国土生态空间治理优先级计算方法、装置、介质及设备与流程

本发明涉及土地资源管理，尤其涉及国土生态空间治理优先级计算方法、装置、介质及设备。

背景技术：

1、随着城市化进程加快，人们利用空间资源的强度逐渐加大，导致城镇生活生产空间、农业生产空间与生态空间之间的矛盾加剧，造成国土空间资源失配和效益低下，使得土地合理利用和生态安全面临严重的挑战，妨碍了区域的高质量发展。人们逐渐意识到提升生态空间连通性对于平衡经济发展和生态环境保护的冲突，缓解城乡建设及社会经济发展带来的生态空间破碎化、生物多样性降低等问题的重要性。

2、现有技术根据景观斑块的自身功能属性，如是否是物种栖息地、提供生态系统服务的能力、规模大小，或者斑块周围景观的潜在威胁程度，或者斑块在网络中连通性来确定，从而为制定系统保护策略提供决策支持。但是现有技术中的景观板块对生态景观的动态特性考虑不足，不断变化的景观结构与布局与移动的保护对象造成重叠效应，从而影响斑块的生态保护优先度。

技术实现思路

1、本发明实施例提供国土生态空间治理优先级计算方法、装置、介质及设备，能有效提高景观连通性识别精准度，从而解决了当前生态保护优先级识别对景观动态变化特征考虑不足的问题。

2、本发明实施例提供一种国土生态空间治理优先级计算方法，所述方法包括

3、提取生态空间保护优先级识别所需的基础数据，对所述基础数据进行整合确定生态空间斑块的属性信息和空间布局，并计算各个生态空间的生态斑块距离信息；

4、根据所述属性信息和所述空间布局进行空间叠置分析，以前期生态空间斑块图层为初始状态，以后期生态空间斑块图层为最终状态，划分出斑块变化类型，并识别出物种扩散时空路径，结合所述生态斑块距离信息计算出物种在斑块间成功扩散的时空可能性概率；

5、以两期斑块为节点，以斑块间物种成功扩散的时空可能性概率为边，构建时空生态网络，计算斑块在时空生态网络中的时空中介中心性；

6、根据时空中介中心性确定斑块的重要性等级，从而确定生态保护优先级。

7、优选地，所述基础数据包括：两期生态空间斑块图层、典型物种理论扩散距离阈值；

8、所述基础数据的整合过程具体包括：将多种来源、不同格式的数据进行统一规划化处理，并将空间数据配准，将矢量数据转成精度相同的栅格数据。

9、优选地，所述生态斑块距离信息的计算过程具体包括：

10、提取所述基础数据中生态斑块面积不小于第一阈值的斑块，作为分析斑块；

11、计算所述分析斑块中任意两斑块之间的欧式距离或成本距离作为所述生态斑块距离信息。

12、进一步地，所述欧式距离

13、其中，d1为所有斑块之间欧式距离，dij为斑块i到斑块j之间的欧式距离，n为生态斑块总数量，xi为斑块i几何中心的投影坐标，xj为斑块j几何中心的投影坐标。

14、进一步地，所述成本距离d2＝d1wt；

15、其中，d2为所有斑块之间成本距离，d1为所有斑块之间欧式距离，w为斑块i到斑块j之间的最小成本，wij为斑块i到斑块j之间的成本，n为生态斑块总数量。

16、优选地，所述斑块变化类型包括丢失型、增加型和稳定型；

17、所述时空可能性概率

18、其中，为物种在斑块i和斑块j间成功扩散时空可能性概率，为物种在斑块i和斑块j间成功扩散的时间可能性概率，代表物种在斑块i和斑块j间成功扩散的空间可能性概率，dij为斑块i到斑块j之间的距离，α为阻抗系数，α＝1/d，d为典型物种理论扩散距离阈值。

19、作为一种优选方案，所述时空中介中心性：

20、

21、其中，是斑块k的时空中介中心性，是斑块i和斑块j之间通过斑块k的最短时空扩散路径中所有斑块连接的概率乘积，ai和aj分别是所述最短时空扩散路径最短路径两端的斑块区域，n和m分别为扩散前后的斑块数量。

22、本发明实施例还提供一种国土生态空间治理优先级计算装置，所述装置包括：

23、数据整合模块，用于提取生态空间保护优先级识别所需的基础数据，对所述基础数据进行整合确定生态空间斑块的属性信息和空间布局，并计算各个生态空间的生态斑块距离信息；

24、概率计算模块，用于根据所述属性信息和所述空间布局进行空间叠置分析，以前期生态空间斑块图层为初始状态，以后期生态空间斑块图层为最终状态，划分出斑块变化类型，并识别出物种扩散时空路径，结合所述生态斑块距离信息计算出物种在斑块间成功扩散的时空可能性概率；

25、中心性计算模块，用于以两期斑块为节点，以斑块间物种成功扩散的时空可能性概率为边，构建时空生态网络，计算斑块在时空生态网络中的时空中介中心性；

26、优先级确定模块，用于根据时空中介中心性确定斑块的重要性等级，从而确定生态保护优先级。

27、优选地，所述基础数据包括：两期生态空间斑块图层、典型物种理论扩散距离阈值；

28、所述数据整合模块整合基础数据的过程具体包括：将多种来源、不同格式的数据进行统一规划化处理，并将空间数据配准，将矢量数据转成精度相同的栅格数据。

29、优选地，所述数据整合模块计算生态斑块距离信息的过程具体包括：

30、提取所述基础数据中生态斑块面积不小于第一阈值的斑块，作为分析斑块；

31、计算所述分析斑块中任意两斑块之间的欧式距离或成本距离作为所述生态斑块距离信息。

32、作为上述方案的改进，所述欧式距离

33、其中，d1为所有斑块之间欧式距离，dij为斑块i到斑块j之间的欧式距离，n为生态斑块总数量，xi为斑块i几何中心的投影坐标，xj为斑块j几何中心的投影坐标。

34、优选地，所述成本距离d2＝d1wt；

35、其中，d2为所有斑块之间成本距离，d1为所有斑块之间欧式距离，w为斑块i到斑块j之间的最小成本，wij为斑块i到斑块j之间的成本，n为生态斑块总数量。

36、作为一种优选方案，所述斑块变化类型包括丢失型、增加型和稳定型；

37、所述时空可能性概率

38、其中，为物种在斑块i和斑块j间成功扩散时空可能性概率，为物种在斑块i和斑块j间成功扩散的时间可能性概率，代表物种在斑块i和斑块j间成功扩散的空间可能性概率，dij为斑块i到斑块j之间的距离，α为阻抗系数，α＝1/d，d为典型物种理论扩散距离阈值。

39、作为一种优选方案，所述时空中介中心性：

40、

41、其中，是斑块k的时空中介中心性，是斑块i和斑块j之间通过斑块k的最短时空扩散路径中所有斑块连接的概率乘积，ai和aj分别是所述最短时空扩散路径最短路径两端的斑块区域，n和m分别为扩散前后的斑块数量。

42、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述实施例中任意一项所述的国土生态空间治理优先级计算方法。

43、本发明实施例还提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任意一项所述的国土生态空间治理优先级计算方法。

44、本发明提供的国土生态空间治理优先级计算方法、装置、介质及设备，通过提取生态空间保护优先级识别所需的基础数据，对所述基础数据进行整合确定生态空间斑块的属性信息和空间布局，并计算各个生态空间的生态斑块距离信息；根据所述属性信息和所述空间布局进行空间叠置分析，以前期生态空间斑块图层为初始状态，以后期生态空间斑块图层为最终状态，划分出斑块变化类型，并识别出物种扩散时空路径，结合所述生态斑块距离信息计算出物种在斑块间成功扩散的时空可能性概率；以两期斑块为节点，以斑块间物种成功扩散的时空可能性概率为边，构建时空生态网络，计算斑块在时空生态网络中的时空中介中心性；根据时空中介中心性确定斑块的重要性等级，从而确定生态保护优先级。能有效提高景观连通性识别精准度，从而解决了当前生态保护优先级识别对景观动态变化特征考虑不足的问题。