專利名稱：一種生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估系統(tǒng)及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生態(tài)資產評估的技術領域，具體來說是涉及一種面向區(qū)域生態(tài)安全的生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估系統(tǒng)及其方法，用于對不同尺度區(qū)域的生態(tài)資產存量的評估與優(yōu)化。
背景技術：
近年來有很多關于全球生態(tài)系統(tǒng)對人類福利貢獻的價值評估，從全球輸入輸出平衡的角度可以概括為基于靜態(tài)總平衡輸入輸出模型(Costanza R.，Neil，C.The energy embodied in the products of thebiosphere.inMitsch，W.J.，Bosserman，R.W.&Klopatek，J.M.，(eds.)Energy and ecological modeling.New York，Elsevier，1981.745-755.)的評估和基于靜態(tài)部分平衡模型(Costanza R.，d’Arge，R.，Groot R.，etc.，TheValue of the world’s ecosystems services and natural capital[J].Nature，1997，Vol.386253～260.)的評估兩種。全球靜態(tài)總平衡輸入輸出模型出現(xiàn)得較早，對生態(tài)系統(tǒng)服務的劃分相對來說是粗略的。相對來說全球靜態(tài)部分平衡模型的研究則使生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算的原理及方法從科學意義上更加明確，從而成為生態(tài)資產測量的一種主流方法，目前很多關于生態(tài)資產評估的研究就是直接利用Costanza等人根據(jù)該模型得出的生態(tài)資產價格進行生態(tài)資產價值估算的。
然而，靜態(tài)部分平衡輸入輸出模型忽略了兩個比較重要的問題，即人類對生態(tài)資產存量的實際需求和消耗，以及生態(tài)資產作為一種特殊的商品進入市場與現(xiàn)有經濟體系互動的結果?？梢哉J為這是模型對實際問題簡化不當?shù)慕Y果。
因此在生態(tài)資產評估中需要對這兩方面進行考慮，采用適當?shù)姆椒▽⑺鼈兗{入生態(tài)資產評估模型，從而使生態(tài)資產評估更好的為社會經濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展服務。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出了一種面向區(qū)域生態(tài)安全的生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估系統(tǒng)及其方法，以解決現(xiàn)有方法存在的不足，使得生態(tài)資產的評估在具有較為明確的科學意義的基礎上，進一步從區(qū)域生態(tài)安全的角度對生態(tài)資產存量進行評估，從而更加符合人類社會經濟可持續(xù)發(fā)展的需要。
為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明從區(qū)域生態(tài)安全的角度入手，通過對地表覆被格局模擬與優(yōu)化，引入超負載系數(shù)的概念，從而反映人類對生態(tài)資產存量的實際需求與供應現(xiàn)狀。然后對傳統(tǒng)的靜態(tài)部分平衡輸入輸出模型進行了改進，根據(jù)市場供求與價格關系來模擬生態(tài)資產進入市場后，與現(xiàn)有經濟體系、價值體系不斷相互作用，在新的價值體系下現(xiàn)有的生態(tài)資產存量應有的價格與價值，從而使生態(tài)資產評估的結果具有更加明確的科學意義和實踐價值。
本發(fā)明提供如下技術方案一種面向區(qū)域生態(tài)安全的生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估方法，其中，所述方法包含以下步驟A、信息提取步驟根據(jù)區(qū)域生態(tài)安全需要將區(qū)域地表覆被簡化為若干種單一覆被類型，根據(jù)這幾種單一被類型獲得相應的覆被類型圖，根據(jù)基于遙感亞像元模型計算植被覆蓋度并將其存儲；B、格局模擬與優(yōu)化步驟設置用于對所述覆被類型進行總量控制的約束條件；設置關鍵約束因子，即根據(jù)植被覆蓋度和植被類型，計算該區(qū)域的有效水分總量；根據(jù)現(xiàn)有水分條件和植被的實際蒸騰量，計算像元作為各種覆被類型時所對應的適宜覆蓋度；根據(jù)計算出的植被適宜覆蓋度，利用USLE侵蝕方程，分別計算前述若干種覆被類型所對應的土壤侵蝕模數(shù)；
計算每個像元的歸屬概率，Pij·k是像元轉化為k種覆被類型時的歸屬概率，其中，i，j為行列號，k表示植被覆蓋類型，k＝1，..m，Sk表示像元為k種類型時對應的土壤侵蝕模數(shù)； 是一系列二值變量的乘積，表示對地表覆被類型改變的各種強制性約束因素，計算方法如下式Pij·k=(1-SkΣk=1mSk)Πr=1nCr×100%]]>根據(jù)歸屬概率的大小對每一像元進行新的類型賦值，滿足生態(tài)安全要求后統(tǒng)計結果數(shù)據(jù)，從而得到區(qū)域地表覆被格局優(yōu)化前后各生態(tài)系統(tǒng)類型的數(shù)量與空間分布狀況；C、改進模型的生態(tài)資產評估步驟構造下述表達式，其中，P1為利用傳統(tǒng)靜態(tài)局部平衡模型估算的生態(tài)系統(tǒng)服務價格，PA為某種生態(tài)系統(tǒng)服務對應的實際價值；PA=P1h2-1h]]>根據(jù)該表達式計算出該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)資產價格，再乘以相應類型的覆蓋面積，從而得到該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)資產的價值評估值。
以及，本發(fā)明也提供了一種生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估系統(tǒng)，其包含有A、信息提取模塊用于根據(jù)區(qū)域生態(tài)安全需要將區(qū)域地表覆被簡化為若干種單一覆被類型，根據(jù)這幾種單一覆被類型獲得相應的覆被類型圖，根據(jù)基于遙感亞像元模型計算植被覆蓋度并將其存儲；B、格局模擬與優(yōu)化模塊用于設置對所述覆被類型進行總量控制的約束條件；用于設置關鍵約束因子，即根據(jù)植被覆蓋度和植被類型，計算該區(qū)域的有效水分總量；根據(jù)現(xiàn)有水分條件和植被的實際蒸騰量，計算像元作為各種覆被類型時所對應的適宜覆蓋度；用于根據(jù)計算出的植被適宜覆蓋度，利用USLE侵蝕方程，分別計算前述若干種覆被類型所對應的土壤侵蝕模數(shù)；用于計算每個像元的歸屬概率，Pij·k是像元轉化為k種覆被類型時的歸屬概率，其中，i，j為行列號，k表示植被覆蓋類型，k＝1，..m，Sk表示像元為k種類型時對應的土壤侵蝕模數(shù)； 是一系列二值變量的乘積，表示對地表覆被類型改變的各種強制性約束因素，計算方法如下式Pij·k=(1-SkΣk=1mSk)Πr=1nCr×100%]]>根據(jù)歸屬概率的大小對每一像元進行新的類型賦值，滿足生態(tài)安全要求后統(tǒng)計結果數(shù)據(jù)，從而得到區(qū)域地表覆被格局優(yōu)化前后各生態(tài)系統(tǒng)類型的數(shù)量與空間分布狀況；C、改進模型的生態(tài)資產評估模塊用于構造下述表達式，其中，P1為利用傳統(tǒng)靜態(tài)局部平衡模型估算的生態(tài)系統(tǒng)服務價格，PA為某種生態(tài)系統(tǒng)服務對應的實際價值；PA=P1h2-1h]]>根據(jù)該表達式計算出該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)資產價格，再乘以相應類型的覆蓋面積，從而得到該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)資產的價值評估值。
所述的生態(tài)資產評估步驟中的表達式PA=P1h2-1h]]>的構造方法具體為首先定義該區(qū)域中該生態(tài)系統(tǒng)的超負載系數(shù)h為h=Q1Q0,Q1Q0>11,else]]>
其中，Q0為當前生態(tài)系統(tǒng)服務總量，Q1為當前該生態(tài)系統(tǒng)服務的消費量，分別采用格局優(yōu)化前、后相應生態(tài)系統(tǒng)的覆蓋度關于面積的積分，對于柵格數(shù)據(jù)就是計算每個像元的覆蓋度與像元所代表面積的乘積后進行累加；再聯(lián)立下述(1)-(4)式P0＝bQ0+PA(1)P1＝bQ1(2)V＝P0Q0(3)V＝P1Q1(4)從而得到表達式PA=P1h2-1h.]]>所述的信息提取步驟中，覆被類型參數(shù)和植被覆蓋度采用柵格方式存儲。


圖1是本發(fā)明所述方法的流程圖；圖2是本發(fā)明方法的數(shù)據(jù)流程圖；圖3是本發(fā)明地表覆被格局模擬與優(yōu)化模型框圖。
具體實現(xiàn)方式為了更加清楚本發(fā)明的技術方案，茲配合附圖和具體實施例詳細說明如下本發(fā)明實施例選擇黃河皇甫川流域五分地溝小流域作為具體實施的對象，如圖1和2所示。
1、區(qū)域地表覆被狀態(tài)提取模塊根據(jù)區(qū)域生態(tài)安全需要，將該區(qū)域地表覆被可能的情景簡化為林地、灌叢、草地、耕地、水體和裸地六種單一覆被類型，使用遙感數(shù)據(jù)對研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)分布進行測量，所選用的遙感圖像為Landsat-7的ETM+圖像，成像時間為2000年7月4日，分辨率30m×30m。根據(jù)圖像處理和相關研究的精度要求，分別選擇地面控制點(GCPGroundControl Point)對圖像進行幾何校正及圖像增強處理等操作，并采用最大似然法對遙感影像數(shù)據(jù)進行監(jiān)督分類，最終完成對圖像的解譯、分類等工作，獲取專題數(shù)據(jù)，得到區(qū)域地表各覆被類型的面積、空間分布，以柵格方式存儲。以上工作均在ERDAS IMAGINE8.4圖像處理系統(tǒng)上完成。根據(jù)基于遙感亞像元模型計算植被覆蓋度現(xiàn)狀圖，以柵格方式存儲。將地表覆被狀態(tài)與降水、坡度等數(shù)據(jù)一起作為輸入遞交給區(qū)域地表覆被格局模擬模型。
2、區(qū)域地表覆被格局模擬與優(yōu)化模塊如圖3所示，在分析和理解地表覆被變化特征和驅動機制的基礎上，可以認為進行區(qū)域地表覆被格局優(yōu)化的重點，在于把握覆被類型的總量調控和空間格局優(yōu)化兩方面?；诠┣笃胶庠恚杂玫乜偭孔罴押臀恢米顑?yōu)為原則，采用自上而下的系統(tǒng)動力學和自下而上的空間模型方法相結合的方法，提出面向區(qū)域生態(tài)安全的地表覆被格局模擬與優(yōu)化模型。模型共分為4個部分背景(現(xiàn)狀)信息提取，安全條件設定，類型總量控制和空間格局優(yōu)化等。模型中涉及的參數(shù)分別用以下方法獲取1)覆被類型現(xiàn)狀圖。在對衛(wèi)星遙感影像預處理的基礎上，利用最大似然監(jiān)督分類獲取；2)植被覆蓋度現(xiàn)狀圖。根據(jù)基于遙感亞像元模型計算；3)土壤侵蝕量，在此僅對土壤水蝕進行計算。水蝕模型采用Universal Soil Loss Equation，USLE侵蝕方程；4)根據(jù)植物的水分需求，確定單株植物的營養(yǎng)面積，最終計算出適宜植被蓋度。
2.1區(qū)域各覆被類型數(shù)量優(yōu)化(類型總量控制)對該地區(qū)進行地表覆被類型的類型總量控制，目的在于確定地表覆被類型的總量，根據(jù)該地區(qū)的特點，主要考慮包括以下四個方面約束條件
1)滿足糧食安全和生存條件要求，即確保較為穩(wěn)定的耕地面積；2)滿足生態(tài)優(yōu)化和生物多樣性要求，即考慮林、灌、草的適宜比例；3)滿足強制性邊界條件要求，如濕地、森林公園、地質公園等自然保護區(qū)以及湖泊和水庫等不允許或不能進行覆被調整的地區(qū)；4)滿足政策性約束因素要求，如坡度＞25度的陡坡耕地，實施退耕還林還草及城鎮(zhèn)擴展等規(guī)劃建設用地需求。
根據(jù)這些約束條件，得到該地區(qū)優(yōu)化后各覆被類型應該具有的數(shù)量，從而在優(yōu)化過程中可以對區(qū)域的覆被類型進行總量控制。
2.2植被蓋度模擬植被蓋度模擬主要步驟如下1)根據(jù)模塊一提交的植被覆蓋度與植被類型數(shù)據(jù)，推算出該區(qū)的水分供給條件；2)根據(jù)1)得到的該地區(qū)的水分條件和植被的實際蒸騰量，分別推算像元作為林地、灌叢、草地和耕地時各自適宜覆蓋度；3)根據(jù)植被適宜蓋度的計算結果，利用ULSE侵蝕模型分別計算出不同地表覆被情景下，所對應的土壤侵蝕模數(shù)。
步驟2)中采用快速離體稱重法得到植物的蒸騰強度和葉干重，再結合已有的降水量柵格圖，計算出各種覆被類型的適宜植被蓋度。包括以下三個步驟計算植物的水分需求、確定單株植物的營養(yǎng)面積、計算出各種覆被類型的適宜植被蓋度。
對于喬木、灌木和半灌木的計算公式為單株年耗水量＝蒸騰強度×葉干重×蒸騰時數(shù)單位面積年耗水量＝單株年耗水量/冠幅面積單株營養(yǎng)面積＝單株年耗水量/單位土壤面積的有效水分蓋度＝冠幅面積/營養(yǎng)面積×100％對于小半灌木和草本植物的適宜覆蓋度，計算公式為單位面積內植物面積＝單位面積×蓋度營養(yǎng)面積＝單位面積年耗水量/單位土壤面積的有效水分單位面積年耗水量＝蒸騰強度×單位面積內葉干重×蒸騰時數(shù)蓋度＝植物面積/營養(yǎng)面積×100％其中冠幅面積的計算是植物冠幅的垂直投影區(qū)為橢圓形；單位土壤面積上的有效水分值按兩種假設條件計算(1)無效降水量及蒸發(fā)量占降水量的10％，其余降水量均可被植物利用，無地下水補給；(2)無效降水量及蒸發(fā)量占降水量的10％，年降水量的20％作為徑流流失，無地下水補給。
2.3區(qū)域土壤侵蝕模擬對區(qū)域地表覆被格局進行情景模擬，根據(jù)模塊一提交的地表覆被、降水、坡度等數(shù)據(jù)，利用USLE侵蝕方程，分別計算出在設定的幾種不同地表覆被情景下，所對應的土壤侵蝕模數(shù)，從而模擬當前區(qū)域地表覆被格局下土壤侵蝕狀況。
該模型的表達式為E＝R·K·L·S·P·C式中E-年均土壤侵蝕量(t/hm2·a.)；R-降雨侵蝕度因子，為降雨強度與降雨量的度量；K-土壤可蝕性因子；LS-地形因子，其中L為坡長因子，S為坡度因子；C-地表覆蓋因子，為作物覆蓋地表與露地侵蝕量之比；P-水土保護措施因子。
區(qū)域土壤侵蝕模擬結果將參與區(qū)域覆被類型空間優(yōu)化。
2.4區(qū)域地表覆被格局空間優(yōu)化結合歸屬概率的計算，根據(jù)總量控制條件進行地表覆被格局的優(yōu)化。歸屬概率的計算方法如下Pij·k=(1-SkΣk=15Sk)Πr=1nCr×100%]]>式中，Pij·k是像元(i，j為行列號)轉化為k種覆被類型時的歸屬概率(％)；k表示可能的植被覆蓋類型(k＝1，..5。分別對應于林地(闊葉林、針葉林)、灌叢、草地和耕地)；Sk表示像元為k種類型時對應的可能的土壤侵蝕模數(shù)； 是一系列二值變量的乘積，表示對地表覆被類型改變的各種強制性約束因素，如果C＝0，則該單元可能是河流、湖或其它被保護土地，假定它們在模型中不發(fā)生變化。
根據(jù)各像元的當前覆被類型、植被蓋度和歸屬概率、適宜植被蓋度、總量控制條件，對每一覆蓋類型進行空間優(yōu)化分配。當各類約束條件滿足時，循環(huán)迭代過程結束，其結果即為空間優(yōu)化結果。基本思路如下(1)根據(jù)歸屬概率賦予每個像元合適的覆被類型，使每一類型的數(shù)量能夠滿足總量控制條件，并結合水分供給狀況賦予各像元適當?shù)闹脖簧w度，考慮到適宜蓋度是水分條件約束的表現(xiàn)，所以應確保轉換得到的植被蓋度不超過該類型的適宜蓋度；(2)考察優(yōu)化后的覆被格局在現(xiàn)有植被蓋度下所對應的土壤侵蝕量是否滿足生態(tài)安全條件，如果能夠滿足生態(tài)安全條件則停止迭代，完成優(yōu)化；如不滿足生態(tài)安全條件則退回(1)進行調整；對區(qū)域地表覆被格局模擬與優(yōu)化結果進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，得到區(qū)域地表覆被格局優(yōu)化前后各生態(tài)系統(tǒng)類型的數(shù)量與空間分布狀況。將該結果與模塊一得到的當前地表覆被狀態(tài)一起作為輸入遞交給生態(tài)資產評估模塊。
區(qū)域地表覆被格局空間優(yōu)化的主要步驟如下1)對于25度以上的坡地，根據(jù)其現(xiàn)有水分條件和植被的實際蒸騰量，利用2.2的方法，分別推算像元置換為林地(闊葉林、針葉林)、灌叢、草地時各自的覆蓋度，并且確保其蓋度不超過2.2中確定的各自類型的適宜蓋度，即當其蓋度超過適宜蓋度時用適宜蓋度取代當前蓋度。從減少土壤侵蝕模數(shù)的角度，分別計算像元被賦予上述植被的歸屬概率；2)同理，對于25度以下的坡地，推算像元為林地(闊葉林、針葉林)、灌叢、草地、耕地時各自覆蓋度，并分別計算像元被賦予上述植被的歸屬概率；3)將1)或2)中計算出的歸屬概率，按不同覆被類型獨立地分配各個的像元上。按不同的覆被類型先從最高歸屬概率的像元開始進行賦值，然后是次高的概率，直到被賦值的像元數(shù)目滿足了該覆被類型在總量的要求為止。當該類型的像元滿足總量后，再分配其它的覆被類型，直到所有像元被賦值。各覆被類型按照耕地、草地、灌叢、林地(闊葉林、針葉林)的順序進行分配?？赏瑫r適應兩種類型的像元，盡可能保持原先類型；4)考察優(yōu)化后的覆被格局所對應的土壤侵蝕模數(shù)和植被蓋度，是否滿足生態(tài)安全條件。如不滿足則退回3)重新調整覆被類型。
該地區(qū)區(qū)域地表覆被格局模擬與優(yōu)化結果見表1，該表1表示了五分地溝小流域覆被格局優(yōu)化前后的地表覆被類型比較。
表1


3、基于靜態(tài)部分平衡改進模型的生態(tài)資產評估模塊該模型主要基于以下模型假設a)生態(tài)系統(tǒng)提供的商品和服務統(tǒng)稱為服務，服務劃分為有限種類；b)生態(tài)資產的價格是關于生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模的階躍函數(shù)，在兩個臨界點之間生態(tài)資產的價格不變；c)生態(tài)系統(tǒng)服務的需求曲線采用雙曲線函數(shù)V＝P*Q，當前供應曲線采用線性函數(shù)P＝b*Q，生態(tài)資產納入經濟體系后的供應曲線采用線性函數(shù)P＝b*Q+PA，對于某種生態(tài)系統(tǒng)服務，其實際價值為PA，當前生態(tài)系統(tǒng)服務總量為Q0，當前該生態(tài)系統(tǒng)服務的消費量為Q1，利用傳統(tǒng)靜態(tài)局部平衡模型估算的生態(tài)系統(tǒng)服務價格為P1，稱為生態(tài)系統(tǒng)服務的“市場調節(jié)價格”。
d)引入“超負載系數(shù)”(overload coefficient)，表示為h，定義為h=Q1Q0,Q1Q0>11,else]]>聯(lián)立根據(jù)模型假設建立模型(1)-(4)式P0＝bQ0+PA(1)P1＝bQ1(2)V＝P0Q0(3)V＝P0Q1(4)可得PA=P1h2-1h----(5)]]>在本發(fā)明中P1通過替代市場法或假想市場法計算獲得，將優(yōu)化后的生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模與現(xiàn)有規(guī)模的比值作為該區(qū)域中該生態(tài)系統(tǒng)的超負載系數(shù)h。由此對生態(tài)資產進行了面向區(qū)域生態(tài)安全的價格評估，并可進一步進行生態(tài)資產的價值評估。
根據(jù)區(qū)域覆被格局模擬與優(yōu)化的結果，計算各生態(tài)系統(tǒng)的超負載系數(shù)，其中當前生態(tài)系統(tǒng)服務總量Q0和當前該生態(tài)系統(tǒng)服務的消費量Q1分別采用格局優(yōu)化前、后相應生態(tài)系統(tǒng)的覆蓋度關于面積的積分，對于柵格數(shù)據(jù)就是計算每個像元的覆蓋度與像元所代表面積的乘積后進行累加。考慮到水體、耕地的特殊性，它們的價值估算暫時沿用傳統(tǒng)方法，不參與超負載系數(shù)的計算。計算結果見表2，其為五分地溝小流域林、灌、草超負載系數(shù)。
表2

利用傳統(tǒng)靜態(tài)局部平衡模型估算的生態(tài)系統(tǒng)服務價格P1采用Costanza等人關于生態(tài)系統(tǒng)效益的研究成果，需要特別指出的是，林地和灌叢對應于Costanza等人研究中的溫帶森林/泰加林。
根據(jù)PA=P1h2-1h,]]>計算出該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)資產價格，乘以相應類型的覆蓋面積，得到該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)資產價值的估算。估算結果與傳統(tǒng)方法的估算結果與傳統(tǒng)方法的估算結果比較見表3，其為五分地溝小流域生態(tài)資產評估結果。
表3


本發(fā)明估算得到的流域生態(tài)資產總價值比傳統(tǒng)模型高出約1/3，且林地和草地的單位面積價值有不同程度上升，特別是草地單位面積價值上升了近3倍，而灌木林的單位面積價值則下降近1/3。由于生態(tài)價值是客體與主體之間的一種關系，所以根據(jù)主體和客體的具體情況，調整生態(tài)資產的價值估計是合理的，這反映了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模、結構與人類需求之間的關系。
權利要求
1.一種生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估方法，其特征在于，包含如下步驟A、信息提取步驟根據(jù)區(qū)域生態(tài)安全需要將區(qū)域地表覆被簡化為若干種單一覆被類型，根據(jù)這幾種單一覆被類型獲得相應的覆被類型圖，基于遙感亞像元模型計算植被覆蓋度并將其存儲；B、格局模擬與優(yōu)化步驟設置用于對所述覆被類型進行總量控制的約束條件；設置關鍵約束因子，即根據(jù)植被覆蓋度和植被類型，計算該區(qū)域的有效水分總量；根據(jù)現(xiàn)有水分條件和植被的實際蒸騰量，計算像元作為各種覆被類型時所對應的適宜覆蓋度；根據(jù)計算出的植被適宜覆蓋度，利用USLE侵蝕方程，分別計算前述若干種覆被類型所對應的土壤侵蝕模數(shù)；計算每個像元的歸屬概率，Pij·k是像元轉化為k種覆被類型時的歸屬概率，其中，i，j為行列號，k表示植被覆蓋類型，k＝1，..m，Sk表示像元為k種類型時對應的土壤侵蝕模數(shù)； 是一系列二值變量的乘積，表示對地表覆被類型改變的各種強制性約束因素，計算方法如下式Pijk=(1-SkΣk=1mSk)Πr=1nCr×100%]]>根據(jù)歸屬概率的大小對每一像元進行新的類型賦值，滿足生態(tài)安全要求后統(tǒng)計結果數(shù)據(jù)，從而得到區(qū)域地表覆被格局優(yōu)化前后各生態(tài)系統(tǒng)類型的數(shù)量與空間分布狀況C、改進模型的生態(tài)資產評估步驟構造下述表達式，其中，P1為利用傳統(tǒng)靜態(tài)局部平衡模型估算的生態(tài)系統(tǒng)服務價格，PA為某種生態(tài)系統(tǒng)服務對應的實際價值PA=P1h2-1h]]>根據(jù)該表達式計算出該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)資產價格，再乘以相應類型的覆蓋面積，從而得到該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)資產的價值評估值。
2.如權利要求1所述的一種生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估方法，其特征在于所述的生態(tài)資產評估步驟中的表達式PA=P1h2-1h]]>的構造方法具體為首先定義該區(qū)域中該生態(tài)系統(tǒng)的超負載系數(shù)h為h=Q1Q0,Q1Q0>11,else]]>其中，Q0為當前生態(tài)系統(tǒng)服務總量，Q1為當前該生態(tài)系統(tǒng)服務的消費量，分別采用格局優(yōu)化前、后相應生態(tài)系統(tǒng)的覆蓋度關于面積的積分，對于柵格數(shù)據(jù)就是計算每個像元的覆蓋度與像元所代表面積的乘積后進行累加；再聯(lián)立下述(1)-(4)式P0＝bQ0+PA(1)P1＝bQ1(2)V＝P0Q0(3)V＝P1Q1(4)從而得到表達式PA=P1h2-1h]]>
3.如權利要求1所述的一種生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估方法，其特征在于所述的信息提取步驟中，覆被類型參數(shù)和植被覆蓋度采用柵格方式存儲。
4.一種生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估系統(tǒng)，其特征在于，包括A、信息提取模塊用于根據(jù)區(qū)域生態(tài)安全需要將區(qū)域地表覆被簡化為若干種單一覆被類型，根據(jù)這幾種單一覆被類型獲得相應的覆被類型圖，根據(jù)基于遙感亞像元模型計算植被覆蓋度并將其存儲；B、格局模擬與優(yōu)化模塊用于設置對所述覆被類型進行總量控制的約束條件；用于設置關鍵約束因子，即根據(jù)植被覆蓋度和植被類型，計算該區(qū)域的有效水分總量；根據(jù)現(xiàn)有水分條件和植被的實際蒸騰量，計算像元作為各種覆被類型時所對應的適宜覆蓋度；用于根據(jù)計算出的植被適宜覆蓋度，利用USLE侵蝕方程，分別計算前述若干種覆被類型所對應的土壤侵蝕模數(shù)；用于計算每個像元的歸屬概率，Pij·k是像元轉化為k種覆被類型時的歸屬概率，其中，i，j為行列號，k表示植被覆蓋類型，k＝1，..m，Sk表示像元為k種類型時對應的土壤侵蝕模數(shù)； 是一系列二值變量的乘積，表示對地表覆被類型改變的各種強制性約束因素，計算方法如下式Pij·k=(1-SkΣk=1mSk)Πr=1nCr×100%]]>根據(jù)歸屬概率的大小對每一像元進行新的類型賦值，滿足生態(tài)安全要求后統(tǒng)計結果數(shù)據(jù)，從而得到區(qū)域地表覆被格局優(yōu)化前后各生態(tài)系統(tǒng)類型的數(shù)量與空間分布狀況；C、改進模型的生態(tài)資產評估模塊用于構造下述表達式，其中，P1為利用傳統(tǒng)靜態(tài)局部平衡模型估算的生態(tài)系統(tǒng)服務價格，PA為某種生態(tài)系統(tǒng)服務對應的實際價值；PA=P1h2-1h]]>根據(jù)該表達式計算出該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)資產價格，再乘以相應類型的覆蓋面積，從而得到該地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)資產的價值評估值。
5.如權利要求4所述的一種生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估系統(tǒng)，其特征在于所述的生態(tài)資產評估模塊中的表達式PA=P1h2-1h]]>的構造方法具體為首先定義該區(qū)域中該生態(tài)系統(tǒng)的超負載系數(shù)h為h=Q1Q0,Q1Q0>11,else]]>其中，Q0為當前生態(tài)系統(tǒng)服務總量，Q1為當前該生態(tài)系統(tǒng)服務的消費量，分別采用格局優(yōu)化前、后相應生態(tài)系統(tǒng)的覆蓋度關于面積的積分，對于柵格數(shù)據(jù)就是計算每個像元的覆蓋度與像元所代表面積的乘積后進行累加；再聯(lián)立下述(1)-(4)式P0＝bQ0+PA(1)P1＝bQ1(2)V＝P0Q0(3)V＝P1Q1(4)從而得到表達式PA=P1h2-1h]]>
6.如權利要求4所述的一種生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估系統(tǒng)，其特征在于所述的信息提取模塊中，覆被類型參數(shù)和植被覆蓋度采用柵格方式存儲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種面向區(qū)域生態(tài)安全的生態(tài)資產靜態(tài)部分平衡的評估系統(tǒng)及其方法。該方法包含如下步驟信息提取步驟，獲得覆被類型參數(shù)，計算植被覆蓋度并將其存儲；格局模擬與優(yōu)化步驟，計算歸屬概率，得到區(qū)域地表覆被格局優(yōu)化前后各生態(tài)系統(tǒng)類型的數(shù)量與空間分布狀況；改進模型的生態(tài)資產評估步驟，計算各生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)資產價格，以及各生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)資產的價值評估值。通過上述解決方案，使得生態(tài)資產的評估在具有較為明確的科學意義的基礎上，進一步從區(qū)域生態(tài)安全的角度對生態(tài)資產存量進行評估，從而更加符合人類社會經濟可持續(xù)發(fā)展的需要。
文檔編號G06Q50/00GK1734494SQ20041005806
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月11日 優(yōu)先權日2004年8月11日
發(fā)明者陳云浩, 竇聞, 李京 申請人:北京師范大學