS技术能够计算生态空间生态核心区的整体连通性(IIC)和可能连通性(PC),评价项目区生态核心区的连通性现状。
(3)能够分析项目区生态空间的格局演化和生态要素数量结构变化特点，以及社会经济因素对演化的影响因素，并利用SPSS的二元Logistic模型分析项目区的社会经济发展因素在生态空间生态要素演化过程中的影响作用。
(4)在识别生态源地的基础上构建项目区生态空间网络，将构建的生态空间网络作为项目区生态安全格局的基础网络。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取项目区在一定时间范围的土地利用分类数据，预处理土地利用数据，得到项目区生态空间的空间分布现状图；
步骤2，使用形态学空间格局分析方法识别项目区生态空间，计算得到七种生态景观：核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线，然后根据计算结果生成七种生态景观的空间分布特征和数量特征；
步骤3，利用景观连通性计算方法和GIS技术计算核心区的整体连通性IIC和可能连通性PC，按照核心区斑块面积和斑块的整体连通性IIC和可能连通性PC计算结果，挑选出生态源斑块；
步骤4，利用二元Logistic模型计算项目区生态空间景观演化过程中受影响的因素指标；
步骤4中所述因素指标包括项目区的经济发展水平和人口密度的关系，其中：经济发展水平用每公里网格的人均GDP表示，人口密度用每公里网格的人口数量表示，步骤4的具体实现包括以下子步骤：
步骤4.1，运用GIS技术对人口密度、人均GDP进行空间化处理：人口密度、人均GDP为栅格数据，将所有数据保持空间分辨率、空间范围、地理坐标系一致，最后将栅格数据转为矢量点数据，并导出新转换的点数据的属性表格，检查所有时间截面的数据转换后的点数据的行和列一致；
步骤4.2，将项目区时间序列上的生态空间景观数据作为不同的时间截面数据：a1,a2,a3,a4,……an，利用a1到an年的时间截面的数据在GIS中分析其生态空间的变化，将GIS中的生态空间生态要素数据进行处理，将栅格数据转为点数据；
步骤4.3，将项目区生态空间生态景观作为因变量，将人口密度、经济发展水平要素作为自变量，利用二元Logistic模型，计算因变量和自变量在时间序列上的关系；
设p为事件发生概率，值越大发生的概率越大，取值范围为0～1，则1-p为该事件不发生的概率，这种概率可以用logistic函数计算，其表达式是：
式中，p为生态空间的演化分布概率，x1，x2，…，xk为影响生态空间演化的影响因素，参数β0，β1，…，βk为待求的回归系数，此处，使用二元Logistic模型，p取值为1或0；
对(1)式取自然对数，
ln[p/(1-p)]＝β0+β1x1+β2x2+…+βkxk (5)
从时间a1到下一个时间节点，若生态空间的生态要素发生变化，其在二值变量中p值为1，若未变则为0；
步骤4.4，清洗转为点数据的生态空间景观数据和人口密度、人均GDP数据，整理样本数据，利用Logistic二值回归模型进行计算样本数据；
步骤5，基于上述因素指标、七种生态景观类型、土地利用类型生成项目区最小累积阻力面，结合生态源地斑块构建出研究区生态空间网络。
2.根据权利要求1所述的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法，其特征在于：步骤1包括以下子步骤：
步骤1.1，选取项目区几个时间截面的土地利用数据，保证项目区几个时间截面的空间数据空间分辨率、地理坐标系、空间范围一致，空间数据为栅格格式；在GIS中为图层选择合适的投影坐标系，便于面积计算；
步骤1.2，对土地利用数据进行重分类处理，选取项目区林地、草地和水体作为生态空间要素，在GIS中重分类操作，将生态空间要素作为前景要素，value赋值为2；其他要素为背景要素，value赋值为1；Nodata区value赋值为0；
步骤1.3，将各个时间截面重分类后的数据分别以tif格式输出。
3.根据权利要求2所述的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法，其特征在于：步骤2包括以下子步骤；
步骤2.1，使用形态学空间格局分析方法计算各个时间截面上导出的tif格式数据的空间形态特征结果，得到七种生态景观空间分布特征和数量结构，形态学空间格局分析方法得到时间序列上各个时间截面的七类景观类型空间分布图：核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线；其中，将核心区按照面积大小分为：Core(s)小型核心区，Core(m)中等核心区，core(l)大型核心区；
步骤2.2，将形态学空间格局分析方法得到的景观格局图导出为tif格式，再将导出的景观格局图通过GIS计算分析得到七种景观的空间格局分布和面积大小，最后得到项目区生态空间生态要素景观格局分布图；生态空间要素共有9类，包括：Core(s)小型核心区，Core(m)中等核心区，Core(l)大型核心区、桥接区、环道区、岛状斑块、边缘区、孔隙、支线；
步骤2.3，根据生态空间各类景观要素的数量结构特点，绘制项目区生态景观数量结构统计图。
4.根据权利要求3所述的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法，其特征在于：步骤3包括以下子步骤；
步骤3.1，以连通性作为选择依据，筛选步骤2图层中的Core(s)小型核心区，Core(m)中等核心区，Core(l)大型核心区，作为待选源斑块，利用GIS技术生成txt格式的连通性计算源文件：node.txt和distance.txt；
将生成的node.txt和distance.txt通过连通性计算方法计算得到待选源斑块的连通性：整体连通性IIC、可能连通性PC，
式中，n表示项目区生态空间生态景观中的生态源斑块总数量，ai和aj是斑块i和斑块j的面积，nlij指i和j之间的连接数量，pij是项目区人类活动在i与j之间扩散的最大可能性，I为景观连接度指数值，Iremove为某斑块移除后景观的连接度值，dI是指某个斑块的景观连接度指数变化斜率*100；
步骤3.2，以斑块面积作为网络构建源斑块选择依据之一，利用GIS计算核心区面积，并筛选出面积对于某一阈值的核心斑块作为网络构建待选源斑块；
步骤3.3，基于步骤3.2筛选得到的待选源斑块，进一步筛选构建生态网络的源斑块：将dIIC>＝n1、dPC>＝n2的斑块作为生态源斑块，提取生态源斑块；其中，dIIC是指某个斑块的整体连通性的变化率*100，dPC是指某个斑块可能连通性的变化斜率*100。
5.根据权利要求1所述的一种顾及规划布局与要素配置合理性的生态空间网络优化方法，其特征在于：步骤5包括以下子步骤：
步骤5.1，依据二元Logistic模型计算结果，判断人均GDP和人口密度是否为项目区生态空间生态要素的演化的驱动因素，基于判断结果，将项目区人均GDP、人口密度、空间形态学分析的七种景观类型、土地利用类型结合，构建阻力面，即将以上几种因素累积的阻力面值叠加在一起构建阻力面，其中土地利用类型包括农田、建设用地、未利用地；
步骤5.2，基于连通性评价指标和核心区面积大小作为依据筛选的源斑块和构建的阻力面，从区域连通性角度出发结合Arcgis和Linkage Mapper识别生态空间关键节点和廊道，构建生态空间生态网络。
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