一种城市尺度生态红线的划定方法技术

本发明专利技术涉及生态保护领域，特别地涉及一种城市尺度生态红线的划定方法。本发明专利技术公开了一种城市尺度生态红线的划定方法，从城市中心出发，以半径递增的圆环形区域为研究对象，找出生态系统服务极为重要区域面积占比值大于城市整体研究区其占比平均值的区域，划定此区域为生态保护红线区。本发明专利技术能够计算出一条具体可行的、操作简便快速的、可视化程度高的、能够粗略表征城市发展的生态红线，能够大致评价城市现阶段的发展和扩张对生态系统服务重要性高的区域的侵占程度，从宏观的视角来掌握一个城市发展的生态保护底线。

A method of delimiting the ecological red line of urban scale

The present invention relates to the field of ecological protection, and in particular relates to a method for delimiting the ecological red line of urban scale. The invention discloses a city scale delineation of ecological red line method, starting from the city center, the circular radius increases as the research object, find out the ecosystem services is extremely important area of research area accounted for a ratio greater than the proportion of the average value of the whole city area, this area is designated red ecological protection zone. The invention can calculate a feasible and simple and convenient operation, high degree of visualization, the ecological red rough characterization of city development, to occupy roughly the present evaluation of city development and expansion of ecosystem services in areas of high importance, to grasp the bottom line of ecological protection of a city's development from the macro from the perspective of.

【技术实现步骤摘要】
一种城市尺度生态红线的划定方法
本专利技术属于生态保护领域，具体地涉及一种城市尺度生态红线的划定方法。
技术介绍
生态红线是指为了维护生态系统安全，防止城乡建设用地无序蔓延，保证社会经济可持续发展，在尊重城市自然生态系统和合理环境承载力的前提下，根据有关法律、法规的规定，所划定的生态保护用地范围的界线。它既包括具有重大自然、人文价值和区域性影响的、为保证城市经济社会正常和谐发展需要进行控制的各类生态用地及绿色开敞空间，也包括用于改善生态、保护环境、美化城市，为居民提供游憩、防灾、避险的场地和各类大型城市绿地控制范围。现今对于生态红线的划定方法业界并没有统一、详细的标准与方法，但大多划分的方法基于对研究区生态系统服务重要性与敏感性等评价的结果，再结合具体实地考察等一些列繁杂的程序，才划定出了一套精细完整的生态保护红线区。此类方法的优点是考虑信息充分，划分较为具体、客观。但是也有很多不足之处：1.在对生态系统服务重要性评价的结果的分析过程中，我们发现，生态系统服务重要性高的区域的分布是散乱的、与其他生态系统服务重要性低的区域混杂的分布在城市周边，并无法具体用线条划分出某片区域就为生态系统服务重要性高的区域，由于其数据的采集、提取、实地考察、综合分析等步骤耗时耗力，对于一片区域的生态红线划分，往往需要数月至数年时间，所以其划分的结果往往会失去时效性，对于分析当前城市发展的现状对生态系统的影响以及预测和规划未来城市发展的宏观方向往往会失去意义；2.同时，本身生态系统服务极为重要的区域和一般重要的区域，在很多地方是交织在一起散乱分布的，在某些现有的划分方法中，会遇到很多不科学、不可行的划分现象，其划分结果必然不能真实反应生态系统服务极为重要区域分布集中度高的区域在哪里；3.由于其划分的结果趋于表象，在针对现有的生态红线划分方法中，强调对具体细节区域划分的严格把握，过程繁杂、整体划分效果呈现可视化程度低，生态保护红线区散乱分布在城市周边，因此不容易科学的看出其与城市中心之间的位置现状关系是怎样的情况，所以也不适用与对于城市整体尺度生态安全格局的分析和判断等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种城市尺度生态红线的划定方法用以解决上述问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种城市尺度生态红线的划定方法，包括如下步骤：S1，选取待划定的城市区域作为研究区；S2，对选定的研究区范围内的生态系统服务重要性做出评价，并生成研究区各等级生态系统服务重要性区域的分布图；S3，确定研究区的城镇用地分布中心；S4，将分布图划分成以城镇用地分布中心为圆心，依次套设的多个圆环区域，计算各个圆环所围成的范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比；S5，根据步骤S4的面积占比确定生态系统服务重要性高值的圆环区域，基于这些圆环区域划定相应的生态保护红线。进一步的，所述步骤S4包括：S41，以城镇用地分布中心为圆心，以不同半径R画圆圈，形成缓冲区图层；S42，将缓冲区图层与步骤S2的研究区各等级生态系统服务重要性区域的分布图叠加，分别计算缓冲区图层的各个圆环所围成的范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比。进一步的，所述步骤S5包括：S51，将整个研究区范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比与步骤S4中的各个圆环所围成的范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比制作成饼图显示，将各个圆环所围成的范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比饼图按照距城镇分布地理中心的距离由小到大排序，再将整个研究区的生态系统服务极为重要区域的面积占比饼图按照极为重要区域占比数值大小顺序插入其中；S52，确定生态系统服务极为重要区域面积占比值大于整个研究区范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比值的圆环区域，基于这些圆环区域划定相应的生态保护红线。更进一步的，所述步骤S51中，再将整个研究区的生态系统服务极为重要区域的面积占比饼图按照极为重要区域占比数值大小顺序插入其中的具体方法为：插入后该位置饼图中的极为重要的区域的占比应当大于等于前面一个饼图中的极为重要区域占比，同时还应该小于等于后面一个饼图中的极为重要区域占比，或插入后该位置饼图中的极为重要的区域的占比应当小于等于前面一个饼图中的极为重要区域占比，同时还应该大于等于后面一个饼图中的极为重要区域占比。更进一步的，所述步骤S51中，再将整个研究区的生态系统服务极为重要区域的面积占比饼图按照极为重要区域占比数值大小顺序插入其中的具体方法为：如果同时出现前后两个饼图中的极为重要的占比相等的情况，则在此基础上对比高度重要的区域占比，再判断应当插入的位置，如此类推。进一步的，所述步骤S2中，评价的内容为单一的某种生态系统服务重要性评价，或为生态系统综合服务重要性评价。进一步的，所述步骤S2中，生态系统服务重要性包括一般重要、较为重要、中等重要、高度重要以及极为重要。进一步的，所述步骤S3中，利用地理信息系统软件将研究区内的城镇用地以栅格图的方式提取出来，再选取每个栅格的中心生成城镇用地分布的矢量点图，接着采用中位数中心的算法求解出研究区域内城镇用地分布的中心位置。进一步的，所述步骤S4中，所有圆圈的环宽相等，最大圆环的大圆半径等于城镇用地分布中心与最远的研究区边界之间的距离。本专利技术的有益技术效果:本专利技术提供了一种科学的、简化的、省时的、简便的、可视化程度高的划定方法，以城市为中心向城市郊区辐射，将城市周边应当重点保护的区域用简单、易识别、规则的圆环形区域划定，注重对整体规律的把握，不拘泥于细节的划分，可以从整体出发，直观的反映出一个城市周边生态系统服务极为重要区域集中分布的区域距离城市中心的直线距离有多少，可以综合地分析城市用地的发展现状与城市周边生态系统服务极为重要区域集中分布的区域的位置关系，从而为下一步决策制定城市发展的宏观方向提供决技术支持，能为城市未来的发展规划提供合理的方向导向、产业布局导向，能够促进城市发展的合理转型。附图说明图1为本专利技术实施例的方法流程图；图2为本专利技术实施例的漳州市各等级生态系统服务重要性区域的分布图；图3为本专利技术实施例的生态系统服务重要性地区在整个区域的占比图；图4为本专利技术实施例的漳州市城镇用地分布的中心位置图；图5为本专利技术实施例的缓冲区图层与漳州市各等级生态系统服务重要性区域的分布图叠加图；图6a为本专利技术实施例的生态系统服务高值区域面积占比的分布规律一图；图6b为本专利技术实施例的生态系统服务高值区域面积占比的分布规律二图；图6c本专利技术实施例的生态系统服务高值区域面积占比的分布规律三图；图7为本专利技术实施例的占比饼图排列图；图8为本专利技术实施例的生态系统服务重要性高值的聚集区图；图9为本专利技术实施例的漳州市的宏观生态保护红线区具体实施方式现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。在对本专利技术进一步说明之前，先对几个概念进行解释。1.生态系统服务(英文：Ecosystemservices)，指人类生存与发展所需要的资源归根结底都来源于自然生态系统。生态系统服务一般指自然生态系统及其所属物种与生态过程所形成的维持人类生存的条件和过程。自然生态系统不仅可以为我们的生存直接提供各种原料或产品(食品、水、氧气、木材、纤维等)，而且在大尺度上具有调节气候、净化污染、涵养水源、保持水土、防风固沙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市尺度生态红线的划定方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，选取待划定的城市区域作为研究区；S2，对选定的研究区范围内的生态系统服务重要性做出评价，并生成研究区各等级生态系统服务重要性区域的分布图；S3，确定研究区的城镇用地分布中心；S4，将分布图划分成以城镇用地分布中心为圆心，依次套设的多个圆环区域，计算各个圆环所围成的范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比；S5，根据步骤S4的面积占比确定生态系统服务重要性高值的圆环区域，基于这些圆环区域划定相应的生态保护红线。

【技术特征摘要】
1.一种城市尺度生态红线的划定方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，选取待划定的城市区域作为研究区；S2，对选定的研究区范围内的生态系统服务重要性做出评价，并生成研究区各等级生态系统服务重要性区域的分布图；S3，确定研究区的城镇用地分布中心；S4，将分布图划分成以城镇用地分布中心为圆心，依次套设的多个圆环区域，计算各个圆环所围成的范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比；S5，根据步骤S4的面积占比确定生态系统服务重要性高值的圆环区域，基于这些圆环区域划定相应的生态保护红线。2.根据权利要求1所述的城市尺度生态红线的划定方法，其特征在于，所述步骤S4包括：S41，以城镇用地分布中心为圆心，以不同半径R画圆圈，形成缓冲区图层；S42，将缓冲区图层与步骤S2的研究区各等级生态系统服务重要性区域的分布图叠加，分别计算缓冲区图层的各个圆环所围成的范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比。3.根据权利要求1所述的城市尺度生态红线的划定方法，其特征在于，所述步骤S5包括：S51，将整个研究区范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比与步骤S4中的各个圆环所围成的范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比制作成饼图显示，将各个圆环所围成的范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比饼图按照距城镇分布地理中心的距离由小到大排序，再将整个研究区的生态系统服务极为重要区域的面积占比饼图按照极为重要区域占比数值大小顺序插入其中；S52，确定生态系统服务极为重要区域面积占比值大于整个研究区范围内生态系统服务极为重要区域的面积占比值的圆环区域，基于这些圆环区域划定相应的生态保护红线。4.根据权利要求3所述的城市尺度生态红线的划定方法，其特征在于，所述步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王豪伟，朱立晨，赵景柱，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：福建,35