确定资源环境承载力耦合系统模型的方法与流程

本发明涉及数据分析技术领域，尤其是涉及一种确定资源环境承载力耦合系统模型的方法。

背景技术：

随着人类社会的发展，人类对环境的影响越来越大，而日积月累的对环境的影响必然使环境失衡。在全球化大背景趋势下，随着生态型地区社会经济的持续发展，要不断调整发展政策，在不断突出以环境与发展的主题，确立生态建设为主题的发展战略以实现跨越式发展的同时，更要发掘生态系统的多功能性，不仅能为国民经济发展提供大量的生态产品，更能担负起改善和维护生态环境的重任，经济和生态建设并重发展，以及经济发展的好坏直接关系着生态建设能否适应当前经济的发展，也能直接影响到其生态、社会和经济效益的综合协调发展。生态型地区资源环境承载力联结了生态系统和社会经济系统，使生态环境与社会经济的协调有了宏观准则。

但是现有技术中普遍缺少科学有效的系统模型，导致现在都是依靠非常粗放的方式来确定承载能力。

技术实现要素：

针对当前的缺少科学有效的系统模型来评估环境承载能力的缺陷，本发明实施例提出了一种确定资源环境承载力耦合系统模型的方法，至少部分的解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种确定资源环境承载力耦合系统模型的方法，包括：

本发明的技术方案具有以下优势：

上述方案提出了一种确定资源环境承载力耦合系统模型的方法，能够通过利用自然系统的指标和人类系统的指标，构建综合生态环境效益函数和综合社会经济效益函数；然后利用协调公式确定综合生态环境效益函数和综合社会经济效益函数之间的协调度：利用度量资源环境与社会经济协调发展水平高低，计算协调发展度。

附图说明

通过下面结合附图对本发明的一个优选实施例进行的描述，本发明的技术方案及其技术效果将变得更加清楚，且更加易于理解。其中：

图1为本发明实施例中的流程图。

具体实施方式

以下将结合所附的附图对本发明的一个优选实施例进行描述。

本发明实施例是针对典型生态系统类型区，通过对人类活动与生态系统之间的耦合关系，确定生态系统和区域人口经济社会的相互作用及在发展中的和谐程度，为区域可持续发展提供参考。

其中，本发明实施例提出的耦合系统模型是以生态环境和社会经济为基础的一种生态经济系统，由生态环境和社会经济耦合而成。从技术和经济角度来说，本发明实施例提出的生态经济系统的耦合机制可以分为生态系统内部的自然耦合机制和社会经济系统内部的能动耦合机制，并且在物质与能量交换过程中贯穿始终。

本发明实施例的生态经济系统的耦合系统模型为：

haecs＝{s1,s2...sm,rel,o,rst,t,l},m≥2,si＝{ei,ci,fi}公式1

在公式中，si为第i个子系统；ei,ci,fi分别为子系统si的要素、结构和功能；rel为系统耦合集合，rst为约束集，o为目标集，t,l分别为时间、空间变量，m为子系统个数；

本发明实施例的耦合系统模型提出了“协调耦合度”，其与资源环境承载力是两个不相同的概念。“协调耦合度”是衡量系统内部各参量之间相互作用程度的指标，通过体现各个要素之间的协调耦合程度来决定系统趋势，对系统时间尺度上的变化起决定作用；而“承载力”指的是系统所能承受的外部的最大负荷。资源环境承载力体现研究区总的“状态”，即研究区内生态系统的承载能力；而耦合协调度则是体现系统内部各参量之间的相互关系，表现的是人地关系的好坏程度。

资源环境承载力强调的是生态系统对外部的承载能力，突出反映自然环境子系统对社会经济子系统向良性发展的支撑能力，因此在对承载力进行评价之后，为了深度挖掘出产生这种现象的原因，我们必须就人地关系之间的协调耦合程度进行探讨。“承载力”对应的是整个生态系统的“稳定”，而“协调耦合度”对应的是各个子系统的协调耦合发展，稳定是协调发展的基础，协调发展是稳定保障，只有在各个子系统之间关系协调前提下，才能满足区域生态系统的稳定。

研究区生态系统特点决定系统的协调耦合程度，人地系统耦合对资源环境承载力会产生重要的影响，系统耦合能通过调整各个子系统内部因素的“大小”来对承载资源环境力产生影响，对资源环境承载力的驱动机制进行分析。

本发明实施例的生态系统类型区人地系统耦合模型构建的最终目的是实现研究区生态系统的协调耦合发展，是指典型生态系统类型区中各个子系统内部的要素互相作用形成的具有一定有序性、比例关系、排列方式和结构形式的综合运行状态。在这个耦合系统中，生态系统是社会经济系统的客观物质基础，是由以生态型地区为主的自然要素构成的自然体，同时还包括生态环境，社会经济系统是由各种社会经济要素构成的综合体，在这里主要包括产业结构、人类生活水平和社会文化等。

如图1所示的，根据耦合系统定义，设x1,x2,...,xm为描述自然系统的m个指标；y1,y2,...,yn为描述人类系统的n个指标，则构建综合生态环境效益函数和综合社会经济效益函数：

在公式中，ai、bi为待定系数。

耦合系统模型的评价方法研究

对协调耦合评价采用协调发展模型来度量生态环境系统和社会经济系统之间的耦合协调状况，协调度定义如公式所示。

在公式中，c为协调度，k为调节系数，且k≥2。

根据前述对耦合协调发展的定义，将度量资源环境与社会经济协调发展水平高低的定量指标称为协调发展度，其表达式为：

t＝αf(x)+βg(y)公式5

在公式和公式中，d为协调发展度，c为协调度，t为生态环境与社会经济的整体效益，α、β为待定系数，以用于表征森林型地区的资源环境保护与社会经济发展之间的重要度；本发明实施例中认为森林型地区的资源环境保护与社会经济发展同等重要，故α、β的取值相同，均设为0.5。

协调发展度评价标准

协调发展度评价标准如表格1所示：

表格1协调发展度评价标准

对于所属技术领域的技术人员而言，随着技术的发展，本发明构思可以不同方式实现。本发明的实施方式并不仅限于以上描述的实施例，而且可在权利要求的范围内进行变化。