专利名称：一种城乡规划的水资源生态敏感分析方法
技术领域：
本发明涉及环境科学和城市生态规划领域，特别是涉及利用水资源类因子进行定量化分区的方法。
背景技术：
水资源类因子分析方法是城乡生态规划类因子分析方法中专门针对水资源的一种空间生态分析方法，用于城乡生态规划的空间分析。通过分析、研究和评价人居生态系统 水资源质与量、以及空间分布等特征要素，将具有影响对象区域人居和自然生态系统健康发展及生态安全的几个主导因素赋权重值叠加，定量评价水资源对自然生态系统及人居生态系统的影响，从而为区域水资源研究和生态适宜性评价提供依据，也为城乡规划中水资源承载力的计算奠定基础。目前水资源评价方法代表性主要有以下几类(I)水量均衡法基于水量平衡原理，建立水量均衡方程进行水资源评价的方法。此方法原理明确、计算公式简单，但计算项目有时较多，有些均衡要素难于准确测定，甚至要花费较大的勘探试验工作量。水量均衡法的计算结果能够反映区域水资源的宏观情况，而不能反映出评价区内由于水文水资源条件变化或开采强度的不均所产生的局部水资源的变化。对于生态规划，无法和其他相关专业相结合，不能系统的进行分析。(2)确定性模型是对复杂的水文水资源条件进行了一定的简化，用一组数学关系式来刻画实际水流在时空上的一种结构关系。应用最广泛的是确定性模型，是指在数学模型中水的运动要素之间的相互关系为确定性关系。根据质量守衡定律建立数学模型，具有严密物理概念和数学公式的数学物理方法。这样的模型由偏微分方程和初始条件、边界条件组成的定解问题。一般适用于边界条件简单，数据资料比较齐全的地区，该方法可以得到水资源在空间分布状况，但无法直接展示水资源对自然生态系统的影响情况。由于建模过程复杂，在生态规划中难以广泛应用，可以取得已做出的水资源评价结果作为参考
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种利用水资源类因子进行定量化分区的方法。根据本发明实施例的利用水资源类因子进行定量化分区的方法，包括以下步骤步骤S100，在目标区域内针对多个水资源单因子进行调查测量，并将结果绘制成专题地图；步骤S200，将每个所述水资源单因子用GIS矢量化，建立统一坐标系统，绘制每个所述水资源单因子图；步骤S 300，将每个所述水资源单因子按照预设分级标准进行分级；步骤S400，采用层次分析法确定每个所述水资源单因子的权重值；步骤S500，采用GIS将所述多个水资源单因子进行互相叠加；步骤S600，对每个所述水资源单因子加权平均得到水资源 类因子分析结果；和步骤S700，采用强制正态分布法将所述水资源类因子分析结果分类以完成水资源类因子分析图，从而对目标区域进行定量化分区。
根据本发明实施例的利用水资源类因子进行定量化分区的方法，通过GIS将水资源各方面的指标信息综合叠加，利用层次分析法建立数量化体系，定量化的针对目标区域的水资源类因子进行分析，克服城乡生态规划中水资源类因子评价中存在的水资源现状评价不全面和无法直接指导规划建设的缺陷，提出了数量化的水资源类因子评价方法，也为城乡规划中水资源承载力的计算奠定基础。另外 ，根据本发明上述实施例的用水资源类因子进行定量化分区的方法还可以具有如下附加的技术特征根据本发明的一个实施例，所述多个水资源单因子包括降雨量分布、地表水情况、水利工程、地下水资源情况、含水层类型和岩性、用水状况。根据本发明的一个实施例，所述步骤S200包括以下步骤步骤S201，将所述每个水资源单因子矢量化，矢量图是连续不重叠的唯一面域，唯一面域是指矢量化的各要素相互连接但互不重叠，需满足以下条件SI U S2 U …U Sn = SSi n Sj = OS为每个水资源单因子的范围，Sl、S2、Si、Sj、Sn等是指每个水资源单因子里面划分的多个小区域范围，η是小区域总数；和步骤S202，建立统一坐标系统，对矢量化后的每个水资源单因子图在GIS中定义投影、转换投影为高斯投影坐标系统绘制每个所述水资源单因子图。根据本发明的一个实施例，所述步骤S400包括以下步骤步骤S401,所述多个水资源单因子为η个，比较η个水资源单因子yz = (yz1；yz2, . . . yzn)对目标zz(水资源现状)的影响，从而确定它们在z中所占的比重，每次取两个因素Yi和y」用au表示Yi与Yj对z的影响程度之比，按I 9的比例标度来度量aij;用数字I 9及其倒数作为标度，按表I所示数量化每个水资源单因子的重要值和影响性的区别得到权重值，表I权重比较值
判断值比较关系强烈程度
~Yi = YjH
"IYi YjYi 稍好于 Yj
~Yi >> YjYi明显好于Yj
~Yi >>> Yj Yi比Yj好得多
9Yi > YjYi极端好于Yj
1/3Yi < YjYi 稍次于 Yj
1/5Yi << YjYi 明显次于 Yj
权利要求
1.一种利用水资源类因子进行定量化分区的方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤S100，在目标区域内针对多个水资源单因子进行调查测量，并将结果绘制成专题地图； 步骤S200，将每个所述水资源单因子用GIS矢量化，建立统一坐标系统，绘制每个所述水资源单因子图； 步骤S300，将每个所述水资源单因子按照预设分级标准进行分级； 步骤S400，采用层次分析法确定每个所述水资源单因子的权重值； 步骤S500，采用GIS将所述多个水资源单因子进行互相叠加； 步骤S600，对每个所述水资源单因子加权平均得到水资源类因子分析结果；和步骤S700，采用强制正态分布法将所述水资源类因子分析结果分类以完成水资源类因子分析图，从而对目标区域进行定量化分区。
2.根据权利要求I所述的利用水资源类因子进行定量化分区的方法，其特征在于，所述多个水资源单因子包括降雨量分布、地表水情况、水利工程、地下水资源情况、含水层类型和岩性、用水状况。
3.根据权利要求I所述的利用水资源类因子进行定量化分区的方法，其特征在于，所述步骤S200包括以下步骤 步骤S201，将所述每个水资源单因子矢量化，矢量图是连续不重叠的唯一面域，唯一面域是指矢量化的各要素相互连接但互不重叠，需满足以下条件SI U S2 U …U Sn = SSi H Sj = O S为每个水资源单因子的范围，Sl、S2、Si、Sj、Sn等是指每个水资源单因子里面划分的多个小区域范围，η是小区域总数；和 步骤S202，建立统一坐标系统，对矢量化后的每个水资源单因子图在GIS中定义投影、转换投影为高斯投影坐标系统绘制每个所述水资源单因子图。
4.根据权利要求I所述的利用水资源类因子进行定量化分区的方法，其特征在于，所述步骤S400包括以下步骤 步骤S401，所述多个水资源单因子为η个，比较η个水资源单因子yz = (yz1；yz2, . . . yzn)对目标zz(水资源现状)的影响，从而确定它们在z中所占的比重，每次取两个因素Yi和y」用au表示Yi与Yj对z的影响程度之比，按I 9的比例标度来度量aij;用数字I 9及其倒数作为标度，按表I所示数量化每个水资源单因子的重要值和影响性的区别得到权重值， 表I权重比较值
5.根据权利要求I所述的利用水资源类因子进行定量化分区的方法，其特征在于，所述步骤S600中的加权平均的公式为Lt = fI*wl+f2*w2+. . . +fn*wn 其中Lt是指水资源类因子的数值，fl-fn是指每个水资源单因子等级分类值，wlin是各水资源单因子的权重值。
全文摘要
本发明公开了一种利用水资源类因子进行定量化分区的方法，包括以下步骤在目标区域内针对多个水资源单因子进行调查测量，并将结果绘制成专题地图；将每个所述水资源单因子用GIS矢量化，建立统一坐标系统，绘制每个所述水资源单因子图；将每个所述水资源单因子按照预设分级标准进行分级；采用层次分析法确定每个所述水资源单因子的权重值；采用GIS将所述多个水资源单因子进行互相叠加；对每个所述水资源单因子加权平均得到水资源类因子分析结果；采用强制正态分布法将所述水资源类因子分析结果分类以完成水资源类因子分析图，从而对目标区域进行定量化分区。根据本发明实施例的利用水资源类因子进行定量化分区的方法，可以更科学客观地分析研究水资源的利用及规划。
文档编号G06Q10/04GK102663527SQ20121013391
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者崔亚莉, 董翔, 饶戎 申请人:清华大学