專利名稱：一種城鄉(xiāng)規(guī)劃的水資源生態(tài)敏感分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境科學(xué)和城市生態(tài)規(guī)劃領(lǐng)域，特別是涉及利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法。
背景技術(shù)：
水資源類因子分析方法是城鄉(xiāng)生態(tài)規(guī)劃類因子分析方法中專門針對水資源的一種空間生態(tài)分析方法，用于城鄉(xiāng)生態(tài)規(guī)劃的空間分析。通過分析、研究和評價人居生態(tài)系統(tǒng) 水資源質(zhì)與量、以及空間分布等特征要素，將具有影響對象區(qū)域人居和自然生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展及生態(tài)安全的幾個主導(dǎo)因素賦權(quán)重值疊加，定量評價水資源對自然生態(tài)系統(tǒng)及人居生態(tài)系統(tǒng)的影響，從而為區(qū)域水資源研究和生態(tài)適宜性評價提供依據(jù)，也為城鄉(xiāng)規(guī)劃中水資源承載力的計算奠定基礎(chǔ)。目前水資源評價方法代表性主要有以下幾類(I)水量均衡法基于水量平衡原理，建立水量均衡方程進行水資源評價的方法。此方法原理明確、計算公式簡單，但計算項目有時較多，有些均衡要素難于準確測定，甚至要花費較大的勘探試驗工作量。水量均衡法的計算結(jié)果能夠反映區(qū)域水資源的宏觀情況，而不能反映出評價區(qū)內(nèi)由于水文水資源條件變化或開采強度的不均所產(chǎn)生的局部水資源的變化。對于生態(tài)規(guī)劃，無法和其他相關(guān)專業(yè)相結(jié)合，不能系統(tǒng)的進行分析。(2)確定性模型是對復(fù)雜的水文水資源條件進行了一定的簡化，用一組數(shù)學(xué)關(guān)系式來刻畫實際水流在時空上的一種結(jié)構(gòu)關(guān)系。應(yīng)用最廣泛的是確定性模型，是指在數(shù)學(xué)模型中水的運動要素之間的相互關(guān)系為確定性關(guān)系。根據(jù)質(zhì)量守衡定律建立數(shù)學(xué)模型，具有嚴密物理概念和數(shù)學(xué)公式的數(shù)學(xué)物理方法。這樣的模型由偏微分方程和初始條件、邊界條件組成的定解問題。一般適用于邊界條件簡單，數(shù)據(jù)資料比較齊全的地區(qū)，該方法可以得到水資源在空間分布狀況，但無法直接展示水資源對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響情況。由于建模過程復(fù)雜，在生態(tài)規(guī)劃中難以廣泛應(yīng)用，可以取得已做出的水資源評價結(jié)果作為參考
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法。根據(jù)本發(fā)明實施例的利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法，包括以下步驟步驟S100，在目標區(qū)域內(nèi)針對多個水資源單因子進行調(diào)查測量，并將結(jié)果繪制成專題地圖；步驟S200，將每個所述水資源單因子用GIS矢量化，建立統(tǒng)一坐標系統(tǒng)，繪制每個所述水資源單因子圖；步驟S 300，將每個所述水資源單因子按照預(yù)設(shè)分級標準進行分級；步驟S400，采用層次分析法確定每個所述水資源單因子的權(quán)重值；步驟S500，采用GIS將所述多個水資源單因子進行互相疊加；步驟S600，對每個所述水資源單因子加權(quán)平均得到水資源 類因子分析結(jié)果；和步驟S700，采用強制正態(tài)分布法將所述水資源類因子分析結(jié)果分類以完成水資源類因子分析圖，從而對目標區(qū)域進行定量化分區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法，通過GIS將水資源各方面的指標信息綜合疊加，利用層次分析法建立數(shù)量化體系，定量化的針對目標區(qū)域的水資源類因子進行分析，克服城鄉(xiāng)生態(tài)規(guī)劃中水資源類因子評價中存在的水資源現(xiàn)狀評價不全面和無法直接指導(dǎo)規(guī)劃建設(shè)的缺陷，提出了數(shù)量化的水資源類因子評價方法，也為城鄉(xiāng)規(guī)劃中水資源承載力的計算奠定基礎(chǔ)。另外 ，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述多個水資源單因子包括降雨量分布、地表水情況、水利工程、地下水資源情況、含水層類型和巖性、用水狀況。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟S200包括以下步驟步驟S201，將所述每個水資源單因子矢量化，矢量圖是連續(xù)不重疊的唯一面域，唯一面域是指矢量化的各要素相互連接但互不重疊，需滿足以下條件SI U S2 U …U Sn = SSi n Sj = OS為每個水資源單因子的范圍，Sl、S2、Si、Sj、Sn等是指每個水資源單因子里面劃分的多個小區(qū)域范圍，η是小區(qū)域總數(shù)；和步驟S202，建立統(tǒng)一坐標系統(tǒng)，對矢量化后的每個水資源單因子圖在GIS中定義投影、轉(zhuǎn)換投影為高斯投影坐標系統(tǒng)繪制每個所述水資源單因子圖。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟S400包括以下步驟步驟S401,所述多個水資源單因子為η個，比較η個水資源單因子yz = (yz1；yz2, . . . yzn)對目標zz(水資源現(xiàn)狀)的影響，從而確定它們在z中所占的比重，每次取兩個因素Yi和y」用au表示Yi與Yj對z的影響程度之比，按I 9的比例標度來度量aij;用數(shù)字I 9及其倒數(shù)作為標度，按表I所示數(shù)量化每個水資源單因子的重要值和影響性的區(qū)別得到權(quán)重值，表I權(quán)重比較值
判斷值比較關(guān)系強烈程度
~Yi = YjH
"IYi YjYi 稍好于 Yj
~Yi >> YjYi明顯好于Yj
~Yi >>> Yj Yi比Yj好得多
9Yi > YjYi極端好于Yj
1/3Yi < YjYi 稍次于 Yj
1/5Yi << YjYi 明顯次于 Yj
權(quán)利要求
1.一種利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟S100，在目標區(qū)域內(nèi)針對多個水資源單因子進行調(diào)查測量，并將結(jié)果繪制成專題地圖； 步驟S200，將每個所述水資源單因子用GIS矢量化，建立統(tǒng)一坐標系統(tǒng)，繪制每個所述水資源單因子圖； 步驟S300，將每個所述水資源單因子按照預(yù)設(shè)分級標準進行分級； 步驟S400，采用層次分析法確定每個所述水資源單因子的權(quán)重值； 步驟S500，采用GIS將所述多個水資源單因子進行互相疊加； 步驟S600，對每個所述水資源單因子加權(quán)平均得到水資源類因子分析結(jié)果；和步驟S700，采用強制正態(tài)分布法將所述水資源類因子分析結(jié)果分類以完成水資源類因子分析圖，從而對目標區(qū)域進行定量化分區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法，其特征在于，所述多個水資源單因子包括降雨量分布、地表水情況、水利工程、地下水資源情況、含水層類型和巖性、用水狀況。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法，其特征在于，所述步驟S200包括以下步驟 步驟S201，將所述每個水資源單因子矢量化，矢量圖是連續(xù)不重疊的唯一面域，唯一面域是指矢量化的各要素相互連接但互不重疊，需滿足以下條件SI U S2 U …U Sn = SSi H Sj = O S為每個水資源單因子的范圍，Sl、S2、Si、Sj、Sn等是指每個水資源單因子里面劃分的多個小區(qū)域范圍，η是小區(qū)域總數(shù)；和 步驟S202，建立統(tǒng)一坐標系統(tǒng)，對矢量化后的每個水資源單因子圖在GIS中定義投影、轉(zhuǎn)換投影為高斯投影坐標系統(tǒng)繪制每個所述水資源單因子圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法，其特征在于，所述步驟S400包括以下步驟 步驟S401，所述多個水資源單因子為η個，比較η個水資源單因子yz = (yz1；yz2, . . . yzn)對目標zz(水資源現(xiàn)狀)的影響，從而確定它們在z中所占的比重，每次取兩個因素Yi和y」用au表示Yi與Yj對z的影響程度之比，按I 9的比例標度來度量aij;用數(shù)字I 9及其倒數(shù)作為標度，按表I所示數(shù)量化每個水資源單因子的重要值和影響性的區(qū)別得到權(quán)重值， 表I權(quán)重比較值
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法，其特征在于，所述步驟S600中的加權(quán)平均的公式為Lt = fI*wl+f2*w2+. . . +fn*wn 其中Lt是指水資源類因子的數(shù)值，fl-fn是指每個水資源單因子等級分類值，wlin是各水資源單因子的權(quán)重值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法，包括以下步驟在目標區(qū)域內(nèi)針對多個水資源單因子進行調(diào)查測量，并將結(jié)果繪制成專題地圖；將每個所述水資源單因子用GIS矢量化，建立統(tǒng)一坐標系統(tǒng)，繪制每個所述水資源單因子圖；將每個所述水資源單因子按照預(yù)設(shè)分級標準進行分級；采用層次分析法確定每個所述水資源單因子的權(quán)重值；采用GIS將所述多個水資源單因子進行互相疊加；對每個所述水資源單因子加權(quán)平均得到水資源類因子分析結(jié)果；采用強制正態(tài)分布法將所述水資源類因子分析結(jié)果分類以完成水資源類因子分析圖，從而對目標區(qū)域進行定量化分區(qū)。根據(jù)本發(fā)明實施例的利用水資源類因子進行定量化分區(qū)的方法，可以更科學(xué)客觀地分析研究水資源的利用及規(guī)劃。
文檔編號G06Q10/04GK102663527SQ20121013391
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者崔亞莉, 董翔, 饒戎 申請人:清華大學(xué)