一種湖泊型流域水生態(tài)功能一二級(jí)分區(qū)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及流域水生態(tài)功能分區(qū)技術(shù)， 具體涉及一種湖泊型流域水生態(tài)功能一二級(jí)分區(qū)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水生態(tài)系統(tǒng)為生物的繁衍生息提供了必要的物質(zhì)條件和空間基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著 世界人口數(shù)量的不斷激增、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化水平的迅猛發(fā)展，人類對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的占用 和破壞與日俱增，流域水生態(tài)系統(tǒng)不斷呈現(xiàn)退化的趨勢(shì)。持續(xù)強(qiáng)烈的人類活動(dòng)已經(jīng)對(duì)水生 態(tài)系統(tǒng)的健康和安全造成嚴(yán)重的影響。如果要長(zhǎng)期持續(xù)地解決流域水生態(tài)系統(tǒng)中的水環(huán) 境和水質(zhì)量問(wèn)題，建立穩(wěn)定、健全的水生態(tài)系統(tǒng)，提高河道自身的凈化能力是最為主要的選 擇。
[0003] 由于不同的水生態(tài)系統(tǒng)存在不同生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，這就要求必須針對(duì)不同的水生態(tài) 系統(tǒng)問(wèn)題，提出不同的對(duì)策與解決方案。因此，流域水生態(tài)功能分區(qū)就顯得尤為重要。在此 基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從水生態(tài)系統(tǒng)健康的角度實(shí)現(xiàn)流域水環(huán)境目標(biāo)，在"分區(qū)、分級(jí)、分類、分期" 水環(huán)境管理模式指導(dǎo)下，以先進(jìn)、規(guī)范的技術(shù)方法體系為支撐，建立以水質(zhì)目標(biāo)為基礎(chǔ)的水 環(huán)境管理技術(shù)體系。
[0004] 生態(tài)區(qū)被認(rèn)為是具有相似生態(tài)系統(tǒng)或期待發(fā)揮相似生態(tài)功能的陸地及水域，自該 定義于1967年首次提出以來(lái)，日益為人們所接受。流域水生態(tài)分區(qū)逐漸發(fā)展成為國(guó)際研宄 熱點(diǎn)，并被相關(guān)政府部門應(yīng)用到日常的水資源管理中去，逐漸成為國(guó)際水資源管理的常用 基本單元。例如自20世紀(jì)80年代，以水生態(tài)分區(qū)為基礎(chǔ)實(shí)施流域管理的理念在國(guó)際上獲 得了廣泛的認(rèn)可。其中，美國(guó)以生態(tài)系統(tǒng)管理為理念，運(yùn)用流域保護(hù)和流域分析方法，采用 土地利用、土壤、自然植被和地形等指標(biāo)，綜合水生態(tài)系統(tǒng)完整性評(píng)價(jià)和生態(tài)需水，在充分 反映水體生態(tài)環(huán)境特性的基礎(chǔ)上，開(kāi)展流域水生態(tài)分區(qū)。國(guó)內(nèi)對(duì)于水生態(tài)功能分區(qū)的研宄 起步較晚，研宄較少，相關(guān)研宄主要對(duì)水生態(tài)區(qū)劃方法及其在中國(guó)的應(yīng)用前景做了探討，并 進(jìn)行了流域和水庫(kù)的水生態(tài)分區(qū)。
[0005] 考慮到我國(guó)水環(huán)境問(wèn)題日益突出，針對(duì)我國(guó)不同流域水生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，尤其是 湖泊型流域，開(kāi)展水生態(tài)功能分區(qū)研宄顯得迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種湖泊型流域水生態(tài)功能一二級(jí)分區(qū)的方法，在全面考 慮流域自然地理、地貌、水文以及相關(guān)區(qū)劃方案的基礎(chǔ)上，以有利于流域水生態(tài)功能區(qū)劃分 為目的，將流域劃分為一系列相對(duì)同質(zhì)、均勻的分區(qū)單元，為水利、環(huán)保等部門的水資源管 理、水環(huán)境保護(hù)的科學(xué)決策提供科技支撐。
[0007] 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0008] 一種湖泊型流域水生態(tài)功能一二級(jí)分區(qū)的方法，其特征在于，選擇一組湖泊型流 域水生態(tài)功能分區(qū)指標(biāo)，以目標(biāo)流域DEM為底圖，通過(guò)水文分析劃分出目標(biāo)流域的自然水 文單元作為分區(qū)基本單元，將各分區(qū)指標(biāo)在分區(qū)基本單元上進(jìn)行空間離散，采用二階空間 聚類分析方法，對(duì)相似的水生態(tài)分區(qū)基本單元進(jìn)行合并，初步確定水生態(tài)功能分區(qū)的邊界， 形成水生態(tài)功能分區(qū)草圖；對(duì)分區(qū)結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)分區(qū)草圖進(jìn)行必要的調(diào)整和修正，最終 確定水生態(tài)功能分區(qū)的邊界，制作湖泊型流域水生態(tài)功能分區(qū)圖。
[0009] 具體地，所述的方法包括以下步驟：
[0010] (1)選擇表示目標(biāo)流域地形地貌、河網(wǎng)水系、植被、土地利用和土壤類型的指標(biāo)為 備選分區(qū)指標(biāo)，并針對(duì)所述指標(biāo)在目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，將結(jié)果制成專題地圖，對(duì)專題地 圖進(jìn)行疊加分析；
[0011] (2)指標(biāo)篩選：依據(jù)湖泊型流域水生態(tài)功能分區(qū)的目的和原則，確定進(jìn)行各級(jí)水 生態(tài)功能分區(qū)的分區(qū)指標(biāo)；
[0012] (3)以目標(biāo)流域DEM為底圖，通過(guò)水文分析劃分出目標(biāo)流域的自然水文單元，確定 為水生態(tài)功能分區(qū)基本單元；
[0013] (4)使用GIS空間分析方法，將各分區(qū)指標(biāo)在分區(qū)基本單元上進(jìn)行空間離散，形成 基于分區(qū)基本單元的分區(qū)指標(biāo)空間分布圖；
[0014] (5)使用二階空間聚類方法，對(duì)相似的水生態(tài)分區(qū)基本單元進(jìn)行合并，初步確定水 生態(tài)功能分區(qū)邊界，形成水生態(tài)功能分區(qū)草圖；
[0015] (6)利用水生態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)校驗(yàn)，若分區(qū)校驗(yàn)結(jié)果符合流域?qū)嶋H情況則進(jìn) 入步驟（7)，若分區(qū)校驗(yàn)結(jié)果不符合，則返回步驟（5)，對(duì)分區(qū)草圖進(jìn)行必要的調(diào)整和修正， 直到分區(qū)校驗(yàn)結(jié)果與流域?qū)嶋H情況相符合；
[0016] (7)最終確定水生態(tài)功能分區(qū)邊界，制作湖泊型流域水生態(tài)功能一二級(jí)分區(qū)圖。
[0017] 所述的方法在進(jìn)行湖泊型流域水生態(tài)功能分區(qū)時(shí)，根據(jù)水生態(tài)功能分區(qū)的目的， 可以進(jìn)行多級(jí)分區(qū)。通常對(duì)湖泊型流域水生態(tài)功能進(jìn)行一二級(jí)分區(qū)，一級(jí)分區(qū)的目的是體 現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)形成的自然地理因素的分布與格局，二級(jí)分區(qū)的目的是體現(xiàn)流域人類活動(dòng)干 擾程度的空間差異性。
[0018] 進(jìn)行湖泊型流域水生態(tài)功能一二級(jí)分區(qū)時(shí)，將分區(qū)指標(biāo)劃分為一級(jí)分區(qū)指標(biāo)和二 級(jí)分區(qū)指標(biāo)，根據(jù)前述的方法和所選擇的分區(qū)指標(biāo)，首先進(jìn)行目標(biāo)流域水生態(tài)功能一級(jí)分 區(qū)劃分，在劃分出的一級(jí)分區(qū)內(nèi)再進(jìn)行水生態(tài)功能二級(jí)分區(qū)的劃分。
[0019] 本發(fā)明所述的一級(jí)分區(qū)指標(biāo)至少包括河網(wǎng)密度和地面高程，二級(jí)分區(qū)指標(biāo)至少包 括土壤類型、坡度、建設(shè)用地面積比和耕地面積比。
[0020] 所述的方法中，在二階空間聚類方法對(duì)分區(qū)基本單元進(jìn)行合并或?qū)Ψ謪^(qū)草圖進(jìn)行 必要的調(diào)整和修正時(shí)，可以進(jìn)行人工輔助識(shí)別。
[0021] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的湖泊型流域水生態(tài)功能一二級(jí)分區(qū)的方法，依據(jù)不 同分區(qū)類型的目的，水生態(tài)功能分區(qū)結(jié)果為一系列相對(duì)同質(zhì)、均勻的單元，可為流域水生態(tài) 系統(tǒng)管理提供基本單元，為流域管理提供有力的支撐；本發(fā)明的水生態(tài)功能分區(qū)方法依據(jù) 湖泊型流域水生態(tài)分區(qū)指標(biāo)體系，劃分水生態(tài)功能區(qū)，并通過(guò)分區(qū)校驗(yàn)，檢驗(yàn)分區(qū)結(jié)果真實(shí) 性和可靠性；本發(fā)明的湖泊型流域水生態(tài)功能一二級(jí)分區(qū)方法所需資料均為常規(guī)資料，容 易獲取，為該方法的應(yīng)用推廣提供了有力的