CN115456439A - 一种资源环境承载能力监测预警系统 - Google Patents
一种资源环境承载能力监测预警系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115456439A CN115456439A CN202211158071.5A CN202211158071A CN115456439A CN 115456439 A CN115456439 A CN 115456439A CN 202211158071 A CN202211158071 A CN 202211158071A CN 115456439 A CN115456439 A CN 115456439A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- index
- resource
- land
- evaluation
- year
- 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.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 227
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 151
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000013523 data management Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 61
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 58
- 238000013210 evaluation model Methods 0.000 claims description 58
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 47
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 46
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 24
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000003403 water pollutant Substances 0.000 claims description 18
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 17
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims description 16
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims description 6
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 3
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 2
- 238000013439 planning Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 17
- 238000011160 research Methods 0.000 description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000003570 air Substances 0.000 description 5
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007433 macroscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004162 soil erosion Methods 0.000 description 1
- 230000005477 standard model Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
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
- 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)
- Development Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明提供了一种资源环境承载能力监测预警系统,属于生态环境、国土空间规划领域,包括:资源环境承载数据库获取并存储各资源业务部门的资源环境承载数据;资源超载评价模块评价资源承载能力;预警模块进行资源环境承载能力预警;数据管理模块对资源环境承载数据和资源超载评价指标的输出进行管理;展示模块对资源承载能力和预警结果进行可视化展示;成果管理模块用于对资源超载评价模块的评价结果进行分类或排名;权限管理模块对系统的用户和用户所拥有的权限进行增、删、改、查的操作,实现了对新注册的用户进行审核。本发明通过评价土地资源、水资源、环境资源和生态资源的损耗加剧与趋缓程度进行资源环境评价及预警,提高国土资源利用率。
Description
技术领域
本发明属于国土空间规划、生态环境、国土空间规划技术领域,具体涉及一种资源环境承载能力监测预警系统。
背景技术
所谓资源环境承载力(ResourceEnvironmentalBearCapacity),是指在一定的时期和一定的区域范围内,在维持区域资源结构符合持续发展需要、区域环境功能仍具有维持其稳态效应能力的条件下,区域资源环境系统所能承受人类各种社会经济活动的能力。资源环境承载力是一个包含了资源、环境要素的综合承载力概念。其中,承载体、承载对象和承载率是资源环境承载力研究的三个基本要素。资源环境承载力的提出,和资源承载力、环境承载力有着密切的内在联系。
河南省地理位置优越,环境资源丰富,其中耕地资源的数量和质量在全国范围内占据重要地位,是我国粮食生产的重要区域,但是土地资源开发利用效率并不理想。同时,河南省水资源空间分布特征较为明显,受季节性降雨影响较大,水资源量年内分布不均,不同区域间水资源量丰枯不同期,旱涝等情形时常发生,水资源开发利用形势较为严峻。
目前通常采用对资源环境承载能力的监测和预警能够使得国土资源得到有效利用,而针对河南省的资源环境特征,并没有一个针对性强系统和方法来对其环境承载能力进行科学的监测,导致资源环境问题和风险并存。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足,本发明提供了一种资源环境承载能力监测预警系统。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种资源环境承载能力监测预警系统,包括:
资源环境承载数据库,用于获取并存储各资源业务部门的资源环境承载数据;
资源超载评价模块,用于从所述资源环境承载数据库中获取资源环境承载数据,根据资源超载评价指标评价资源承载能力;
预警模块,根据所述资源超载评价模块的评价结果进行资源环境承载能力预警;
数据管理模块,用于对资源环境承载数据和资源超载评价指标的输出进行管理;
展示模块,用于对资源承载能力和预警结果进行可视化展示;
成果管理模块,用于对所述资源超载评价模块的评价结果进行分类或排名;
权限管理模块,用于对系统的用户和用户所拥有的权限进行增、删、改、查的操作,实现了对新注册的用户进行审核。
优选地,所述资源超载评价模块包括:
土地资源超载评价模块,用于获取土地资源承载数据,并根据土地资源超载评价指标判断所述土地资源承载能力;
水资源超载评价模块,用于获取水资源承载数据,并根据水资源超载评价指标判断所述水资源承载能力;
环境资源超载评价模块,用于获取环境资源承载数据,并根据环境资源超载评价指标判断所述环境资源承载能力;
生态资源超载评价模块,用于获取生态资源承载数据,并根据生态资源超载评价指标判断所述生态资源承载能力;
土地资源趋势评价模块,用于获取土地资源趋承载数据,并根据土地资源趋势评价指标判断所述土地资源损耗加剧与趋缓程度;
水资源趋势评价模块,用于获取水资源趋承载数据,并根据水资源趋势评价指标判断所述水资源损耗加剧与趋缓程度;
环境资源趋势评价模块,用于获取环境资源趋承载数据,并根据环境资源趋势评价指标判断所述环境资源损耗加剧与趋缓程度;
生态资源趋势评价模块,用于获取生态资源趋承载数据,并根据生态资源趋势评价指标判断所述生态资源损耗加剧与趋缓程度;
所述土地资源超载评价指标、环境资源超载评价指标和生态资源超载评价指标均包括基础指标和专项指标,所述水资源超载评价指标包括基础指标。
优选地,所述土地资源超载评价指标的基础指标包括耕地承载能力指数、城镇建设用地承载能力指数和农村居民点用地承载能力指数;
所述耕地承载能力指数的评价模型为:
式中,La1为耕地承载能力指数;Sg为耕地面积;Ld为耕地需求面积,即一定区域内保障现有常住人口所需的耕地数量;k1为耕地承载能力修正系数;P为常住人口数;F为近三年平均粮食单产;N为人均粮食安全标准,采用联合国粮农组织设定的人均粮食安全标准量;
所述城镇建设用地承载能力指数的评价模型为:
Lcs=Pc×α
式中,Lc2为城镇建设用地承载能力指数;Lcc为城镇建设用地总面积;Lcs为城镇建设用地需求量;k2为城镇建设用地承载能力修正系数;Pc为城镇常住人口;α为人均城镇建设用地标准;
所述农村居民点用地承载能力指数的评价模型为:
式中,Lr3为农村居民点用地承载能力指数;Lrc为农村居民点用地总量;Lrs为农村居民点用地需求量;Pr为农村常住人口;β为人均农村居民点用地标准;
所述土地资源超载评价指标的专项指标包括建设用地开发强度指数、高质量耕地比例指数和耕地撂荒率指数;
所述建设用地开发强度指数的评价模型为:
式中,Lc1建设用地开发强度;Lc为建设用地总面积;St为行政区划总面积;所述高质量耕地比例指数的评价模型为:
式中,Gl为高质量耕地比例;Sy为区域高质量耕地面积;Sg为耕地面积;所述耕地撂荒率指数的评价模型为:
式中:L为耕地撂荒率;Ls为撂荒耕地面积;Sg为耕地面积。
优选地,所述水资源超载评价指标的基础指标包括用水总量超标程度指标;所述水总量超标程度指标的评价模型为:
式中,Wc为用水总量超标程度,W为现状用水总量,W0为用水总量控制指标。
优选地,所述环境资源超载评价指标的基础指标包括大气污染物浓度超标指数和地表水水质类别指数;
所述大气污染物浓度超标指数的评价模型为:
式中,R气为区域的大气污染物浓度超标指数,其值为各类大气污染物浓度超标指数的平均值;R气m为区域内第m项大气污染物浓度超标指数;Cm为该污染物的浓度监测值;Sm为该污染物浓度的二级标准限值;m=1,2,…,6,分别对应SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3;
所述地表水水质类别指数依据生态环境部门地表水监测断面水质类别,用以反映区域内地表水水质状况;
所述环境资源超载评价指标的专项指标为城市环境空气质量PM2.5指数。
优选地,所述生态资源超载评价指标的基础指标为生态环境状况指数EI,所述生态环境状况指数EI的评价模型为:
EI=0.35×生物丰度指数+0.25×植被覆盖指数+0.15×水网密度指数+0.15×(100-土地胁迫指数)+0.10×(100-污染负荷指数)+环境限制指数
所述生态资源超载评价指标的专项指标包括高植被覆盖区面积比例指数和土地生态退化面积比例指数;
所述高植被覆盖区面积比例指数的评价模型为:
式中,FVC代表植被覆盖度,NDVIveg代表完全被植被覆盖的像元NDVI值,NDVIsoil代表裸土或无植被覆盖区域的NDVI值;
所述土地生态退化面积比例指数的评价模型为:
式中,H为土地生态退化面积比例;Ea为区域内已发生中度及以上水土流失等生态退化的土地面积;St为行政区划总面积。
优选地,所述土地资源趋势评价指标包括:
亩均粮食产量变化指标,其评价模型为:
式中:Qg为亩均粮食产量增速;Ft为基准年粮食总产量;Ft-i为基准年前i年粮食总产量;Mt为基准年粮食播种面积;Mt-i为基准年前i年粮食播种面积;
基础数据来源自各地区统计年鉴
每万元GDP地耗变化指标,其评价模型为:
式中,Le为年均每万元GDP地耗增速,t为基准年,Lt为基准年城镇建设用地面积,GDPpt为基准年第二、三产业GDP,Lt-i为基准年前第i年城镇建设用地面积,GDPpt-i为基准年前第i年第二、三产业GDP;
存量土地供应比例变化指标,其评价模型为:
式中,Lz为年均存量土地供应比例增速,t为基准年,Nt为基准年存量建设用地供应面积,Spt为基准年土地供应总面积,Nt-i为基准年前第i年存量建设用地供应面积,Spt-i为基准年前i年土地供应总面积。
优选地,所述水资源趋势评价指标包括:
亩均粮食产量变化指标,其评价模型为:
式中,Wa为年度万元GDP用水6量变化增速,t为基准年,Wt为基准年用水总量,Wt-i为基准年前第i年用水总量,GDPt为基准年GDP,GDPt-i为基准年前第i年GDP;
万元工业增加值用水量变化指标,其评价模型为:
式中,Wg为年均万元工业增加值用水量增速,t为基准年,IWt为基准年工业用水量,It为基准年工业增加值,IWt-i为基准年前第i年工业用水量,It-i为基准年前第i年工业增加值;
人均城镇生活用水量变化指标,其评价模型为:
式中,Wd为年均人均城镇生活用水量增速,t为基准年,DWt为基准年城镇生活用水总量,Pt为基准年城镇常住人口,DWt-i为基准年前第i年城镇生活用水总量,Pt-i为基准年前第i年城镇常住人口。
优选地,所述环境资源趋势评价指标包括:
大气污染物排放强度变化指标,其评价模型为:
式中,An为大气污染物排放强度增速,t为基准年,Am为某类大气污染物排放强度变化,Apt为基准年某类大气污染物排放量,GDPt为基准年GDP,Amt-i为基准年前第i年某类大气污染物排放量,GDPt-i为基准年前第i年GDP;p=1,2,3,分别对应二氧化硫SO2、氮氧化物(NOx)、颗粒物;
水污染物排放强度变化指标,其评价模型为:
式中,Wp为水污染物排放强度增速,t为基准年,Wn为某类水污染物排放强度变化,Wmt为基准年某类水污染物排放量,GDPt为基准年GDP,Wmt-i为基准年前第i年某类水污染物排放量,GDPt-i为基准年前第i年GDP;m=1,2,3,分别对应CODMn、NH3-N、TP。
优选地,所述生态资源趋势评价指标为自然栖息地面积比例变化指标,其评价模型为:
式中,Pd为自然栖息地面积比例增速,t指基准年,Pnt为基准年自然栖息地面积比例,Pnt-i为自基准年前第i年自然栖息地面积比例。
本发明提供的资源环境承载能力监测预警系统具有以下有益效果:
本发明以资源环境承载数据为基础,通过采用各资源超载评价指标评价对资源承载能力进行学科、有效的评价,并根据资源超载评价模块的评价结果进行资源环境承载能力预警,有助于解析不同预警等级资源环境超载原因,提高国土资源利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例及其设计方案,下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例,对于本领域普通技术人员来说,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的附图。
图1为本发明实施例1的资源环境承载能力监测预警系统的系统框图;
图2为预警原理图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案并能予以实施,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供了一种资源环境承载能力监测预警系统,具体如图1所示,包括权限管理模块、资源环境承载数据库、资源超载评价模块、预警模块、数据管理模块和展示模块。
其中,资源环境承载数据库用于获取并存储各资源业务部门的资源环境承载数据;资源超载评价模块用于从所述资源环境承载数据库中获取资源环境承载数据,根据资源超载评价指标评价资源承载能力;预警模块根据所述资源超载评价模块的评价结果进行资源环境承载能力预警;数据管理模块用于对资源环境承载数据和资源超载评价指标的输出进行管理;展示模块用于对资源承载能力和预警结果进行可视化展示;成果管理模块用于对所述资源超载评价模块的评价结果进行分类或排名;权限管理模块用于对系统的用户和用户所拥有的权限进行增、删、改、查的操作,实现了对新注册的用户进行审核。
具体地,本实施例中,资源超载评价模块包括:
土地资源超载评价模块,用于获取土地资源超载评价指标,根据土地资源超载评价指标判断土地资源承载能力。
水资源超载评价模块,用于获取水资源超载评价指标,根据水资源超载评价指标判断水资源承载能力。
环境资源超载评价模块,用于获取环境资源超载评价指标,根据环境资源超载评价指标判断环境资源承载能力。
生态资源超载评价模块,用于获取生态资源超载评价指标,根据生态资源超载评价指标判断生态资源承载能力。
土地资源趋势评价模块,用于获取土地资源趋势评价指标,根据土地资源趋势评价指标判断土地资源损耗加剧与趋缓程度。
水资源趋势评价模块,用于获取水资源趋势评价指标,根据水资源趋势评价指标判断水资源损耗加剧与趋缓程度。
环境资源趋势评价模块,用于获取环境资源趋势评价指标,根据环境资源趋势评价指标判断环境资源损耗加剧与趋缓程度。
生态资源趋势评价模块,用于获取生态资源趋势评价指标,根据生态资源趋势评价指标判断生态资源损耗加剧与趋缓程度。
其中,土地资源超载评价指标、环境资源超载评价指标和生态资源超载评价指标均包括基础指标和专项指标,水资源超载评价指标包括基础指标。
土地资源基础评价指标包括耕地承载能力指数、城镇建设用地承载能力指数和农村居民点用地承载能力指数。此外,增加建设用地开发强度作为城市化地区的专项评价指标;高质量耕地比例、耕地撂荒率作为农产品主产区(种植业生产地区)的专项评价指标,分别对基础评价指标予以补充。
其中,土地资源超载评价指标的基础指标包括耕地承载能力指数、城镇建设用地承载能力指数和农村居民点用地承载能力指数。
(1)耕地承载能力指数
坚持以人为中心,从保障人口粮食安全、加强耕地资源保护的角度出发,提出耕地承载能力指数,用于表征一定区域内耕地资源与可承载人口规模的关系。
式中,La1为耕地承载能力指数;Sg为耕地面积;Ld为耕地需求面积,即一定区域内保障现有常住人口所需的耕地数量;k1为耕地承载能力修正系数(全省耕地承载能力指数计算结果);P为常住人口数;F为近三年平均粮食单产;N为人均粮食安全标准,采用联合国粮农组织设定的人均粮食安全标准量,即为400千克/年·人。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及已有研究成果,当La1<80%时,认定该指标为超载;当80%≤La1<90%时,认定该指标临界超载;当La1≥90%时,认定该指标不超载。
(2)城镇建设用地承载能力指数
指城镇建设用地总量与城镇建设用地需求量的比值,表征了城镇建设用地对现有人口规模的容纳能力。
评价模型为:Lcs=Pc×α
式中,Lc2为城镇建设用地承载能力指数;Lcc为城镇建设用地总面积;Lcs为城镇建设用地需求量;k2为城镇建设用地承载能力修正系数(全省城镇建设用地承载能力指数计算结果);Pc为城镇常住人口;α为人均城镇建设用地标准,按照《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB50137-2011),河南省取值应该在90~110平方米/人,考虑河南省社会经济状况及发展需求,以及未来城镇建设用地集约化水平提高,设定河南省人均城镇建设用地标准α为105平方米/人。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,若Lc2<70%,认定该指标超载;若70%≤Lc2<90%,认定该指标临界超载;若Lc2≥90%,认定该指标不超载。
(3)农村居民点用地承载能力指数
指现有农村居民点用地与农村常住人口对居民点用地需求量的比值,表征了乡村振兴背景下农村居民点用地对现有人口规模的容纳能力。
评价模型为:Lrs=Pr×β
式中,Lr3为农村居民点用地承载能力指数;Lrc为农村居民点用地总量;Lrs为农村居民点用地需求量;Pr为农村常住人口;β为人均农村居民点用地标准,采用住建部《村镇规划标准》(GB50188-07)中人均用地150平方米/人,也可根据各县级行政区农业发展在全国及省域范围内的定位适当调整,考虑到河南省农业大省、人口大省特征,农村人口在总人口中占据较大比重,乡村振兴任务重大,这里对人均农村居民点用地标准进行修正,设定为170平方米/人。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,当Lr3<80%时,认定该指标超载。若80%≤Lr3<100%,认定该指标临界超载;若Lr3≥100%,认定该指标不超载。
土地资源超载评价指标的专项指标包括建设用地开发强度指数、高质量耕地比例指数和耕地撂荒率指数。
(1)建设用地开发强度指数
通过一定区域内建设用地面积占区域总面积的比例,即普遍意义上的国土开发强度,来表征一定区域内的建设用地开发利用强度特征。
式中,Lc1建设用地开发强度;Lc为建设用地总面积;St为行政区划总面积。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,当Lc1>30%时,认定该指标超载;当18%<Lc1≤30%时,认定该指标临界超载,当Lc1≤18%时,认定该指标不超载。
(2)高质量耕地比例指数
按照《农用地质量分等规程》(GB/T28407-2012),我国耕地质量分为1-15个等别,1等质量最高,15等质量最差。按照1-4等、5-8等、9-12等、13-15等划分为优等地、高等地、中等地和低等地。在此,高质量耕地比例指各评价单元范围内优等地和高等地占耕地面积的比例。
式中,Gl为高质量耕地比例;Sy为区域高质量耕地面积;Sg为耕地面积。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,当Gl≥90%,则高质量耕地比例高,认定该指标为不超载;当70%≤Gl<90%,则高质量耕地比例中等,认定该指标为临界超载;当Gl<70%,则高质量耕地比例低,认定该指标为超载。
(3)耕地撂荒率指数
指各评价单元内撂荒耕地(耕地未耕)面积占耕地面积的比值,是表征各地方农业生产状况和耕地资源利用效率的重要指标。
式中:L为耕地撂荒率;Ls为撂荒耕地面积;Sg为耕地面积。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,当L≤5%,则耕地撂荒率低,认定该指标为不超载;当5%<L≤10%,则耕地撂荒率比较高,认定该指标为临界超载;当L>10%,则耕地撂荒率很高,认定该指标为超载。
综合基础指标评价和专项指标评价结果,以及考虑评价指标的多样性及“短板效应”原则,在此基础上认定任意两项指标及以上超载,则土地资源承载能力超载;任意两项指标及以上临界超载(包含一个指标超载且一个及以上指标临界超载的情况))则土地资源承载能力临界超载;除此以外,其他情况土地资源承载能力为不超载。
水资源基础评价指标采用用水总量超标程度、地下水超采程度2项,根据现状年用水总量、地下水开采量与控制指标的对比情况来反映区域水资源开发利用情况。水资源超载评价指标的基础指标包括用水总量超标程度指标。
采用区域现状用水总量与用水总量控制指标的比值,来表示区域水资源总量开发利用特征。
式中,Wc为用水总量超标程度,W为现状用水总量,W0为用水总量控制指标。
预警标准为:根据《全国水资源承载能力监测预警技术大纲》要求,当Wc>100%,认定该指标为超载;当90%<Wc≤100%,认定该指标为临界状态;当Wc≤90%,认定该指标为不超载。
水资源要素评价指标仅考虑用水总量超标程度,因此若用水总量超标程度结果为不超载,则水资源要素超载评价结果为不超载,若用水总量超标程度结果为超载,则水资源要素超载评价结果为超载。
环境要素基础评价指标包括大气污染物浓度超标指数、地表水水质类别两项指标。此外针对城市化地区采用城市环境空气质量(PM2.5)作为专项评价指标进行评价。
环境资源超载评价指标的基础指标包括大气污染物浓度超标指数和地表水水质类别指数。
(1)大气污染物浓度超标指数
反映区域各类大气污染物浓度超出环境空气污染判断标准相应限值的程度,通过主要污染物年均浓度监测值与国家现行环境质量标准值比较后的平均值反映。
式中,R气为区域的大气污染物浓度超标指数,其值为各类大气污染物浓度超标指数的平均值;R气m为区域内第m项大气污染物浓度超标指数;Cm为该污染物的浓度监测值(SO2、NO2、PM10、PM2.5的浓度监测值为年均浓度监测值,CO为24h平均浓度第95百分位,O3为日最大8h平均浓度第90百分位);Sm为该污染物浓度的二级标准限值(SO2、NO2、PM10、PM2.5的二级标准限值为年平均的二级浓度限值,CO为24h平均的二级浓度限值,O3为日最大8h平均的二级浓度限值);m=1,2,…,6,分别对应SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,当R气>0,大气污染物处于超标状态,认定大气环境承载能力指标为超载;当-15%<R气≤0,大气污染物浓度临近超标状态,认定大气环境承载能力指标为临界超载;当R气≤-15%,大气污染物浓度处于未超标状态,认定大气环境承载能力指标为不超载。
地表水水质类别指数
地表水水质类别(Qr)主要依据生态环境部门地表水监测断面水质类别,按照一定规则划定不同等级状态,用以反映区域内地表水水质状况。
预警标准为:区域内地表水水质类别以Ⅰ~Ⅲ类水质为主(含Ⅲ类),则区域水质状况优良,认定不超载;区域内地表水水质以Ⅳ类水质为主,则区域水质状况为轻度污染,认定临界超载;以Ⅴ类或劣Ⅴ类水质为主,则区域水质状况为中重度污染,认定超载。
环境资源超载评价指标的专项指标为城市环境空气质量(PM2.5)。
根据国家关于环境空气质量的标准定义(GB3095-2012),PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,也称细颗粒物。国家规定的PM2.5浓度以空气中的浓度值为主要标准(表1)在不同环境空气质量功能区,24小时平均浓度值分别以超过35微克/立方米和75微克/立方米为识别空气污染的标准下限。
表1 PM2.5浓度限值
注:一级浓度限值适用于一类区,包括自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域,二级浓度限值适用于二类区,包括居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。
PM2.5以年超标天数为评价指标,评价数据为环境监测站点提供的区县PM2.5年均浓度和城市的超标天数,数据缺失区县可采用普通克里金法等插值方法进行推算。PM2.5超标天数等级划分的参照阈值见表2。
表2城市环境空气质量(PM2.5)等级划分参照阈值单位:天
注:核心城市主要指直辖市、省会或城市人口规模超过500万以上的特大和超大城市,主城区是指城市人口集中分布的中心城区。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,评价结果等级为轻度污染,认定该指标为不超载;等级为中度污染,认定该指标为临界超载;等级为重度、严重污染,认定该指标为超载。
综合基础指标评价和专项指标评价结果,考虑评价指标的多样性及“短板效应”原则,认定任意1项及以上评价指标超载,超载类型确定为超载;任意1项及以上评价指标为临界超载,超载类型确定为临界超载;其他为不超载。
生态基础评价指标包括生态环境状况指数(EI))此外,在重点生态功能区采用高植被覆盖区面积比例、土地生态退化面积比例两项指标作为专项评价指标进行补充评价。
生态资源超载评价指标的基础指标为生态环境状况指数(EI)。
生态超载评价主要采用区域生态环境状况指数进行表征,是指评价区域生态环境质量状况,数值范围0~100,表征了区域生态环境的整体状态。依据《生态环境状况评价技术规范》(HJ192-2015),生态环境质量状况指标体系包括生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地胁迫指数、污染负荷指数五个分指数和一个环境限制指数。
评价模型为:
EI=0.35×生物丰度指数+0.25×植被覆盖指数+0.15×水网密度指数+0.15×
(100-土地胁迫指数)+0.10×(100-污染负荷指数)+环境限制指数
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,当EI<35,生态健康度低,认定该指标超载;当35≤EI<55,生态健康度中等,认定该指标为临界超载;当EI≥55,生态健康度高,认定该指标为不超载。
专项指标评价方法
河南省重点生态功能区分为水源涵养型、水土保持型、生物多样性维护型3种类型。生物多样性维护型的重点生态功能区采用高植被覆盖区面积比例作为特征指标进行评价。水源涵养型和水土保持型的重点生态功能区采用土地生态退化面积比例作为特征性指标进行评价。
(1)高植被覆盖区面积比例指数
通过评价高植被覆盖区面积比例来用于表示生物多样性维护型重点生态功能区的区域生态质量情况。参考已有的植被覆盖度等级划分标准与方法,并结合河南省植被的特点,高植被覆盖区是指植被覆盖度≥70%的区域。
根据像元二分模型理论,采用生长季(一般为7~9月)NDVI进行最大值合成,计算植被覆盖度。
式中,FVC代表植被覆盖度,NDVIveg代表完全被植被覆盖的像元NDVI值,NDVIsoil代表裸土或无植被覆盖区域的NDVI值。为了便于不同时相数据的比较,根据频率统计表,选取累积频率为5%的NDVI值为NDVIsoil,累积频率为95%的NDVI值为NDVIveg。计算过程中以Landsat-8OLI为主要数据源,空间分辨率为30m,全色波段空间分辨率15m,也可根据实际情况选取其他数据源。
式中,Vh为高植被覆盖区面积比例;Sv为区域高植被覆盖区面积;St为行政区划总面积。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,当Vh≥80%,高植被覆盖区面积比例高,认定该指标为不超载;当65%≤Vh<80%,高植被覆盖区面积比例中等,认定该指标为临界超载;当Vh<65%,高植被覆盖区面积比例低,认定该指标为超载。
(2)土地生态退化面积比例指数
指重点生态功能区内已发生水土流失等生态退化的土地面积占区域总面积的比值,来反映水源涵养型和水土保持型重点生态功能区的区域生态质量情况。
式中,H为土地生态退化面积比例;Ea为区域内已发生中度及以上水土流失等生态退化的土地面积;St为行政区划总面积。
预警标准为:统筹考虑河南省实际情况及国家层面已有研究成果,当H≤5%,土地生态退化面积比例低,认定该指标为不超载;当5%<H≤10%,土地生态退化面积比例中等,认定该指标为临界超载;当H>10%,土地生态退化面积高,认定该指标为超载。
综合基础指标评价和专项指标评价结果,考虑评价指标的多样性及“短板效应”原则,认定任意1项及以上评价指标超载,超载类型确定为超载;任意1项及以上评价指标为临界超载,超载类型确定为临界超载;其他为不超载。
趋势评价
趋势评价主要反映资源环境损耗加剧与趋缓程度。采用统一指标体系,对所有市辖区、县(市)级行政单元的土地资源利用效率、水资源利用效率、环境污染物排放强度、生态环境质量等基准年至评价年间的变化情况进行评价。
原则上,一般采用基准年及其前1~3年的数据进行趋势评价分析。实际评估过程中可根据数据资料的具体情况,采用相连续年份的数据进行分析。
土地资源包括亩均粮食产量变化、每万元GDP地耗变化和存量土地供应比例变化三项指标。其中,亩均粮食产量变化、存量土地供应比例变化均为正向性指标(即评价结果为0或正值,则变化趋良),每万元GDP地耗变化为负向性指标(即评价结果为0或负值,则变化趋良)。
土地资源趋势评价指标包括:
(1)亩均粮食产量变化指标
通过分析一定区域内相连续时间内的粮食总产量和粮食播种面积,计算获取亩均粮食产量的变化情况,用于表征一定区域内粮食安全的可保障程度。
式中:Qg为亩均粮食产量增速;Ft为基准年粮食总产量;Ft-i为基准年前i年粮食总产量;Mt为基准年粮食播种面积;Mt-i为基准年前i年粮食播种面积。基础数据来源自各地区统计年鉴。
(2)每万元GDP地耗变化指标
指各评价单元内第二、三产业中每万元地区生产总值(GDP)消耗的城镇建设用地面积变化情况,是衡量城镇建设用地开发利用效率的重要指标。
式中,Le为年均每万元GDP地耗增速,t为基准年,Lt为基准年城镇建设用地面积,GDPpt为基准年第二、三产业GDP,Lt-i为基准年前第i年城镇建设用地面积,GDPpt-i为基准年前第i年第二、三产业GDP。基础数据来源自各地区统计年鉴及自然资源部门数据。
(3)存量土地供应比例变化指标
指各评价单元年度时间内存量建设用地供应面积占土地供应总面积的比例,是表征各地方盘活存量、做优增量的重要指标。
式中,Lz为年均存量土地供应比例增速,t为基准年,Nt为基准年存量建设用地供应面积,Spt为基准年土地供应总面积,Nt-i为基准年前第i年存量建设用地供应面积,Spt-i为基准年前i年土地供应总面积。基础数据来源自各级自然资源部门数据。
若任意两项及以上指标评价结果为变化趋良,则土地资源利用效率提升,土地要素趋势评价结果为趋良;除此以外其他情况,则土地资源利用效率变低,土地要素趋势评价结果为趋差。
水资源包括农田灌溉水有效利用系数变化、万元工业增加值用水量变化和人均城镇生活用水效率变化三项指标。其中,农田灌溉水有效利用系数变化是正向性指标(即评价结果为0或正值,则变化趋良),人均城镇生活用水效率变化、万元工业增加值用水量变化均为负向性指标(即评价结果为0或负值,则变化趋良)。
水资源趋势评价指标包括:
(1)年度万元GDP用水量变化指标
该指标是指评价单元年度万元GDP用水量的变化情况,是衡量社会经济发展用水效率的重要指标。
式中,Wa为年度万元GDP用水量变化增速,t为基准年,Wt为基准年用水总量,Wt-i为基准年前第i年用水总量,GDPt为基准年GDP,GDPt-i为基准年前第i年GDP。基础数据来源自河南统计年鉴、水资源公报和水利部门数据。
(2)万元工业增加值用水量变化指标
指评价单元万元工业增加值用水量的变化情况,是衡量工业耗水水平的一项关键指标。
式中,Wg为年均万元工业增加值用水量增速,t为基准年,IWt为基准年工业用水量,It为基准年工业增加值,IWt-i为基准年前第i年工业用水量,It-i为基准年前第i年工业增加值。基础数据来源于河南统计年鉴、水资源公报和水利部门数据。人均城镇生活用水量变化指标
指评价单元人均城镇生活用水量变化情况,是衡量城镇生活用水水利和节约程度的有效指标。
式中,Wd为年均人均城镇生活用水量增速,t为基准年,DWt为基准年城镇生活用水(含居民家庭生活用水和公共用水)总量,Pt为基准年城镇常住人口,DWt-i为基准年前第i年城镇生活用水(含居民家庭生活用水和公共用水)总量,Pt-i为基准年前第i年城镇常住人口。评价数据来源于河南统计年鉴、水资源公报和水利部门数据。
若任意两项及以上指标评价显示变化趋差,则水资源利用效率变低,水要素趋势评价结果为趋差;若任意两项及以上指标评价显示变化趋良,则水资源利用效率提升,水要素趋势评价结果为趋良。
环境包括大气污染物排放强度变化和水污染物排放强度变化两项指标,且均为负向性指标(即评价结果为0或负值,则变化趋良)。
环境资源趋势评价指标包括:
(1)大气污染物排放强度变化指标
由大气污染物二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、颗粒物多项因子的排放强度变化复合而成。大气污染物排放强度变化以主要污染物排放强度变化速度的平均值表示。
式中,An为大气污染物排放强度增速,t为基准年,Am为某类大气污染物排放强度变化,Apt为基准年某类大气污染物排放量,GDPt为基准年GDP,Amt-i为基准年前第i年某类大气污染物排放量,GDPt-i为基准年前第i年GDP;p=1,2,3,分别对应二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、颗粒物。评价数据来源自生态环境部门相关公报或大气环境监测数据。各地也可根据实际情况,选取区域特征污染物进行评价。
(2)水污染物排放强度变化指标
由水污染物CODMn、NH3-N、TP等多项因子的排放强度变化情况复合而成。水污染物排放强度变化以主要污染物排放强度变化速度的平均值表示。
式中,Wp为水污染物排放强度增速,t为基准年,Wn为某类水污染物排放强度变化,Wmt为基准年某类水污染物排放量,GDPt为基准年GDP,Wmt-i为基准年前第i年某类水污染物排放量,GDPt-i为基准年前第i年GDP;m=1,2,3,分别对应CODMn、NH3-N、TP。评价数据来源自生态环境部门相关公报或水环境监测数据。各地也可根据实际情况,选取区域特征污染物进行评价。
若两项指标评价显示变化趋良,则环境质量好转,认定环境要素趋势评价结果为趋良;除此以外其他情况,则环境质量恶化,认定环境要素趋势评价结果为趋差。
生态要素趋势评价主要采用自然栖息地面积比例变化来表征,该指标为正向性指标(即评价结果为0或正值,则变化趋良)。
生态资源趋势评价指标自然栖息地面积比例变化指标
通过评价森林、草地和湿地等自然栖息地占行政区域总面积的比例变化情况来反映区域内自然资源保护及生态环境质量状况。
式中,Pd为自然栖息地面积比例增速,t指基准年,Pnt为基准年自然栖息地面积比例,Pnt-i为自基准年前第i年自然栖息地面积比例。河南省自然生态系统主要包括林地、湿地、草地等,数据来源于自然资源部门。
若自然栖息地面积比例变化指标评价显示变化趋良,则生态质量优化改善,生态要素趋势评价结果为趋良;否则,生态要素趋势评价结果为趋差。
如图2所示,下面根据上述评价结果进行资源环境超载类型和趋势类型进行划分。
按照下列规则判别区域资源环境综合承载能力的超载类型,包含不超载、临界超载、超载3个类型,见表3。
表3超载类型判别规则
超载类型:a)2-4个要素超载;b)1个要素超载且2-3个要素临界超载。
临界超载类型:a)1个要素超载且0-1个要素临界超载;b)无要素超载且2-4个要素临界超载。
不超载类型:a)4个要素均不超载;b)3个要素不超载且1个要素临界超载。
按照下列规则判别评价单元内资源环境损耗趋势类型,包含资源环境损耗趋缓型、资源环境损耗加剧型2个类型。
趋缓型:任意2个及以上要素趋势评价结果为趋良;
加剧型:任意3个及以上要素趋势评价结果为趋差。
如表4所示,按照以下规则方法将评价单元(要素)的资源环境承载能力预警等级分为红色、橙色、黄色、蓝色、绿色5个等级。
表4预警等级判别规则
注:这里认定单要素趋势评价中趋良适用于表中的趋缓型,趋差适用于表中的加剧型。
红色预警区:资源环境损耗加剧的超载地区。
橙色预警区:资源环境损耗趋缓的超载地区。
黄色预警区:资源环境损耗加剧的临界超载地区。
蓝色预警区:资源环境损耗趋缓的临界超载地区。
绿色无警区:不超载地区。
本实施例中,成果管理模块包括报告管理、地图管理、排名情况三个子模块。
(1)报告管理
报告管理可以根据不同的主体功能区对最终评价单元的报告进行分类,目前主体功能区分为,城市化地区、农产品主产区、生态(生物多样性维护)和生态(水源、水土),用户可以根据模板数据进行报告模板的制作,系统根据用户上传的报告模板进行批量生成报告,生成报告后支持报告下载和删除操作。
(2)地图管理
地图管理功能展示的地图列表是用户根据制图功能制作并保存的不同类型的专题图,该功能支持对制图功能里的地图类型进行添加和删除操作,实现对保存的地图进行预览、下载、删除和复制地图编号操作。
(3)排名情况
根据主体功能区分类,可以给每个评价指标设置不同的权重,系统会根据用户设置的权重对每个评价单元进行分数统计。
基本完成了基于各有关部门的相关单项评价监测预警系统,搭建河南省资源环境承载能力预警智能分析与动态可视化平台,实现集资源环境承载能力综合监管、动态评估与决策支持为一体的系统功能开发。河南省资源环境承载能力监测预警信息系统支持数据上传、根据指标的计算方法和预警等级的评价方法进行计算,并利用地图、统计图和统计表等多种方式进行可视化展示,实现查询、检索、报告批量生成、系统权限管理等功能。
本实施例的权限管理模块包括用户管理、组织机构、角色管理三个子模块。权限管理功能主要是对系统的用户和用户所拥有的权限进行增、删、改、查的操作,实现了对新注册的用户进行审核。
(1)用户管理
用户管理主要的功能是对用户进行增删改查操作,实现了锁定用户、解锁用户、重置用户密码以及查看用户任职情况等操作。
(2)组织机构
组织机构功能主要实现了对单位和部门的添加、编辑、删除和查询操作,以及为某一部门添加用户和删除用户操作。
(3)角色管理
角色管理功能实现了对角色进行添加、编辑和删除操作,以及对角色进行系统的功能权限配置。
本发明提供的资源环境承载能力监测预警系统的优势在于:
(一)使用业务流引擎支撑环境承载能力评价
使用标准化的业务流引擎技术能够实现环境承载能力评价算法的灵活定制和快速更改的需求,通过标准化的使用,可以支持环境承载评价业务的灵活设置和无缝的扩展。业务流引擎将环境承载能力评价的流程,按照逻辑和规则以恰当的模型进行表示并对其实施计算,实现环境承载能力评价的自动化处理。
(二)运用多源异构数据汇聚技术实现规范化、科学化的集中式数据管理
综合数据库涉及资源类、环境类、生态类、社会经济类、基础底图类、评价成果、用户数据等多种数据。将这些不同部门、不同领域的多专业海量数据,以信息平台的解决方式建立大型的、兼容多源异构、多尺度、多维动态的河南省资源环境综合数据库,在浏览分析时提高了数据的调用效率,使得数据更具条理性。运用多源异构数据汇聚技术,结合数据汇聚整合、关联融合等处理方法,组织与集成空间数据与非空间数据,实现资源环境综合数据库科学化管理。
(三)通过开放式的模型计算形式实现资源环境承载能力高效评估
对于各个需要进行计算的指标数据,系统选择利用开放式的模型管理工具,开发模型计算时的各个工具,可根据用户需求灵活设定,并且根据专家对阈值和参数的实时调整修改模型。该系统开发支持模型中各指标关键参数设定与自定义调整的功能,以及指标模型的程序算法,以辅助资源环境承载能力评价的指标数据计算工作。
(四)基于多组合评价指标技术模型实现资源环境承载能力微观—宏观评价预警
各项评价功能依据评价模型功能模块中的标准模型,以基础评价指标为主要依据,通过相应计算方法,结合专项评价,参考趋势评价结论,运用“短板效应”和等级组合判断超载类型,并根据集成评价确定预警等级,实现最终评价结果的确定,充分发挥资源环境承载力的指标作用,以承载力为依据,科学评价、精准识别承载能力状况,分析超载成因,开展限制性政策预研,实现由微观评价逐级形成宏观评价预警。
利用本发明提供的资源环境承载能力监测预警系统、立足河南省资源环境本底特征,根据评价结果能够分析识别资源环境问题和重大风险,建立资源环境承载能力监测预警长效机制,服务国土空间规划和用途管制,形成有针对性的国土空间开发引导和管控政策机制,引导和约束全省各地严格按照资源环境承载能力谋划经济社会高质量发展。
以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种资源环境承载能力监测预警系统,其特征在于,包括:
资源环境承载数据库,用于获取并存储各资源业务部门的资源环境承载数据;
资源超载评价模块,用于从所述资源环境承载数据库中获取资源环境承载数据,根据资源超载评价指标评价资源承载能力;
预警模块,根据所述资源超载评价模块的评价结果进行资源环境承载能力预警;
数据管理模块,用于对资源环境承载数据和资源超载评价指标的输出进行管理;
展示模块,用于对资源承载能力和预警结果进行可视化展示;
成果管理模块,用于对所述资源超载评价模块的评价结果进行分类或排名;
权限管理模块,用于对系统的用户和用户所拥有的权限进行增、删、改、查的操作,实现了对新注册的用户进行审核。
2.根据权利要求1所述的资源环境承载能力监测预警系统,其特征在于,所述资源超载评价模块包括:
土地资源超载评价模块,用于获取土地资源承载数据,并根据土地资源超载评价指标判断所述土地资源承载能力;
水资源超载评价模块,用于获取水资源承载数据,并根据水资源超载评价指标判断所述水资源承载能力;
环境资源超载评价模块,用于获取环境资源承载数据,并根据环境资源超载评价指标判断所述环境资源承载能力;
生态资源超载评价模块,用于获取生态资源承载数据,并根据生态资源超载评价指标判断所述生态资源承载能力;
土地资源趋势评价模块,用于获取土地资源趋承载数据,并根据土地资源趋势评价指标判断所述土地资源损耗加剧与趋缓程度;
水资源趋势评价模块,用于获取水资源趋承载数据,并根据水资源趋势评价指标判断所述水资源损耗加剧与趋缓程度;
环境资源趋势评价模块,用于获取环境资源趋承载数据,并根据环境资源趋势评价指标判断所述环境资源损耗加剧与趋缓程度;
生态资源趋势评价模块,用于获取生态资源趋承载数据,并根据生态资源趋势评价指标判断所述生态资源损耗加剧与趋缓程度;
所述土地资源超载评价指标、环境资源超载评价指标和生态资源超载评价指标均包括基础指标和专项指标,所述水资源超载评价指标包括基础指标。
3.根据权利要求2所述的资源环境承载能力监测预警系统,其特征在于,所述土地资源超载评价指标的基础指标包括耕地承载能力指数、城镇建设用地承载能力指数和农村居民点用地承载能力指数;
所述耕地承载能力指数的评价模型为:
式中,La1为耕地承载能力指数;Sg为耕地面积;Ld为耕地需求面积,即一定区域内保障现有常住人口所需的耕地数量;k1为耕地承载能力修正系数;P为常住人口数;F为近三年平均粮食单产;N为人均粮食安全标准,采用联合国粮农组织设定的人均粮食安全标准量;
所述城镇建设用地承载能力指数的评价模型为:
Lcs=Pc×α
式中,Lc2为城镇建设用地承载能力指数;Lcc为城镇建设用地总面积;Lcs为城镇建设用地需求量;k2为城镇建设用地承载能力修正系数;Pc为城镇常住人口;α为人均城镇建设用地标准;
所述农村居民点用地承载能力指数的评价模型为:
Lrs=Pr×β
式中,Lr3为农村居民点用地承载能力指数;Lrc为农村居民点用地总量;Lrs为农村居民点用地需求量;Pr为农村常住人口;β为人均农村居民点用地标准;
所述土地资源超载评价指标的专项指标包括建设用地开发强度指数、高质量耕地比例指数和耕地撂荒率指数;
所述建设用地开发强度指数的评价模型为:
式中,Lc1建设用地开发强度;Lc为建设用地总面积;St为行政区划总面积;
所述高质量耕地比例指数的评价模型为:
式中,Gl为高质量耕地比例;Sy为区域高质量耕地面积;Sg为耕地面积;
所述耕地撂荒率指数的评价模型为:
式中:L为耕地撂荒率;Ls为撂荒耕地面积;Sg为耕地面积。
5.根据权利要求2所述的资源环境承载能力监测预警系统,其特征在于,所述环境资源超载评价指标的基础指标包括大气污染物浓度超标指数和地表水水质类别指数;
所述大气污染物浓度超标指数的评价模型为:
式中,R气为区域的大气污染物浓度超标指数,其值为各类大气污染物浓度超标指数的平均值;R气m为区域内第m项大气污染物浓度超标指数;Cm为该污染物的浓度监测值;Sm为该污染物浓度的二级标准限值;m=1,2,…,6,分别对应SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3;
所述地表水水质类别指数依据生态环境部门地表水监测断面水质类别,用以反映区域内地表水水质状况;
所述环境资源超载评价指标的专项指标为城市环境空气质量PM2.5指数。
6.根据权利要求2所述的资源环境承载能力监测预警系统,其特征在于,所述生态资源超载评价指标的基础指标为生态环境状况指数EI,所述生态环境状况指数EI的评价模型为:
EI=0.35×生物丰度指数+0.25×植被覆盖指数+0.15×水网密度指数+0.15×(100-土地胁迫指数)+0.10×(100-污染负荷指数)+环境限制指数
所述生态资源超载评价指标的专项指标包括高植被覆盖区面积比例指数和土地生态退化面积比例指数;
所述高植被覆盖区面积比例指数的评价模型为:
式中,FVC代表植被覆盖度,NDVIveg代表完全被植被覆盖的像元NDVI值,NDVIsoil代表裸土或无植被覆盖区域的NDVI值;
所述土地生态退化面积比例指数的评价模型为:
式中,H为土地生态退化面积比例;Ea为区域内已发生中度及以上水土流失等生态退化的土地面积;St为行政区划总面积。
7.根据权利要求2所述的资源环境承载能力监测预警系统,其特征在于,所述土地资源趋势评价指标包括:
亩均粮食产量变化指标,其评价模型为:
式中:Qg为亩均粮食产量增速;Ft为基准年粮食总产量;Ft-i为基准年前i年粮食总产量;Mt为基准年粮食播种面积;Mt-i为基准年前i年粮食播种面积;
基础数据来源自各地区统计年鉴
每万元GDP地耗变化指标,其评价模型为:
式中,Le为年均每万元GDP地耗增速,t为基准年,Lt为基准年城镇建设用地面积,GDPpt为基准年第二、三产业GDP,Lt-i为基准年前第i年城镇建设用地面积,GDPpt-i为基准年前第i年第二、三产业GDP;
存量土地供应比例变化指标,其评价模型为:
式中,Lz为年均存量土地供应比例增速,t为基准年,Nt为基准年存量建设用地供应面积,Spt为基准年土地供应总面积,Nt-i为基准年前第i年存量建设用地供应面积,Spt-i为基准年前i年土地供应总面积。
8.根据权利要求2所述的资源环境承载能力监测预警系统,其特征在于,所述水资源趋势评价指标包括:
亩均粮食产量变化指标,其评价模型为:
式中,Wa为年度万元GDP用水量变化增速,t为基准年,Wt为基准年用水总量,Wt-i为基准年前第i年用水总量,GDPt为基准年GDP,GDPt-i为基准年前第i年GDP;
万元工业增加值用水量变化指标,其评价模型为:
式中,Wg为年均万元工业增加值用水量增速,t为基准年,IWt为基准年工业用水量,It为基准年工业增加值,IWt-i为基准年前第i年工业用水量,It-i为基准年前第i年工业增加值;
人均城镇生活用水量变化指标,其评价模型为:
式中,Wd为年均人均城镇生活用水量增速,t为基准年,DWt为基准年城镇生活用水总量,Pt为基准年城镇常住人口,DWt-i为基准年前第i年城镇生活用水总量,Pt-i为基准年前第i年城镇常住人口。
9.根据权利要求2所述的资源环境承载能力监测预警系统,其特征在于,所述环境资源趋势评价指标包括:
大气污染物排放强度变化指标,其评价模型为:
式中,An为大气污染物排放强度增速,t为基准年,Am为某类大气污染物排放强度变化,Apt为基准年某类大气污染物排放量,GDPt为基准年GDP,Amt-i为基准年前第i年某类大气污染物排放量,GDPt-i为基准年前第i年GDP;p=1,2,3,分别对应二氧化硫SO2、氮氧化物(NOx)、颗粒物;
水污染物排放强度变化指标,其评价模型为:
式中,Wp为水污染物排放强度增速,t为基准年,Wn为某类水污染物排放强度变化,Wmt为基准年某类水污染物排放量,GDPt为基准年GDP,Wmt-i为基准年前第i年某类水污染物排放量,GDPt-i为基准年前第i年GDP;m=1,2,3,分别对应CODMn、NH3-N、TP。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211158071.5A CN115456439A (zh) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | 一种资源环境承载能力监测预警系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211158071.5A CN115456439A (zh) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | 一种资源环境承载能力监测预警系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115456439A true CN115456439A (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=84307382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211158071.5A Pending CN115456439A (zh) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | 一种资源环境承载能力监测预警系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115456439A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117391548A (zh) * | 2023-12-11 | 2024-01-12 | 自然资源部第六地形测量队(自然资源部地下管线勘测工程院、四川省第三测绘工程院) | 一种土地资源承载力监测预警方法 |
-
2022
- 2022-09-22 CN CN202211158071.5A patent/CN115456439A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117391548A (zh) * | 2023-12-11 | 2024-01-12 | 自然资源部第六地形测量队(自然资源部地下管线勘测工程院、四川省第三测绘工程院) | 一种土地资源承载力监测预警方法 |
CN117391548B (zh) * | 2023-12-11 | 2024-03-15 | 自然资源部第六地形测量队(自然资源部地下管线勘测工程院、四川省第三测绘工程院) | 一种土地资源承载力监测预警方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dai et al. | Assessment and zoning of eco-environmental sensitivity for a typical developing province in China | |
CN109102193A (zh) | 地理设计生态红线划定与管理系统及数据库、评价模型 | |
CN102122376A (zh) | 海岸带综合承载力评估与决策系统及其运作方法 | |
Wickramasuriya et al. | Using geospatial business intelligence to support regional infrastructure governance | |
Huang et al. | Ecological security assessment and ecological pattern optimization for Lhasa city (Tibet) based on the minimum cumulative resistance model | |
CN112508271A (zh) | 一种基于gis的国土空间规划优化方法及系统 | |
CN115456439A (zh) | 一种资源环境承载能力监测预警系统 | |
CN116384829A (zh) | 生态分析方法、装置、电子设备及计算机可读取存储介质 | |
CN108537441A (zh) | 土地利用转型经济社会效应评价与监控信息集成系统 | |
CN112465661A (zh) | 基于用例图的资源统一规划系统及其工作方法 | |
Wang | Spatial–temporal evolution of “Production-Living-Ecologica” function and layout optimization Strategy in China: a case study of Liaoning Province, China | |
CN115062682A (zh) | 目标功能区标识方法、装置、存储介质及设备 | |
Lin et al. | The role of towns in Chinese regional development: The case of Guangdong Province | |
Zhang et al. | Green innovation ecosystems: Spatial organization mode and associated network renewal under coupling effect | |
Grigorescu et al. | REGIONAL DISPARITIES IN THE URBAN SPRAWL PHENOMENON IN ROMANIA USING CORINE LAND COVER DATABASE. | |
CN113361899A (zh) | 农田规划处理方法、装置、电子设备及可读存储介质 | |
Chen et al. | Government behaviours in sustainable development of tea industry: empirical evidence from Fujian, China | |
Zoppi et al. | Urban development and expenditure efficiency in the 2000–2006 regional operational program of Sardinia | |
Ri | Evaluation Method for Industrial Concentration District in The Area | |
Li et al. | The evolution of urban ecological spatial pattern based on the assessment of recreational service function | |
SHARKAWY et al. | Spatial trends of urban development in China | |
Gao et al. | County-Level Carbon Emissions in the Guanzhong Area of Shaanxi Province: Towards Achieving China's Dual Carbon Goals | |
Li et al. | The use of semantic information in point-of-interest geospatial data to forecast and generate high precision maps of tourism carbon emissions | |
Wang | Accessibility and population density in the Linpan Landscape: a study of urbanization in the Chengdu Plain, Sichuan, China | |
Zheng et al. | Spatial modelling of street-level carbon emissions with multi-source open data: A case study of Guangzhou |
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 |