CN114662962B - 面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法 - Google Patents
面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114662962B CN114662962B CN202210347623.0A CN202210347623A CN114662962B CN 114662962 B CN114662962 B CN 114662962B CN 202210347623 A CN202210347623 A CN 202210347623A CN 114662962 B CN114662962 B CN 114662962B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- area
- ecological
- evaluation
- biological diversity
- protection effect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 4
- 239000009137 wuling Substances 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06395—Quality analysis or management
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Economics (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Marketing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Fish Reefs (AREA)
- Cultivation Of Seaweed (AREA)
Abstract
面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法，涉及一种生物多样性保护成效区域对比评估方法。本发明解决了现有面向生态系统功能的生物多样性保护成效区域对比评估方法无法体现保护效果的产生机制，进而难以为恢复治理提供改良方案的问题。本发明方法：一、确定参照区、生态结构参照基准建立；二、面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估。本发明进一步完善生物多样性保护成效评估方法体系，从而为生物多样性保护管理提供有力工具。本发明属于生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物多样性保护成效区域对比评估方法。
背景技术
生物多样性保护成效对比评估是国家对于生态补偿机制而实施转移支付工作的重要基础，能够有效促进生态环境健康发展。专利号为CN201810146386.5、发明名称《基于参照基准的湿地生物多样性保护成效区域对比评估方法》的专利，在构建生境质量指数参照基准的基础上，将评估区的生境质量指数与之相减，生成保护成效功能指数，可以实现生物多样性保护成效的区域对比评估。
然而，尽管保护成效功能指数能够反映生物多样性保护成效的空间差异，却无法体现保护效果的产生机制，进而难以为恢复治理提供科学指导信息。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有面向生态系统功能的生物多样性保护成效区域对比评估方法无法体现保护效果的产生机制，进而难以为恢复治理提供改良方案的技术问题，提供了一种面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法。
面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法如下：
一、确定参照区、构建生态结构参照基准：
确定评估区的参照区，基于InVEST模型计算得到多个时期参照区的生境质量栅格数据，在GIS软件环境下，分别对每个时期的生境质量栅格数据进行区域平均处理，得到多期生境质量指数，从中提取最大值作为生态功能参照基准，依据生态功能参照基准，确定生态环境最优时期，提取该时期参照区的生态用地类型面积比例作为生态结构参照基准，计算公式如下：
式中，SRi为生态结构参照基准，Si为参照区的生态用地类型面积，其中i＝1为林地，i＝2为草地，i＝3为湿地，i＝4为生态用地，St为参照区总面积；
二、面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估：
评估区的生态结构指标表征为林地、草地、湿地或生态用地面积比例，通过将评估时期评估区的生态结构指标与其生态结构参照基准差值计算，构建保护成效结构指数，该指数反映评估区之间的生物多样性保护成效空间差异状况，保护成效结构指数的计算公式如下：
CESI＝SI-SR (2)
式中，CESI为保护成效结构指数，SI为生态结构指标，SR为生态结构参照基准，若CESI为正，表示评估时期评估区的生态系统结构要优于原始水平，体现该区生物多样性保护效果较好，且两者差异幅度越大，保护成效越佳；若CESI为负，表示评估时期评估区的生态系统结构要劣于原始水平，说明该区的生物多样性保护效果较差，且两者差异幅度越大，生物多样性保护成效越差。
步骤一所述参照区为严禁人类活动、保护强度最大、仅受到自然因素影响的区域，代表该区域生态环境本底状况。
步骤一所述栅格大小为1km。
步骤一所述生态用地为林地、草地及湿地中的一种或三种。
本发明提出保护成效结构指数，应用于大尺度生物多样性保护成效空间对比评估中更具有实用价值，能够体现保护效果的产生机制，为恢复治理提供科学指导信息。本发明进一步完善生物多样性保护成效评估方法体系，从而为生物多样性保护管理提供有力工具。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式所述面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法如下：
一、确定参照区、构建生态结构参照基准：
确定评估区的参照区，基于InVEST模型计算得到多个时期参照区的生境质量栅格数据，在GIS软件环境下，分别对每个时期的生境质量栅格数据进行区域平均处理，得到多期生境质量指数，从中提取最大值作为生态功能参照基准，依据生态功能参照基准，确定生态环境最优时期，提取该时期参照区的生态用地类型面积比例作为生态结构参照基准，计算公式如下：
式中，SRi为生态结构参照基准，Si为参照区的生态用地类型面积，其中i＝1为林地，i＝2为草地，i＝3为湿地，i＝4为生态用地，St为参照区总面积；
二、面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估：
评估区的生态结构指标表征为林地、草地、湿地或生态用地面积比例，通过将评估时期评估区的生态结构指标与其生态结构参照基准差值计算，构建保护成效结构指数，该指数反映评估区之间的生物多样性保护成效空间差异状况，保护成效结构指数的计算公式如下：
CESI＝SI-SR (2)
式中，CESI为保护成效结构指数，SI为生态结构指标，SR为生态结构参照基准，若CESI为正，表示评估时期评估区的生态系统结构要优于原始水平，体现该区生物多样性保护效果较好，且两者差异幅度越大，保护成效越佳；若CESI为负，表示评估时期评估区的生态系统结构要劣于原始水平，说明该区的生物多样性保护效果较差，且两者差异幅度越大，生物多样性保护成效越差。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一所述参照区为严禁人类活动、保护强度最大、仅受到自然因素影响的区域，代表该区域生态环境本底状况。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一所述栅格大小为1km。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤一所述生态用地为林地、草地及湿地中的一种或三种。其他与具体实施方式一至三之一相同。
采用下述实验验证本发明效果：
实验一：
面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法如下：
一、确定参照区、构建生态结构参照基准：
确定国家级自然保护区核心区为重要生态功能区的参照区，提取小兴安岭和武陵山重要生态功能区内自然保护区核心区的土地利用栅格数据；其次，在InVEST模型软件中，分别将1990、2000、2010和2015年两个重要生态功能区内自然保护区核心区的生态用地栅格数据及其生境适宜度因子权重与威胁敏感度量化表、生态威胁因子栅格数据及其威胁度因子权重表数据输入，输出四年核心区的生境质量栅格数据；再次，利用ArcGIS软件，分别对每个时期的生境质量栅格数据进行区域平均处理，得到多期生境质量指数，从中选取最大值作为重要生态功能区的生态功能参照基准(表1)；最后，依据生态功能参照基准，确定生态环境最优时期，提取该时期自然保护区核心区的生态用地面积比例作为生态结构参照基准(表1)。
计算公式如下：
式中，SRi为生态结构参照基准，Si为参照区的生态用地类型面积，其中i＝4为生态用地，St为参照区总面积；
表1重要生态功能区参照基准
二、面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估
统计2015年小兴安岭和武陵山重要生态功能区的生态结构指标中生态用地面积占比分别为90.15％和79.59％。然后，对比生态结构指标与其生态结构参照基准，保护成效结构指数的计算公式如下：
CESI＝SI-SR (2)
式中，CESI为保护成效结构指数，SI为生态结构指标，SR为生态结构参照基准。
得到两个重要生态功能区的保护成效结构指数分别为-8.33％和-17.07％，体现了2015年小兴安岭重要生态功能区在生物多样性保护方面的工作成效比武陵山重要生态功能区好。依据保护成效结构指数，未来武陵山重要生态功能区的生态环境治理方案应大幅度增加生态用地面积比例，同时，付出的努力程度要大于小兴安岭重要生态功能区。
实验二：
面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法如下：
一、确定参照区、构建生态结构参照基准：
确定国家级自然保护区核心区为重要生态功能区的参照区，提取小兴安岭和武陵山重要生态功能区内自然保护区核心区的土地利用栅格数据；其次，在InVEST模型软件中，分别将1990、2000、2010和2015年两个重要生态功能区内自然保护区核心区的生态用地栅格数据及其生境适宜度因子权重与威胁敏感度量化表、生态威胁因子栅格数据及其威胁度因子权重表数据输入，输出四年核心区的生境质量栅格数据；再次，利用ArcGIS软件，分别对每个时期的生境质量栅格数据进行区域平均处理，得到多期生境质量指数，从中选取最大值作为生态功能区的生态功能参照基准(表2)；最后，依据生态功能参照基准，确定生态环境最优时期，提取该时期自然保护区核心区的林地面积比例作为生态结构参照基准(表2)。
计算公式如下：
式中，SRi为生态结构参照基准，Si为参照区的生态用地类型面积，其中i＝1为林地，St为参照区总面积；
表2重要生态功能区参照基准
二、面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估
统计2015年小兴安岭和武陵山重要生态功能区的生态结构指标中林地面积占比分别为82.11％和72.70％。然后，对比生态结构指标与其生态结构参照基准，保护成效结构指数的计算公式如下：
CESI＝SI-SR (2)
式中，CESI为保护成效结构指数，SI为生态结构指标，SR为生态结构参照基准。
得到两个重要生态功能区的保护成效结构指数分别为2.39％和-22.06％，体现2015年小兴安岭重要生态功能区在森林生物多样性保护方面的工作成效比武陵山重要生态功能区好。依据保护成效结构指数，未来武陵山重要生态功能区的生态环境治理方案应大幅度增加林地面积比例，才能使森林生物多样性维持功能水平更佳。
Claims (4)
1.面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法，其特征在于所述面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法如下：
一、确定参照区、构建生态结构参照基准：
确定评估区的参照区，基于InVEST模型计算得到多个时期参照区的生境质量栅格数据，在GIS软件环境下，分别对每个时期的生境质量栅格数据进行区域平均处理，得到多期生境质量指数，从中提取最大值作为生态功能参照基准，依据生态功能参照基准，确定生态环境最优时期，提取该时期参照区的生态用地类型面积比例作为生态结构参照基准，计算公式如下：
式中，SRi为生态结构参照基准，Si为参照区的生态用地类型面积，其中i＝1为林地，i＝2为草地，i＝3为湿地，i＝4为生态用地，St为参照区总面积；
二、面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估：
评估区的生态结构指标表征为林地、草地、湿地或生态用地面积比例，通过将评估时期评估区的生态结构指标与其生态结构参照基准差值计算，构建保护成效结构指数，该指数反映评估区之间的生物多样性保护成效空间差异状况，保护成效结构指数的计算公式如下：
CESI＝SI-SR (2)
式中，CESI为保护成效结构指数，SI为生态结构指标，SR为生态结构参照基准，若CESI为正，表示评估时期评估区的生态系统结构要优于原始水平，体现该区生物多样性保护效果较好，且两者差异幅度越大，保护成效越佳；若CESI为负，表示评估时期评估区的生态系统结构要劣于原始水平，说明该区的生物多样性保护效果较差，且两者差异幅度越大，生物多样性保护成效越差。
2.根据权利要求1所述面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法，其特征在于步骤一所述参照区为严禁人类活动、保护强度最大、仅受到自然因素影响的区域，代表该区域生态环境本底状况。
3.根据权利要求1所述面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法，其特征在于步骤一所述栅格大小为1km。
4.根据权利要求1所述面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法，其特征在于步骤一所述生态用地为林地、草地及湿地中的一种或三种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210347623.0A CN114662962B (zh) | 2022-04-01 | 2022-04-01 | 面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210347623.0A CN114662962B (zh) | 2022-04-01 | 2022-04-01 | 面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114662962A CN114662962A (zh) | 2022-06-24 |
| CN114662962B true CN114662962B (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=82033249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210347623.0A Active CN114662962B (zh) | 2022-04-01 | 2022-04-01 | 面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114662962B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011165112A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Shimizu Corp | 生態系ネットワーク評価方法及びその方法を用いた生態系ネットワーク評価システム |
| JP2013168135A (ja) * | 2012-01-16 | 2013-08-29 | Maeda Corp | 生態系保全及び回復の評価システム |
| CN108305204A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-07-20 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 基于参照基准的湿地生物多样性保护成效区域对比评估方法 |
| CN111260262A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-06-09 | 国家林业和草原局华东调查规划设计院 | 一种自然保护地保护成效评估方法和系统及其应用 |
| WO2021119528A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Biome Makers Inc. | Methods and systems for evaluating ecological disturbance of an agricultural microbiome based upon network properties of organism communities |
-
2022
- 2022-04-01 CN CN202210347623.0A patent/CN114662962B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011165112A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Shimizu Corp | 生態系ネットワーク評価方法及びその方法を用いた生態系ネットワーク評価システム |
| JP2013168135A (ja) * | 2012-01-16 | 2013-08-29 | Maeda Corp | 生態系保全及び回復の評価システム |
| CN108305204A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-07-20 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 基于参照基准的湿地生物多样性保护成效区域对比评估方法 |
| WO2021119528A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Biome Makers Inc. | Methods and systems for evaluating ecological disturbance of an agricultural microbiome based upon network properties of organism communities |
| CN111260262A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-06-09 | 国家林业和草原局华东调查规划设计院 | 一种自然保护地保护成效评估方法和系统及其应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 基于参照基准的湿地生物多样性保护成效区域对比评估;徐丹丹等;《湿地科学》;20181231;第16卷(第02期);全文 * |
| 生态保护红线成效评估框架与指标方法;侯鹏;王桥;杨旻;李静;翟俊;蔡明勇;;地理研究;20181016(10);全文 * |
| 秦岭自然保护区保护成效评估;韦惠兰;杨凯凯;;生态经济(学术版);20130515(01);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114662962A (zh) | 2022-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Moilanen et al. | Spatial prioritization of conservation management | |
| CN108305204B (zh) | 基于参照基准的湿地生物多样性保护成效区域对比评估方法 | |
| Mikkonen et al. | Identification of top priority areas and management landscapes from a national Natura 2000 network | |
| Mwangi et al. | Tracking trends in key sites for biodiversity: a case study using Important Bird Areas in Kenya | |
| CN113240296B (zh) | 一种矿区生态累积效应的评价方法 | |
| CN109887093A (zh) | 一种游戏细节层次处理方法及系统 | |
| Teo et al. | An integrated framework for assessing community resilience in disaster management | |
| CN110263109A (zh) | 一种融合互联网信息及gis技术的家庭户数估算方法 | |
| Bakare et al. | Estimating the impacts of global system for mobile telecommunication (gsm) on income, employment and transaction cost in Nigeria | |
| CN114662962B (zh) | 面向生态系统结构的生物多样性保护成效区域对比评估方法 | |
| Wang et al. | Uncovering the patterns and driving forces of virtual forestland flows in China | |
| Sun et al. | A method of delineating ecological red lines based on gray relational analysis and the minimum cumulative resistance model: A case study of Shawan District, China | |
| Nie et al. | Spatiotemporal evolution of landscape patterns and their driving forces under optimal granularity and the extent at the county and the environmental functional regional scales | |
| Liu et al. | Ecosystem service comparison before and after marshland conversion to paddy field in the Sanjiang Plain, Northeast China | |
| Davies | Towards an urbanization strategy for Zimbabwe | |
| Liu et al. | Multi-objective optimization of the spatial structure and layout of the protected area based on ecosystem services: a case study of the Yellow River’s headwaters region in the three-river-source National Park | |
| CN113269403B (zh) | 一种支持生境双向变化的景观连通度获取方法及系统 | |
| CN110472818B (zh) | 一种快速评价扰动湿地恢复力的方法 | |
| CN114897298A (zh) | 面向评估时段的生物多样性保护成效空间对比评估方法 | |
| CN110598930B (zh) | 一种公交线路优化调整方法及装置 | |
| Ruiz Vargas et al. | The gateway coefficient: a novel metric for identifying critical connections in modular networks | |
| Palestini et al. | A graph-based approach to inequality assessment | |
| Chen et al. | Spatiotemporal evolution and multi-scenario prediction of habitat quality in the Yellow River Basin | |
| CN114612002A (zh) | 剔除自然因素影响的生物多样性保护成效的区域对比评估方法 | |
| CN113032394A (zh) | 基于时空戳的生态保护红线监管台账制作方法和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |