一种评价城市生物多样性状态的方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种评价城市生物多样性状态的方法、系统及存储介质，涉及生态学和生物学技术领域。本发明专利技术的方法包括以下步骤：确定生物多样性状态的评价周期和评价指标；获取被评价城市或市辖区的基础资料与数据，建立评价数据集；根据数据集并基于评价指标计算生物多样性状态。本发明专利技术能够掌握并了解城市地区的生物多样性保护的现状、空间分布及变化趋势，明确城市生物多样性保护与管理的重点与方向，整体上提高我国城市生物多样性保护的管理能力。体上提高我国城市生物多样性保护的管理能力。体上提高我国城市生物多样性保护的管理能力。

【技术实现步骤摘要】
一种评价城市生物多样性状态的方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及生态学和生物学
，更具体的说是涉及一种评价城市生物多样性状态的方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]保护生物多样性成为维持地球生态平衡的重要因素之一。联合国环境规划署组织的生态系统与生物多样性经济学研究小组认为，生物多样性对一个城市来说是非常重要的，不仅可以增强其吸引人才及资金的竞争力，而且也可以推动生物制药科研、科技创新以及自然旅游等产业。
[0003]有效评估生物多样性状态、变化以及生物多样性保护情况是推动生物多样性保护的基础，而迄今仍缺乏一个被广泛接受的生物多样性保护评价方法。栗忠飞等总结了众多生物多样性测度、评估方法。主要包括传统的指标测度、基于保护目标的生物多样性评估方法、基于遥感技术的评估方法、模型模拟的评估方法和综合的生物多样性评估方法。
[0004]城市生物多样性保护评价是在常规的生物多样性保护项目的基础上，包括对城市生物多样性有重要影响的生态空间状况指标，以及能够反映城市生物多样性管理状况的指标。因此，亟待针对快速城市化地区的生态环境特点制定一种评价生物多样性的方法。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种评价城市生物多样性状态的方法、系统及存储介质，以解决
技术介绍
中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种评价城市生物多样性状态的方法，包括以下步骤：
[0008]确定生物多样性状态的评价周期和评价指标；
[0009]获取被评价城市或市辖区的基础资料与数据，建立评价数据集；
[0010]根据数据集并基于评价指标计算生物多样性状态。
[0011]可选的，获取被评价城市或市辖区的基础资料与数据的具体方法包括：遥感监测、实地调查、自动观测、问卷调查和获取历史数据。
[0012]可选的，建立评价数据集，具体步骤如下：
[0013]获取待评价区域面积；
[0014]根据评价周期，按照预设比例抽取待评价区域中相邻的第一评价周期和第二评价周期的各物种的个体数及抽样区域的总面积；
[0015]根据上述步骤多次抽取各物种的个体数及抽样区域的总面积；
[0016]利用加权算法对N个物种的个体数及N个对应的抽样区域总面积进行处理；
[0017]将处理后的N个物种的个体数及N个对应的抽样区域总面积构建数据集。
[0018]可选的，还包括获取的各物种的多维度数据，包括各物种丰度数据、各物种的生物量数据和各物种环境数据，通过随机森林法进行生态样方点聚类，利用多棵树对样方点采
集得到的数据进行训练和预测，依据亲近度将全部样方点形成多个聚类群，每个聚类群内样方点亲近度均较高。
[0019]可选的，还包括根据数据集中的各个物种数据，判定某一物种是否为入侵物种，具体步骤如下：
[0020]获取待识别物种的分布记录数据和多维时空数据；
[0021]利用分布记录数据和多维时空数据进行K
‑
means聚类，结合聚类结果初步确定是否为入侵物种。
[0022]一种评价城市生物多样性状态的系统，包括：确定指标模块、数据集建立模块和生物多样性状态评估模块；
[0023]其中，
[0024]确定指标模块：用于确定生物多样性状态的评价周期和评价指标；
[0025]数据集建立模块：用于获取被评价城市或市辖区的基础资料与数据，建立评价数据集；
[0026]生物多样性状态评估模块：用于根据数据集并基于评价指标计算生物多样性状态。
[0027]可选的，还包括物种入侵判定模块：用于根据数据集中的各个物种数据，判定某一物种是否为入侵物种，具体步骤如下：
[0028]获取待识别物种的分布记录数据和多维时空数据；
[0029]利用分布记录数据和多维时空数据进行K
‑
means聚类，结合聚类结果初步确定是否为入侵物种。
[0030]一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任意一项所述的一种评价城市生物多样性状态的方法的步骤。
[0031]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种评价城市生物多样性状态的方法、系统及存储介质，能够掌握并了解城市地区的生物多样性保护的现状、空间分布及变化趋势，明确城市生物多样性保护与管理的重点与方向，整体上提高我国城市生物多样性保护的管理能力。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术的流程示意图；
[0034]图2为本专利技术的结构示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]本专利技术实施例公开了一种评价城市生物多样性状态的方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0037]S1：确定生物多样性状态的评价周期和评价指标；
[0038]S2：获取被评价城市或市辖区的基础资料与数据，建立评价数据集；
[0039]S3：根据数据集并基于评价指标计算生物多样性状态。
[0040]进一步的，在S1中的评价指标如表1所示，其中，城市物种多样性包括6项指标：陆生维管植物丰富度、鸟类丰富度、大型底栖无脊椎动物丰富度、古树名木保护率、外来物种入侵度和指示生物类群生命力指数。其中，陆生维管植物包括城市建成区范围内已记录的陆生维管植物的种类(含亚种、变种或变型)，用于表征植物的多样性。鸟类丰富度则包括城市建成区范围内已记录的鸟的种类，用于表征鸟类的多样性。大型底栖无脊椎动物丰富度包括城市建成区范围内已记录的大型底栖无脊椎动物种类，用于表征大型底栖无脊椎动物的多样性。古树名木保护率是指古树名木受保护的比例。外来物种入侵度是指在城市建成区范围内生存繁殖，对当地生态或者经济构成破坏的外来物种，具体参照《关于发布中国第一批外来入侵物种名单的通知》(环发〔2003〕11号)、《关于发布中国第二批外来入侵物种名单的通知》(环发〔2010〕4号)、《关于发布中国外来入侵物种名单(第三批)的通知》(环发〔2014〕57号)、《中国自然生态系统外来入侵物种名单(第四批)》确定。指示生物类群生命力指数是指评价区内已记录的野生哺乳类、鸟类、两栖类和蝶类等生态环境指示生物类群的物种多样性的变化状况。
[0041]表1城市乘务本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价城市生物多样性状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：确定生物多样性状态的评价周期和评价指标；获取被评价城市或市辖区的基础资料与数据，建立评价数据集；根据数据集并基于评价指标计算生物多样性状态。2.根据权利要求1所述的一种评价城市生物多样性状态的方法，其特征在于，获取被评价城市或市辖区的基础资料与数据的具体方法包括：遥感监测、实地调查、自动观测、问卷调查和获取历史数据。3.根据权利要求1所述的一种评价城市生物多样性状态的方法，其特征在于，建立评价数据集，具体步骤如下：获取待评价区域面积；根据评价周期，按照预设比例抽取待评价区域中相邻的第一评价周期和第二评价周期的各物种的个体数及抽样区域的总面积；根据上述步骤多次抽取各物种的个体数及抽样区域的总面积；利用加权算法对N个物种的个体数及N个对应的抽样区域总面积进行处理；将处理后的N个物种的个体数及N个对应的抽样区域总面积构建数据集。4.根据权利要求3所述的一种评价城市生物多样性状态的方法，其特征在于，还包括获取的各物种的多维度数据，包括各物种丰度数据、各物种的生物量数据和各物种环境数据，通过随机森林法进行生态样方点聚类，利用多棵树对样方点采集得到的数据进行训练和预测，依据亲近度将全部样方点形成多个聚类群，每个聚类群内样方点亲近度均较高。5.根据权利要求1所述的一种评价城市...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，赵立君，李海东，芮菡艺，马伟波，刘臣炜，张龙江，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：