CN113792942B - 一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统 - Google Patents

一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及国土空间开发技术领域，具体地说，涉及一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统。其包括原始土地识别单元、空间格局模拟单元和动态仿真分析单元；动态仿真分析单元用于动态演示原始土地识别单元的原始图到空间格局模拟单元的模拟结果图的变化，将原始图与模拟结果图的数据汇总对比，生成各地类面积指标变化统计报表。本发明方便通过统计报表直观的确定土地变化的数据，提高土地生态效应预测分析准确性，实现对国土空间开发的生态效应进行预测，可以更直观的观察到国土空间开发前后土地的生态效应变化，方便动态显示原始图中变化的部分，提高实用性。

Description

一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统
技术领域
本发明涉及国土空间开发技术领域，具体地说，涉及一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统。
背景技术
国土空间是指国家主权与主权权利管辖下的地域空间，是国民生存的场所和环境，包括陆地、陆上水域、内水、领海、领空等，其中在进行国土空间开发时，使土地利用变化从根本上改变生态系统结构和功能，对资源、环境和社会产生深远的影响，随着人口增长和经济的发展，人类对自然资源的开发和利用日益增加，促使土地利用变化愈加活跃，由此所引起的气候变化、生物多样性保持、食物供给能力、环境污染等问题成为社会和科学界共同关注的热点问题，因此对土地利用变化空间分布格局的模拟显得十分重要，对生态效应动态模拟预测是制定生态环境规划和研究土地利用可持续性的前提和基础；
但是目前的生态效应动态模拟预测系统在进行模拟预测时，模拟生成的图形只是一种静态的结果图，无法动态显示原始图中变化的部分，不利于在一个大区域范围内通过这种动态变化显示快速获知土地变化的精确位置，而且在进行模拟后，无法将模拟结果图与原始图的数据进行对比，导致后续分析局限性较大，实用性欠缺，鉴于此，我们提出一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，包括原始土地识别单元、空间格局模拟单元和动态仿真分析单元；
所述原始土地识别单元用于选取原始土地的影响因子分析土地利用需求数据，生成原始土地的原始图，方便后续进行对比，实现更直观的确定土地的当前状况；
所述空间格局模拟单元用于接收所述原始土地识别单元的数据采用动态变化模型进行空间模拟分析，生成模拟结果图；
所述动态仿真分析单元用于动态演示所述原始土地识别单元的原始图到所述空间格局模拟单元的模拟结果图的变化，可以更直观的观察到国土空间开发前后土地的生态效应变化，方便动态显示原始图中变化的部分，有利于在一个大区域范围内通过这种动态变化显示快速获知土地变化的精确位置，提高实用性，将原始图与模拟结果图的数据汇总对比，生成各地类面积指标变化统计报表，方便通过统计报表直观的确定土地变化的数据，进一步准确的诠释了国土空间开发后生态效应的改变，提高土地生态效应预测分析准确性，实现对国土空间开发的生态效应进行预测。
具体原理：首先准备一期国土空间开发的土地作为原始土地，采用原始土地识别单元识别原始土地的原始图，确定影响因子分析土地利用需求数据，然后将原始图通过空间格局模拟单元进行动态变化模型进行空间模拟分析，生成模拟结果图，最后用过动态仿真分析单元将原始图和模拟结果图的数据汇总对比，一方面生成动态演示图，另一方面生成变化统计报表，可以更直观的确定土地变化的数据，提高土地生态效应预测准确性。
作为本技术方案的进一步改进，所述影响因子包括森林公园、地质灾害、水环境和土壤综合质量；
森林公园是以大面积人工林或天然林为主体而建设的公园；地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产造成损失、对环境造成破坏的地质作用或地质现象；水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境；土壤质量概念的内涵不仅包括作物生产力、土壤环境保护，还包括食物安全及人类和动物健康，土壤质量评价指标体系应该从土壤系统组分、状态、结构、理化及生物学性质、功能以及时空等方面，加以综合考虑；
通过对国土空间的森林公园、地质灾害、水环境和土壤综合质量的土地利用需求数据进行分析，可以准确的得到待模拟土地的当前状况原始图，便于后续的分析对比。
作为本技术方案的进一步改进，所述空间格局模拟单元包括土地分割模块和区域模拟模块；
所述土地分割模块用于以原始土地的国土开发点为中心，向外扩散的分割原始土地作为模拟区域；
所述土地分割模块采用点阵切割法进行原始土地分割，所述点阵切割法具体包括：
将土地原始图根据土地材质构建不同颜色的三维模型；
将不同颜色的区域三维模型分离，对分离的三维模型建立坐标系，并提取每个分离的三维模型的土地边缘线数据，对土地边缘线数据进行曲折率计算，并根据曲折率最小值确定点阵密集度，构建空间点阵；
并将空间点阵按照相同颜色、相同坐标进行数据集组建；
所述点阵密集度计算公式为：
Figure 485103DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 898767DEST_PATH_IMAGE002
为最小曲率，
Figure 782409DEST_PATH_IMAGE003
为平均曲率，
Figure 459378DEST_PATH_IMAGE004
分别为某一颜色的空间点阵在x、y、z轴的长度；
所述区域模拟模块用于依次接收所述土地分割模块的模拟区域通过定量的方法总结各土地利用类型演变与相关要素之间的关系，模拟区域内土地利用变化过程。
作为本技术方案的进一步改进，所述区域模拟模块包括非空间模块、空间模块和地图管理模块；
所述非空间模块用于对土地利用需求面积进行预测分析；
所述空间模块用于对土地利用类型进行迭代运算，生成模拟结果图；
所述地图管理模块用于对生成的模拟结果图进行管理。
作为本技术方案的进一步改进，所述非空间模块采用马尔科夫模型，其模型表达式为：
Figure 428471DEST_PATH_IMAGE005
其中，P为某一土地类型从当前时刻的空间分布格局到下一时刻分布格局的转移概率矩阵，m和n为原始土地的类型数，Pij为某一土地利用类型i转变为另外的土地类型j的转移概率，
Figure 380247DEST_PATH_IMAGE006
为m-n的转移概率矩阵。
作为本技术方案的进一步改进，所述空间模块采用回归模型，其模型表达式为：
Figure 151019DEST_PATH_IMAGE007
其中，Pi为每个区域中土地利用类型i可能出现的概率，xi表示与土地利用类型i相关的驱动因素，yi为土地利用类型i与驱动因子之间的回归系数。
作为本技术方案的进一步改进，所述动态仿真分析单元包括动态演示模块和数据统计分析模块；
所述动态演示模块用于动态演示原始图到模拟结果图的变化三维模型图，方便更直观的观察土地的变化；
所述数据统计分析模块用于将原始图与模拟结果图的数据汇总对比，生成各地类面积指标变化统计报表。
作为本技术方案的进一步改进，所述动态演示模块采用三维建模演示算法，包括以下步骤：
建立原始图到模拟结果图的仿真三维模型，将仿真三维模型存储在仿真成果库中；
从仿真成果库中读取当前土地的数据生成模拟结果图的一系列仿真三维模型图；
将一系列仿真三维模型图连续组合反应土地变化过程，形成动态播放画面。
作为本技术方案的进一步改进，所述数据统计分析模块采用统计报表自动生成算法，包括以下步骤：
预设统计报表特征；
将所述动态演示模块中的仿真三维模型输出成土地变化数据；
根据统计报表特征提取土地变化数据，根据时间顺序生成统计报表，反应各地类面积指标变化；
所述土地变化数据采用Z统计量进行单变量参数检验，计算公式为：
Figure 530048DEST_PATH_IMAGE008
其中，
Figure 189699DEST_PATH_IMAGE009
为样本均值，
Figure 945166DEST_PATH_IMAGE010
分别代表总体土地变化数据的均值与标准差，
Figure 803400DEST_PATH_IMAGE011
为抽检样本数。
作为本技术方案的进一步改进，所述根据时间顺序生成统计报表采用排列熵算法对时间序列进行优化：
设一时间序列
Figure 884489DEST_PATH_IMAGE012
对其进行相空间重构,得到矩阵：
Figure 828174DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 121752DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 37755DEST_PATH_IMAGE015
分别为嵌入维数和延迟时间，
Figure 24166DEST_PATH_IMAGE016
矩阵中的每一行可看作一个重构分量，共有K个重构分量,然后对每个重构分量的元素，根据时间数值大小按照升序重新排列，提取各个元素在原重构分量中所在列的索引，可以得到不同的符号序列，
Figure 956612DEST_PATH_IMAGE017
维相空间映射不同的符号序列总共有
Figure 53881DEST_PATH_IMAGE018
，若k种不同符号序列出现的概率为
Figure 886708DEST_PATH_IMAGE019
排列熵可以定义为：
Figure 44020DEST_PATH_IMAGE020
将
Figure 962297DEST_PATH_IMAGE021
进行归一化处理,即：
Figure 800940DEST_PATH_IMAGE022
。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统中，通过动态演示原始土地识别单元的原始图到空间格局模拟单元的模拟结果图的变化，可以更直观的观察到国土空间开发前后土地的生态效应变化，方便动态显示原始图中变化的部分，有利于在一个大区域范围内通过这种动态变化显示快速获知土地变化的精确位置，提高实用性，将原始图与模拟结果图的数据汇总对比，生成各地类面积指标变化统计报表，方便通过统计报表直观的确定土地变化的数据，进一步准确的诠释了国土空间开发后生态效应的改变，提高土地生态效应预测分析准确性，实现对国土空间开发的生态效应进行预测，方便制定生态环境规划和研究土地利用可持续性。
2、该国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统中，采用回归模型利用空间格局演化研究土地,有助于从多种影响土地利用变化的驱动因子中筛选出对研究区域的各个地类分布变化相关性更大的因子，逐步剔除对土地利用变化解释能力较弱的因，在建立回归模型之前，已剔除存在明显共线性的因子，从而利用类型进行迭代运算，生成模拟结果图更准确。并且通过排列熵算法对时间序列进行优化能够较好地反映时间序列数据的微小变化，在土地变化的数据中对微小时间变化引起的土地变化进行报表统计，更加精准地实现动态预测。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
图2为本发明实施例1的三维建模演示算法流程图；
图3为本发明实施例1的统计报表自动生成算法流程图；
图4为本发明实施例1的空间格局模拟单元原理图；
图5为本发明实施例1的土地分割模块原理图。
图中各个标号意义为：
100、原始土地识别单元；200、空间格局模拟单元；300、动态仿真分析单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-图3所示，本实施例提供一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，包括原始土地识别单元100、空间格局模拟单元200和动态仿真分析单元300；
原始土地识别单元100用于选取原始土地的影响因子分析土地利用需求数据，生成原始土地的原始图，方便后续进行对比，实现更直观的确定土地的当前状况；
具体的，影响因子包括森林公园、地质灾害、水环境和土壤综合质量；
森林公园是以大面积人工林或天然林为主体而建设的公园；地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产造成损失、对环境造成破坏的地质作用或地质现象；水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境；土壤质量概念的内涵不仅包括作物生产力、土壤环境保护，还包括食物安全及人类和动物健康，土壤质量评价指标体系应该从土壤系统组分、状态、结构、理化及生物学性质、功能以及时空等方面，加以综合考虑；
通过对国土空间的森林公园、地质灾害、水环境和土壤综合质量的土地利用需求数据进行分析，可以准确的得到待模拟土地的当前状况原始图，便于后续的分析对比。
空间格局模拟单元200用于接收原始土地识别单元100的数据采用动态变化模型进行空间模拟分析，生成模拟结果图；
动态仿真分析单元300用于动态演示原始土地识别单元100的原始图到空间格局模拟单元200的模拟结果图的变化，可以更直观的观察到国土空间开发前后土地的生态效应变化，方便动态显示原始图中变化的部分，有利于在一个大区域范围内通过这种动态变化显示快速获知土地变化的精确位置，提高实用性，将原始图与模拟结果图的数据汇总对比，生成各地类面积指标变化统计报表，方便通过统计报表直观的确定土地变化的数据，进一步准确的诠释了国土空间开发后生态效应的改变，提高土地生态效应预测分析准确性，实现对国土空间开发的生态效应进行预测。
本实施例中的，动态仿真分析单元300包括动态演示模块和数据统计分析模块；
动态演示模块用于动态演示原始图到模拟结果图的变化三维模型图，方便更直观的观察土地的变化；
数据统计分析模块用于将原始图与模拟结果图的数据汇总对比，生成各地类面积指标变化统计报表。
为了动态演示土地变化，如图2所示，动态演示模块采用三维建模演示算法，包括以下步骤：
建立原始图到模拟结果图的仿真三维模型，将仿真三维模型存储在仿真成果库中；
从仿真成果库中读取当前土地的数据生成模拟结果图的一系列仿真三维模型图；
将一系列仿真三维模型图连续组合反应土地变化过程，形成动态播放画面；
假设原始图到模拟结果图的时段为T，则在t时刻内原始土地的变化的仿真三维模型为q1、q2、...qd，其中d为仿真三维模型的总数，如果输入t1-t时刻的当前土地qe其中，e小于等于d，则读取仿真成果库中对应的一系列仿真三维模型图qe、...、qd，将qe、...、qd组合在一起，使图像拼接成动态片段，从而可以播放t1-t时刻土地的动态变化画面，提高后续分析的实用性，可以更直观的观测到土地的变化，使非技术领域人员也可以了解国土空间开发的土地生态效应变化，对制定生态环境规划和研究土地利用可持续性提供有效帮助。
为了更准确的判断土地变化的范围，如图3所示，数据统计分析模块采用统计报表自动生成算法，包括以下步骤：
预设统计报表特征；
将动态演示模块中的仿真三维模型输出成土地变化数据；
根据统计报表特征提取土地变化数据，根据时间顺序生成统计报表，反应各地类面积指标变化；
具体的，用户可以自行设定统计报表的特征，从而将仿真三维模型转换为相应的土地变换数据，可以根据仿真三维模型判断土地变换的具体数值，不仅避免土地变化较小不易分辨，且可以更准确的判断变化的范围，实用性更强。
具体原理：首先准备一期国土空间开发的土地作为原始土地，采用原始土地识别单元100识别原始土地的原始图，确定影响因子分析土地利用需求数据，然后将原始图通过空间格局模拟单元200进行动态变化模型进行空间模拟分析，生成模拟结果图，最后用过动态仿真分析单元300将原始图和模拟结果图的数据汇总对比，一方面生成动态演示图，另一方面生成变化统计报表，可以更直观的确定土地变化的数据，提高土地生态效应预测准确性；
所述土地变化数据采用Z统计量进行单变量参数检验，计算公式为：
Figure 488274DEST_PATH_IMAGE023
其中，
Figure 816487DEST_PATH_IMAGE009
为样本均值，
Figure 222060DEST_PATH_IMAGE010
分别代表总体土地变化数据的均值与标准差，
Figure 428176DEST_PATH_IMAGE011
为抽检样本数。
作为本技术方案的进一步改进，所述根据时间顺序生成统计报表采用排列熵算法对时间序列进行优化：
设一时间序列
Figure 173278DEST_PATH_IMAGE024
对其进行相空间重构,得到矩阵：
Figure 672392DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 299683DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 542445DEST_PATH_IMAGE015
分别为嵌入维数和延迟时间，
Figure 204371DEST_PATH_IMAGE016
,矩阵中的每一行可看作一个重构分量，共有K个重构分量,然后对每个重构分量的元素，根据时间数值大小按照升序重新排列，提取各个元素在原重构分量中所在列的索引，可以得到不同的符号序列，
Figure 874387DEST_PATH_IMAGE017
维相空间映射不同的符号序列总共有
Figure 192236DEST_PATH_IMAGE018
，若k种不同符号序列出现的概率为
Figure 973110DEST_PATH_IMAGE019
排列熵可以定义为：
Figure 755121DEST_PATH_IMAGE025
将
Figure 91643DEST_PATH_IMAGE021
进行归一化处理,即：
Figure 693526DEST_PATH_IMAGE022
。
通过排列熵算法对时间序列进行优化能够较好地反映时间序列数据的微小变化，在土地变化的数据中对微小时间变化引起的土地变化进行报表统计，更加精准地实现动态预测。
实施例2
考虑到距离国土开发点距离不同的土地变化可能不同，因此为了以国土开发点为中心，分别研究土地的变化，提高制定生态环境规划和研究土地利用可持续性的准确性，本实施例与实施例1不同的是，请参阅图4-图5所示，其中：
空间格局模拟单元200包括土地分割模块和区域模拟模块；
土地分割模块用于以原始土地的国土开发点为中心，向外扩散的分割原始土地作为模拟区域；
所述土地分割模块采用点阵切割法进行原始土地分割，所述点阵切割法具体包括：
将土地原始图根据土地材质构建不同颜色的三维模型；
将不同颜色的区域三维模型分离，对分离的三维模型建立坐标系，并提取每个分离的三维模型的土地边缘线数据，对土地边缘线数据进行曲折率计算，并根据曲折率最小值确定点阵密集度，构建空间点阵；
并将空间点阵按照相同颜色、相同坐标进行数据集组建；
所述点阵密集度计算公式为：
Figure 481354DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 852292DEST_PATH_IMAGE002
为最小曲率，
Figure 129690DEST_PATH_IMAGE003
为平均曲率，
Figure 953289DEST_PATH_IMAGE004
分别为某一颜色的空间点阵在x、y、z轴的长度；
在本实施例中，由于各土地区域的复杂度不同，例如山地的曲折程度高，而平原的曲折程度低，这样利用其材质将其划分成不同颜色的区域，并且根据不同颜色区域构建与其复杂程度相适应的点阵密集度，这样能够最大程度的保证精度和节省计算量。
区域模拟模块用于依次接收土地分割模块的模拟区域通过定量的方法总结各土地利用类型演变与相关要素之间的关系，模拟区域内土地利用变化过程。
具体的，如图5所示，假设原始土地定义为A，采用土地分割模块将国土开发点O为中心，向外扩散分割原始土地，则远离中心O的土地依次为a1、a2、...ak模拟区域，然后在采用区域模拟模块依次模拟a1、a2、...ak模拟区域的土地利用变化过程，从而可以更准确的判断靠近或远离国土开发点的土地生态效应，方便制定生态环境规划和研究土地利用可持续性。
为了保证系统完整性，区域模拟模块包括非空间模块、空间模块和地图管理模块；
非空间模块用于对土地利用需求面积进行预测分析；
空间模块用于对土地利用类型进行迭代运算，生成模拟结果图；
地图管理模块用于对生成的模拟结果图进行管理。
具体的，非空间模块采用马尔科夫模型，其模型表达式为：
Figure 341545DEST_PATH_IMAGE005
其中，P为某一土地类型从当前时刻的空间分布格局到下一时刻分布格局的转移概率矩阵，m和n为原始土地的类型数，Pij为某一土地利用类型i转变为另外的土地类型j的转移概率，
Figure 770252DEST_PATH_IMAGE006
为m-n的转移概率矩阵；
马尔科夫模型因其长期预测优势在土地利用格局预测研究中得到广泛应用，马尔科夫模型是描述系统运动过程中的分布状态与组织形式，认为某一土地类型在未来t+1时的空间分布格局只与t这个时间节点的分布状态具有相关性，与其他时刻无关，综上可知，在土地利用变化过程中可用土地利用类型的转移概率矩阵结合当前t时刻的土地利用状态来推知t+1时刻的状态。
具体的，空间模块采用回归模型，其模型表达式为：
Figure 952972DEST_PATH_IMAGE007
其中，Pi为每个区域中土地利用类型i可能出现的概率，xi表示与土地利用类型i相关的驱动因素，yi为土地利用类型i与驱动因子之间的回归系数；
回归模型是研究土地利用空间格局演化较常见的方法,有助于从多种影响土地利用变化的驱动因子中筛选出对研究区域的各个地类分布变化相关性更大的因子，逐步剔除对土地利用变化解释能力较弱的因，在建立回归模型之前，已剔除存在明显共线性的因子，从而利用类型进行迭代运算，生成模拟结果图更准确。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，其特征在于，包括原始土地识别单元（100）、空间格局模拟单元（200）和动态仿真分析单元（300）；
所述原始土地识别单元（100）用于选取原始土地的影响因子分析土地利用需求数据，生成原始土地的原始图；
所述空间格局模拟单元（200）用于接收所述原始土地识别单元（100）的数据采用动态变化模型进行空间模拟分析，生成模拟结果图；
所述动态仿真分析单元（300）用于动态演示所述原始土地识别单元（100）的原始图到所述空间格局模拟单元（200）的模拟结果图的变化，将原始图与模拟结果图的数据汇总对比，生成各地类面积指标变化统计报表，实现对国土空间开发的生态效应进行预测；
所述空间格局模拟单元（200）包括土地分割模块和区域模拟模块；
所述土地分割模块用于以原始土地的国土开发点为中心，向外扩散的分割原始土地作为模拟区域；
所述土地分割模块采用点阵切割法进行原始土地分割，所述点阵切割法具体包括：
将土地原始图根据土地材质构建不同颜色的三维模型；
将不同颜色的区域三维模型分离，对分离的三维模型建立坐标系，并提取每个分离的三维模型的土地边缘线数据，对土地边缘线数据进行曲折率计算，并根据曲折率最小值确定点阵密集度，构建空间点阵；
并将空间点阵按照相同颜色、相同坐标进行数据集组建；
所述点阵密集度计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为最小曲率，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为平均曲率，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
分别为某一颜色的空间点阵在x、y、z轴的长度；
所述区域模拟模块用于依次接收所述土地分割模块的模拟区域通过定量的方法总结各土地利用类型演变与相关要素之间的关系，模拟区域内土地利用变化过程；
所述区域模拟模块包括非空间模块、空间模块和地图管理模块；
所述非空间模块用于对土地利用需求面积进行预测分析；
所述空间模块用于对土地利用类型进行迭代运算，生成模拟结果图；
所述地图管理模块用于对生成的模拟结果图进行管理。
2.根据权利要求1所述的国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，其特征在于：所述影响因子包括森林公园、地质灾害、水环境和土壤综合质量。
3.根据权利要求1所述的国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，其特征在于：所述非空间模块采用马尔科夫模型，其模型表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
其中，P为某一土地类型从当前时刻的空间分布格局到下一时刻分布格局的转移概率矩阵，m和n为原始土地的类型数，Pij为某一土地利用类型i转变为另外的土地类型j的转移概率。
4.根据权利要求1所述的国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，其特征在于：所述空间模块采用回归模型，其模型表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
其中，Pi为每个区域中土地利用类型i可能出现的概率，xi表示与土地利用类型i相关的驱动因素，yi为土地利用类型i与驱动因子之间的回归系数。
5.根据权利要求1所述的国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，其特征在于：所述动态仿真分析单元（300）包括动态演示模块和数据统计分析模块；
所述动态演示模块用于动态演示原始图到模拟结果图的变化三维模型图；
所述数据统计分析模块用于将原始图与模拟结果图的数据汇总对比，生成各地类面积指标变化统计报表。
6.根据权利要求5所述的国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，其特征在于：所述动态演示模块采用三维建模演示算法，包括以下步骤：
建立原始图到模拟结果图的仿真三维模型，将仿真三维模型存储在仿真成果库中；
从仿真成果库中读取当前土地的数据生成模拟结果图的一系列仿真三维模型图；
将一系列仿真三维模型图连续组合反应土地变化过程，形成动态播放画面。
7.根据权利要求6所述的国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，其特征在于：所述数据统计分析模块采用统计报表自动生成算法，包括以下步骤：
预设统计报表特征；
将所述动态演示模块中的仿真三维模型输出成土地变化数据；
根据统计报表特征提取土地变化数据，根据时间顺序生成统计报表，反应各地类面积指标变化；
所述土地变化数据采用Z统计量进行单变量参数检验，计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为样本均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE018
分别代表总体土地变化数据的均值与标准差，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
为抽检样本数。
8.根据权利要求6所述的国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，其特征在于：所述根据时间顺序生成统计报表采用排列熵算法对时间序列进行优化：
设一时间序列
Figure DEST_PATH_IMAGE022
对其进行相空间重构,得到矩阵：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
Figure DEST_PATH_IMAGE026
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure DEST_PATH_IMAGE030
分别为嵌入维数和延迟时间，
Figure DEST_PATH_IMAGE032
,矩阵中的每一行可看作一个重构分量，共有K个重构分量,然后对每个重构分量的元素，根据时间数值大小按照升序重新排列，提取各个元素在原重构分量中所在列的索引，可以得到不同的符号序列，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
维相空间映射不同的符号序列总共有
Figure DEST_PATH_IMAGE036
若k种不同符号序列出现的概率为
Figure DEST_PATH_IMAGE038
排列熵可以定义为：
Figure DEST_PATH_IMAGE040
将
Figure DEST_PATH_IMAGE042
进行归一化处理,即：
Figure DEST_PATH_IMAGE044
。
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