一種湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(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)功能四級分區(qū)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 流域水生態(tài)功能分區(qū)是水環(huán)境、水生態(tài)系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)，是以恢復(fù)流域持續(xù)性、完 整性水生態(tài)系統(tǒng)健康為目標(biāo)。流域水生態(tài)功能分區(qū)的提出使得水環(huán)境管理者在關(guān)注水環(huán)境 污染控制問題的同時，也開始關(guān)注流域水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的保護(hù)以及流域水生生態(tài)系 統(tǒng)健康狀況。流域水生態(tài)功能分區(qū)是進(jìn)行流域水資源管理的科學(xué)基礎(chǔ)和重要依據(jù)，也是實(shí) 現(xiàn)水資源管理從單一的水質(zhì)管理到流域綜合管理轉(zhuǎn)變的重要保障。近幾十年來，很多國家 陸續(xù)開展了水生態(tài)功能分區(qū)的研究，相關(guān)研究成果已經(jīng)被應(yīng)用到流域水資源管理中。
[0003] 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和城市化水平的迅猛發(fā)展，對水資源的需求日益?zhèn)樤?。與此同 時，持續(xù)而劇烈的人類活動已經(jīng)對水生態(tài)系統(tǒng)的健康和安全造成了嚴(yán)重的影響。為保障流 域水質(zhì)以及實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的健康和安全的目標(biāo)，在"十一五"期間啟動的國家水體污染控 制與治理科技重大專項(xiàng)（水專項(xiàng)）中專門設(shè)置了"流域監(jiān)控"主題，其中一項(xiàng)重要任務(wù)是要 "系統(tǒng)地開展流域水生態(tài)功能分區(qū)理論與方法研究，建立水生態(tài)功能分區(qū)分指標(biāo)體系，建立 全國水生態(tài)功能分區(qū)技術(shù)框架，完成重點(diǎn)流域水生態(tài)功能一級、二級區(qū)劃，完成示范流域三 級區(qū)劃和污染控制單元劃定方案"。目前，已完成全國重點(diǎn)流域水生態(tài)功能一級、二級分區(qū) 指標(biāo)體系、分區(qū)方法與分區(qū)原則的研究（參見CN2015102195333)。"十二五"將在完善分區(qū) 理論體系的基礎(chǔ)上開展重點(diǎn)流域水生態(tài)功能三、四級分區(qū)研究。其中，重點(diǎn)流域水生態(tài)功 能四級分區(qū)的研究及其相關(guān)研究成果將為實(shí)現(xiàn)面向水生態(tài)系統(tǒng)健康的流域污染控制單元 的劃分及水生態(tài)管理模式提供依據(jù)和強(qiáng)有力的技術(shù)支持，為維護(hù)流域水生態(tài)系統(tǒng)生物多樣 性、實(shí)現(xiàn)流域水生態(tài)系統(tǒng)健康這一終極目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。
[0004] 湖泊型流域是全國重點(diǎn)流域的重要組成部分，它是以湖泊為核心的流域，生態(tài)系 統(tǒng)以圈層性結(jié)構(gòu)為特征，流域內(nèi)水系通常以向心狀或放射狀匯入湖泊中。針對湖泊型流域 水生態(tài)系統(tǒng)的圈層結(jié)構(gòu)特征和管理需求，結(jié)合湖泊型流域水生態(tài)功能一級、二級、三級分區(qū) 的目的，科學(xué)設(shè)定湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)的目的。其目的是體現(xiàn)潛在自然支持與 調(diào)節(jié)等水生態(tài)功能的空間差異，表征的是流域水生生物及其生境的關(guān)聯(lián)作用。湖泊型流域 水生態(tài)功能四級分區(qū)既體現(xiàn)了流域水生態(tài)系統(tǒng)空間特征的差異，又能夠?yàn)榱饔蛩鷳B(tài)系統(tǒng) 健康標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)的管理單元體系，而且還實(shí)現(xiàn)了從水化學(xué)指標(biāo)向水生態(tài)指標(biāo)管理 的轉(zhuǎn)變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)方法，在分析河段、 湖庫尺度上的湖泊型流域水生態(tài)系統(tǒng)功能（潛在自然支持與調(diào)節(jié)功能）的空間差異的基礎(chǔ) 上，以表征生物生境為主導(dǎo)，將流域劃分為一系列相對同質(zhì)、均勻的單元，為維護(hù)流域水生 態(tài)系統(tǒng)生物多樣性、實(shí)現(xiàn)流域水生態(tài)系統(tǒng)健康這一終極目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。
[0006] 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)的方法，其特征在于，以目標(biāo)流域DEM為底 圖，通過水文分析劃分出目標(biāo)流域的自然水文單元及其水系，以自然水文單元為邊界，分割 水系，將分割得到的河段和面狀水體作為水生態(tài)功能四級分區(qū)的基本單元；依據(jù)湖泊型流 域水生態(tài)功能四級分區(qū)的目的與原則，借助流域綜合調(diào)查資料，識別湖泊型流域水生態(tài)功 能四級分區(qū)基本單元的水生態(tài)功能類型，然后進(jìn)行流域水生態(tài)功能區(qū)重要性排序，對相同 類型的分區(qū)基本單元進(jìn)行合并，輔以人工判識，進(jìn)行流域水生態(tài)功能類型的識別與空間化， 結(jié)合湖泊型流域水生態(tài)功能三級分區(qū)邊界，確定水生態(tài)功能分區(qū)邊界，形成湖泊型流域水 生態(tài)功能四級分區(qū)圖。
[0008] 具體地，所述的方法包括以下步驟：
[0009] (1)以目標(biāo)流域DEM為底圖，通過水文分析劃分出目標(biāo)流域的自然水文單元及其 水系，以自然水文單元為邊界，分割水系，將分割得到的河段和面狀水體作為水生態(tài)功能四 級分區(qū)基本單元；
[0010] (2)確定湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)的目的和原則；
[0011] ⑶流域綜合調(diào)查；
[0012] (4)識別流域水生態(tài)功能四級分區(qū)基本單元的水生態(tài)功能類型；
[0013] (5)流域水生態(tài)功能區(qū)重要性排序；
[0014] (6)對相同類型的分區(qū)基本單元進(jìn)行合并，參考流域綜合調(diào)查結(jié)果，結(jié)合人工輔助 判識，進(jìn)行流域水生態(tài)功能類型的識別與空間化；
[0015] (7)結(jié)合湖泊型流域水生態(tài)功能三級分區(qū)邊界，確定湖泊型流域水生態(tài)功能四級 分區(qū)邊界，制作湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)圖。
[0016]所述的方法在進(jìn)行湖泊型流域水生態(tài)功能分區(qū)時，根據(jù)水生態(tài)功能分區(qū)的目的， 可以進(jìn)行湖泊型流域水生態(tài)功能進(jìn)行四級分區(qū)，湖泊型流域水生態(tài)功能進(jìn)行四級分區(qū)的目 的是體現(xiàn)湖泊型流域水生態(tài)系統(tǒng)功能（潛在自然支持與調(diào)節(jié)功能）的空間差異。
[0017]進(jìn)行湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)時，根據(jù)前述的目的和原則，識別流域水生 態(tài)功能類型，進(jìn)行目標(biāo)流域水生態(tài)功能四級分區(qū)的劃分。本發(fā)明根據(jù)其重要性排序，將水生 態(tài)功能分為生物保護(hù)區(qū)、漁業(yè)資源保護(hù)區(qū)、涉水重要保護(hù)與服務(wù)功能區(qū)、過渡帶、調(diào)節(jié)與循 環(huán)功能區(qū)和水體岸帶等類型，其中各類型中可進(jìn)一步包括：
[0018] 1)生物保護(hù)區(qū)：珍稀、瀕危物種保護(hù)功能區(qū)、特有物種保護(hù)功能區(qū)、敏感物種保護(hù) 功能區(qū)、種質(zhì)資源保護(hù)功能區(qū)
[0019] 2)漁業(yè)資源保護(hù)區(qū)：魚類洄游通道功能區(qū)、水生物產(chǎn)卵索餌越冬功能區(qū)
[0020] 3)涉水重要保護(hù)與服務(wù)功能區(qū)
[0021] 4)過渡帶：湖濱帶生態(tài)生境維持功能區(qū)、淡咸水生態(tài)交錯維持功能區(qū)
[0022] 5)調(diào)節(jié)與循環(huán)功能區(qū)
[0023] 6)水體岸帶：森林岸帶生境區(qū)、城鎮(zhèn)岸帶生境區(qū)、農(nóng)田岸帶生境區(qū)。
[0024]所述的四級分區(qū)水生態(tài)功能類型至少包括珍稀、瀕危物種保護(hù)功能區(qū)、特有物種 保護(hù)功能區(qū)、敏感物種保護(hù)功能區(qū)、種質(zhì)資源保護(hù)功能區(qū)、水生物產(chǎn)卵索餌越冬功能區(qū)、魚 類洄游通道功能區(qū)、涉水重要保護(hù)與服務(wù)功能區(qū)、淡咸水生態(tài)交錯維持功能區(qū)、湖濱帶生態(tài) 生境維持功能區(qū)、調(diào)節(jié)與循環(huán)功能區(qū)、森林岸帶生境區(qū)、城鎮(zhèn)岸帶生境區(qū)和農(nóng)田岸帶生境 區(qū)。
[0025] 所述的方法中，通過流域綜合調(diào)查，收集流域生態(tài)環(huán)境歷史資料和野外調(diào)查數(shù)據(jù)， 分析水生生物及其生境特征，識別流域水生態(tài)功能類型，對流域水生態(tài)功能類型的空間化， 結(jié)合湖泊型流域水生態(tài)功能三級分區(qū)邊界，確定湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)邊界。
[0026] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)的方法，依據(jù)四級 分區(qū)的目的，湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)的研究及其相關(guān)研究成果將為實(shí)現(xiàn)面向水生 態(tài)系統(tǒng)健康的流域污染控制單元的劃分及水生態(tài)管理模式提供依據(jù)和強(qiáng)有力的技術(shù)支持， 為維護(hù)流域水生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性、實(shí)現(xiàn)流域水生態(tài)系統(tǒng)健康這一終極目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。本 發(fā)明的湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)方法依據(jù)河段和面狀水體作為水生態(tài)功能四級分 區(qū)基本單元，識別分區(qū)基本單元的水生態(tài)功能類型，劃分水生態(tài)功能四級區(qū)；本發(fā)明的湖泊 型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)方法簡便，技術(shù)可行，所需數(shù)據(jù)資料易獲取，為該方法的應(yīng)用推 廣提供了有力的支撐。
【附圖說明】
[0027] 圖1本發(fā)明的湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)方法的流程示意圖；
[0028]圖2采用本發(fā)明方法劃分的太湖流域水生態(tài)功能四級分區(qū)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的技術(shù)方案給予進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但有必要 指出以下實(shí)施例只用于對
【發(fā)明內(nèi)容】
的描述，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0030] 以太湖流域?yàn)槔?，結(jié)合附圖1和附圖2,對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。根據(jù)本發(fā) 明的水生態(tài)功能四級分區(qū)方法，主要按照以下步驟進(jìn)行：
[0031] (1)以目標(biāo)流域DEM為底圖，通過水文分析劃分出目標(biāo)流域的自然水文單元及其 水系，以自然水文單元為邊界，分割水系，將分割得到的河段和面狀水體作為水生態(tài)功能四 級分區(qū)基本單元；
[0032] (2)確定湖泊型流域水生態(tài)功能四級分區(qū)的目的和原則；
[0033] 針對流域