一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统

专利主权项内容

1.一种国土空间开发利用生态效应动态模拟预测系统，其特征在于：包括数据采集处理单元(100)，所述数据采集处理单元(100)用于获取待模拟土地区域需求的研究数据，并对获取的数据进行处理分析，以满足后续PLUS模型的使用要求，且将经过处理的数据上传到构建的数据库内进行储存，便于使用时进行调用；国土空间模拟预测单元(200)，所述国土空间模拟预测单元(200)用于基于数据库内的数据通过PLUS模型进行模拟，以验证PLUS模型的精度，且在设定的不同情景下，基于数据库内的数据对待模拟土地区域通过PLUS模型进行模拟预测，并将不同的模拟预测结果上传到构建的数据库内进行储存；结果展示分析单元(300)，所述结果展示分析单元(300)用于基于数据库内的不同情境设定下的模拟预测结果，对模拟预测时间内的待模拟土地区域的土地变化相关数据进行进一步处理，并对土地类型的变化进行直观展示，且根据土地适宜性进行区域划分；所述结果展示分析单元(300)包括土地变化数据处理模块(301)和土地变化轨迹记录模块(302)，所述土地变化数据处理模块(301)用于基于数据库内不同设定情境下的2024年到2033年待模拟土地区域的土地利用模拟数据，通过土地利用动态度表示算法计算出待模拟土地区域的综合土地利用动态度，其具体计算公式如下：
；式中，表示第/>类土地利用类型在/>段时间内的综合土地利用动态度，/>分别表示不同的土地利用类型，/>表示待模拟土地区域内土地利用类型数量，/>表示模拟预测初期第类土地利用类型面积，/>表示模拟预测过程中土地利用类型从第/>类转为第/>类的面积，/>表示模拟预测时间，进而展现出模拟预测期间土地利用的变化速度，所述土地变化轨迹记录模块(302)用于展现在模拟预测期间土地利用类型的变化轨迹，具体通过对土地利用类型进行数字编码，且基于土地利用类型的数字编码信息和2024年到2033年各一年的土地利用类型将数字编码相连的方式，直观展现出土地利用类型的变化轨迹，且土地利用类型的数字编码信息依次为1-耕地、2-园地、3-草地、4-其他农用地、5-陆地水域、6-建设用地、7-未利用地；所述结果展示分析单元(300)还包括生态系统服务价值评估模块(303)和土地适宜性分区模块(304)，所述生态系统服务价值评估模块(303)用于基于数据库内不同设定情境下的2024年到2033年待模拟土地区域的土地利用模拟数据，通过生态价值算法计算出待模拟土地区域内不同生态系统的服务价值总量，其具体计算公式如下：
；式中，表示生态系统服务价值总量，/>表示第/>种生态系统的面积，/>表示第/>种生态系统的单位面积生态系统服务价值系数，/>表示生态系统的数量，/>表示第/>种生态系统，并基于计算结果进行排序，所述土地适宜性分区模块(304)用于基于数据库内不同设定情境下的2024年到2033年待模拟土地区域的土地利用模拟数据，通过ArcGIS10.8软件对最小累积阻力模型进行分析，以得到待模拟土地区域中生态用地和建设用地的扩张最小累积阻力表面图，并对生态用地扩张的最小累积阻力值和建设用地扩张的最小累积阻力值进行作差处理，基于作差结果得到待模拟土地区域的最小累积阻力差值图，基于最小累积阻力差值图中的数据信息绘制最小累积阻力差值栅格统计直方图，并基于最小累积阻力差值栅格统计直方图中横坐标上小于0值区域内的突变值和大于0值区域内的突变值，将待模拟土地区域进一步从左到右依次划分为生态限制区、生态适宜区、建设适宜区、建设优先区国土空间规划单元(400)，所述国土空间规划单元(400)用于基于数据库内的不同情境设定下的模拟预测结果，对生态脆弱性进行评估，并对待模拟土地区域进行规划布局；所述国土空间规划单元(400)包括生态脆弱性评估模块(401)和区域规划模块(402)，所述生态脆弱性评估模块(401)用于基于数据库内不同设定情境下的2024年到2033年待模拟土地区域的土地利用模拟数据，通过生态评估算法对待模拟土地区域的生态脆弱性进行评估，其具体计算公式如下：
；式中，表示生态脆弱性程度指数，/>表示第/>个主成分因子，/>表示第/>个主成分因子的贡献率，/>表示第/>种主成分因子，/>表示主成分因子的数量，且在当计算结果＜0.21时，评估为微度脆弱，当0.21≤计算结果＜0.25时，评估为轻度脆弱，当0.25≤计算结果＜0.30时，评估为中度脆弱，当0.30≤计算结果＜0.35时，评估为重度脆弱，当计算结果≥0.35时，评估为极度脆弱，所述区域规划模块(402)用于基于数据库内不同设定情境下的2024年到2033年待模拟土地区域的土地利用模拟数据，对待模拟土地区域的发展布局进行规划。 来自马-克-数-据