專利名稱：一種城鄉規劃的水資源生態敏感分析方法
技術領域：
本發明涉及環境科學和城市生態規劃領域，特別是涉及利用水資源類因子進行定量化分區的方法。
背景技術：
水資源類因子分析方法是城鄉生態規劃類因子分析方法中專門針對水資源的一種空間生態分析方法，用于城鄉生態規劃的空間分析。通過分析、研究和評價人居生態系統 水資源質與量、以及空間分布等特征要素，將具有影響對象區域人居和自然生態系統健康發展及生態安全的幾個主導因素賦權重值疊加，定量評價水資源對自然生態系統及人居生態系統的影響，從而為區域水資源研究和生態適宜性評價提供依據，也為城鄉規劃中水資源承載力的計算奠定基礎。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果能夠反映區域水資源的宏觀情況，而不能反映出評價區內由于水文水資源條件變化或開采強度的不均所產生的局部水資源的變化。對于生態規劃，無法和其他相關專業相結合，不能系統的進行分析。(2)確定性模型是對復雜的水文水資源條件進行了一定的簡化，用一組數學關系式來刻畫實際水流在時空上的一種結構關系。應用最廣泛的是確定性模型，是指在數學模型中水的運動要素之間的相互關系為確定性關系。根據質量守衡定律建立數學模型，具有嚴密物理概念和數學公式的數學物理方法。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，數據資料比較齊全的地區，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系統的影響情況。由于建模過程復雜，在生態規劃中難以廣泛應用，可以取得已做出的水資源評價結果作為參考
發明內容
本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本發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的方法。根據本發明實施例的利用水資源類因子進行定量化分區的方法，包括以下步驟步驟S100，在目標區域內針對多個水資源單因子進行調查測量，并將結果繪制成專題地圖；步驟S200，將每個所述水資源單因子用GIS矢量化，建立統一坐標系統，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設分級標準進行分級；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平均得到水資源 類因子分析結果；和步驟S700，采用強制正態分布法將所述水資源類因子分析結果分類以完成水資源類因子分析圖，從而對目標區域進行定量化分區。
根據本發明實施例的利用水資源類因子進行定量化分區的方法，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量化體系，定量化的針對目標區域的水資源類因子進行分析，克服城鄉生態規劃中水資源類因子評價中存在的水資源現狀評價不全面和無法直接指導規劃建設的缺陷，提出了數量化的水資源類因子評價方法，也為城鄉規劃中水資源承載力的計算奠定基礎。另外 ，根據本發明上述實施例的用水資源類因子進行定量化分區的方法還可以具有如下附加的技術特征根據本發明的一個實施例，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。根據本發明的一個實施例，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域范圍，η是小區域總數；和步驟S202，建立統一坐標系統，對矢量化后的每個水資源單因子圖在GIS中定義投影、轉換投影為高斯投影坐標系統繪制每個所述水資源單因子圖。根據本發明的一個實施例，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;用數字I 9及其倒數作為標度，按表I所示數量化每個水資源單因子的重要值和影響性的區別得到權重值，表I權重比較值
判斷值比較關系強烈程度
~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
權利要求
1.一種利用水資源類因子進行定量化分區的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟S100，在目標區域內針對多個水資源單因子進行調查測量，并將結果繪制成專題地圖； 步驟S200，將每個所述水資源單因子用GIS矢量化，建立統一坐標系統，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設分級標準進行分級； 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平均得到水資源類因子分析結果；和步驟S700，采用強制正態分布法將所述水資源類因子分析結果分類以完成水資源類因子分析圖，從而對目標區域進行定量化分區。
2.根據權利要求I所述的利用水資源類因子進行定量化分區的方法，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.根據權利要求I所述的利用水資源類因子進行定量化分區的方法，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域范圍，η是小區域總數；和 步驟S202，建立統一坐標系統，對矢量化后的每個水資源單因子圖在GIS中定義投影、轉換投影為高斯投影坐標系統繪制每個所述水資源單因子圖。
4.根據權利要求I所述的利用水資源類因子進行定量化分區的方法，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;用數字I 9及其倒數作為標度，按表I所示數量化每個水資源單因子的重要值和影響性的區別得到權重值， 表I權重比較值
5.根據權利要求I所述的利用水資源類因子進行定量化分區的方法，其特征在于，所述步驟S600中的加權平均的公式為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重值。
全文摘要
本發明公開了一種利用水資源類因子進行定量化分區的方法，包括以下步驟在目標區域內針對多個水資源單因子進行調查測量，并將結果繪制成專題地圖；將每個所述水資源單因子用GIS矢量化，建立統一坐標系統，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設分級標準進行分級；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平均得到水資源類因子分析結果；采用強制正態分布法將所述水資源類因子分析結果分類以完成水資源類因子分析圖，從而對目標區域進行定量化分區。根據本發明實施例的利用水資源類因子進行定量化分區的方法，可以更科學客觀地分析研究水資源的利用及規劃。
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 優先權日2012年4月28日
發明者崔亞莉, 董翔, 饒戎 申請人:清華大學