生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（ecosystem services）是指人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的所有惠益，包括供給服務(wù)（如提供食物和水）、調(diào)節(jié)服務(wù)（如控制洪水和疾病）、文化服務(wù)（如精神、娛樂和文化收益）以及支持服務(wù)（如維持地球生命生存環(huán)境的養(yǎng)分循環(huán)）

生態(tài)安全是指生態(tài)系統(tǒng)的健康和完整情況。

生態(tài)安全的內(nèi)涵可以歸納為：

一，保持生態(tài)系統(tǒng)活力和內(nèi)外部組分、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與持續(xù)性；

二，維持生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)功能的完整性；

三，面臨外來不利因素時，生態(tài)系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)牡挚剐浴?/p>

這三方面實際是生態(tài)系統(tǒng)健康、服務(wù)功能和風(fēng)險問題。當(dāng)前構(gòu)建指標(biāo)研究仍處于不斷探索與完善的階段，模型和方法層出不窮，構(gòu)建方法已從簡單的層次分析和適宜性分析轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的生態(tài)過程動態(tài)模擬，而“源地識別—阻力面構(gòu)建—廊道提取”的研究框架是構(gòu)建生態(tài)安全格局的典型范式

本文將從生態(tài)安全的內(nèi)涵入手，-------

如何根據(jù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境存在的實際問題，收集與研究相關(guān)的資料和研究成果及多類型、多時相遙感數(shù)據(jù)；

如何清洗數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和信息挖掘識別影響生態(tài)環(huán)境安全的因素；

講解如何對5種關(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（水源涵養(yǎng)、土壤保持、防風(fēng)固沙和生境質(zhì)量、固碳量）進(jìn)行定量評估，如何在評價結(jié)果基礎(chǔ)上識別出能夠保障區(qū)域生態(tài)安全的生態(tài)源地；

如何根據(jù)研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性構(gòu)建基本阻力面，如何運用最小累積阻力等模型識別潛在生態(tài)廊道；

如何構(gòu)建生態(tài)安全格局，如何實施生態(tài)安全格局的優(yōu)化策略

將為開發(fā)建設(shè)生態(tài)城市、保障區(qū)域生態(tài)安全提供空間指引

ArcGIS Pro作為ESRI面向新時代的GIS產(chǎn)品，它在原有的ArcGIS平臺上繼承了傳統(tǒng)桌面軟件（ArcMap）的強大的數(shù)據(jù)管理、制圖、空間分析等能力，還具有其獨有的特色功能，例如二三維融合、大數(shù)據(jù)、矢量切片制作及發(fā)布、任務(wù)工作流、超強制圖，時空立方體等。由于Python語言的簡潔性、易讀性以及可擴(kuò)展性，使用Python將大大提升地理數(shù)據(jù)處理的效率。

理解使用地理數(shù)據(jù)，使用掌握Python的相關(guān)模塊和庫，掌握ArcGIS Pro的空間分析與制圖技能；

掌握安全評價指標(biāo)體系的構(gòu)建與計算；掌握突變模型在指標(biāo)集成中的作用；掌握生態(tài)安全評價時空過程分析與趨勢預(yù)警的方法。

將基于對區(qū)域生態(tài)變化的趨勢和內(nèi)在關(guān)系的理解，結(jié)合生態(tài)問題診斷、生態(tài)功能需求評估和景觀格局規(guī)劃，助力保障生態(tài)系統(tǒng)的功能性與服務(wù)性

生態(tài)安全評價理論及方法介紹

一、生態(tài)安全評價簡介

?一、生態(tài)服務(wù)能力簡介

生態(tài)安全格局構(gòu)建研究方法簡介

?

編輯

添加圖片注釋，不超過 140 字（可選）

平臺基礎(chǔ)

一、ArcGIS Pro介紹

1. ArcGIS Pro簡介

2. ArcGIS Pro基礎(chǔ)

3. ArcGIS Pro數(shù)據(jù)編輯

4. ArcGIS Pro空間分析

5. 模型構(gòu)建器

6. ArcGIS Pro符號制作

7. ArcGIS Pro制圖布局與出圖

二、Python環(huán)境配置

1. Python軟件下載與安裝

2. 程序編寫與運行

3. Python代碼書寫規(guī)則

4. 文件讀寫

文件對象、文本文件的讀寫、JSON文件讀寫、二進(jìn)制文件讀寫、HDF文件讀寫、Excel文件讀寫、文件系統(tǒng)和路徑操作

5. ArcPy簡介

基本情況

利用ArcPy運行工具

工具運行環(huán)境

空間參照

6. 訪問和管理空間數(shù)據(jù)

對表格數(shù)據(jù)（table）、要素類（feature class）、柵格數(shù)據(jù)（raster）、數(shù)據(jù)集（dataset）的訪問與管理

數(shù)據(jù)獲取與清洗

數(shù)據(jù)獲取：

數(shù)據(jù)主要包括土地利用數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、自然環(huán)境數(shù)據(jù)（地形、土壤以及氣候數(shù)據(jù)）：

?

?數(shù)據(jù)預(yù)處理（ArcGIS Pro及Python環(huán)境）

1. 土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、裁剪、重投影（桌面端與云計算）

2. 將社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、植被指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪、重投影及重采樣處理（桌面端與云計算）

3. 將基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、投影轉(zhuǎn)換，矢量數(shù)據(jù)柵格化

4. 氣象數(shù)據(jù)裁剪、重投影及重采樣處理；站點數(shù)據(jù)提取及地統(tǒng)計分析

5. DEM數(shù)據(jù)投影變換和影像裁剪

數(shù)據(jù)清洗：去除重復(fù)數(shù)據(jù)、填補缺失值、處理異常值和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式等操作

基于USLE模型的土壤侵蝕評價

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估技術(shù)規(guī)范簡介

二、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估的內(nèi)容和流程、評估指標(biāo)體系、評估方法等

?

?水土保持功能主要與氣候、土壤、地形和植被有關(guān)，主要考慮土壤可蝕性、地形、降雨等因子。

通用土壤流失方程(USLE)的計算公式如下：

?式中：

A：任一坡耕地在特定的降雨、作物管理制度及所采用的水土保持措施下，單位面積年平均土壤流失量，t/ha

R：降雨侵蝕力因子，是單位降雨侵蝕指標(biāo)，如果融雪徑流顯著，需要增加融雪因子，MJ*mm/(ha*h)

K：土壤可蝕性因子，標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)上單位降雨侵蝕指標(biāo)的土壤流失率

L：坡長因子；

S：坡度因子，等于其它條件相同時實際坡度與9%坡度相比土壤流失比值；由于L和S因子經(jīng)常影響土壤流失，因此，稱LS為地形因子，以示其綜合效應(yīng)；

C：植被覆蓋和經(jīng)營管理因子，等于其它條件相同時，特定植被和經(jīng)營管理地塊上的土壤流失與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)土壤流失之比；

?基于風(fēng)蝕修正模型的防風(fēng)固沙功能評估

防風(fēng)固沙是生態(tài)系統(tǒng)（如森林、草地等）通過其結(jié)構(gòu)與過程減少由于風(fēng)蝕所導(dǎo)致的土壤侵蝕的作用，是生態(tài)系統(tǒng)提供的重要調(diào)節(jié)服務(wù)之一。防風(fēng)固沙功能主要與風(fēng)速、降雨、溫度、土壤、地形和植被等因素密切相關(guān)。以防風(fēng)固沙量（潛在風(fēng)蝕量與實際風(fēng)蝕量的差值）作為生態(tài)系統(tǒng)防風(fēng)固沙功能的評估指標(biāo)。

?水源涵養(yǎng)模型

水源涵養(yǎng)是生態(tài)系統(tǒng)（如森林、草地等）通過其特有的結(jié)構(gòu)與水相互作用，對降水進(jìn)行截留、滲透、蓄積，并通過蒸散發(fā)實現(xiàn)對水流、水循環(huán)的調(diào)控，主要表現(xiàn)在緩和地表徑流、補充地下水、減緩河流流量的季節(jié)波動、滯洪補枯、保證水質(zhì)等方面。以水源涵養(yǎng)量作為生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能的評估指標(biāo)。

采用模型評估法來評估水源涵養(yǎng)評估模型，采用水量平衡方程來計算水源涵養(yǎng)量，水源涵養(yǎng)評估模型公式為：

?

?InVEST模型估算碳儲量和生境質(zhì)量

碳儲量估算

?生境質(zhì)量估算

?生態(tài)安全格局構(gòu)建

重要生態(tài)源地識別

1.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性

各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)按照自然斷點法分為高、較高、中、較低、低五個級別，以全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算中各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在生態(tài)資產(chǎn)中的比重構(gòu)成為依據(jù) ，確定各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的權(quán)重，并進(jìn)行加權(quán)疊加分析，得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性空間分布結(jié)果。

2.生態(tài)敏感性

生態(tài)敏感性具體分級標(biāo)準(zhǔn)主要參考國家生態(tài)環(huán)境部頒發(fā)的《生態(tài)功能區(qū)暫行規(guī)程》《生態(tài)保護(hù)紅線劃定技術(shù)指南》、國家有關(guān)生態(tài)功能區(qū)劃工作生態(tài)敏感性指標(biāo)體系分級標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)研究，建立生態(tài)敏感性指標(biāo)體系，進(jìn)行生態(tài)敏感性分析。

3.空間分析提取生態(tài)源地

將生態(tài)敏感區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評價結(jié)果進(jìn)行疊加，利用 ArcGIS Pro空間分析模塊的熱點分析工具識別疊加后的生態(tài)系統(tǒng)重要性冷熱區(qū)域，

?阻力面模型構(gòu)建

物種在不同景觀單元之間進(jìn)行遷移時會受到阻礙，因此需要通過構(gòu)建阻力來計算其在克服阻力情況下的擴(kuò)散路徑。在確定生態(tài)源地的基礎(chǔ)上，依據(jù)最小阻力累積模型，將每個柵格單元的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值視為服務(wù)流動的阻力，價值越高阻力越小。

?1）影響空間阻力的因子分析（高程、坡度、植被覆蓋因素、道路等因素）

2）阻力系數(shù)及權(quán)重確定

3）阻力面提取

三、阻力模型生態(tài)廊道提取

生態(tài)廊道是兩個源斑塊之間阻力最低的通道，區(qū)域中源斑塊間的聯(lián)系需要通過構(gòu)建生態(tài)廊道來建立。

區(qū)域內(nèi)生態(tài)廊道的識別通常先利用最小阻力模型模擬生成廊道，再結(jié)合現(xiàn)有城市生態(tài)廊道，或是根據(jù)地物現(xiàn)狀進(jìn)行修正，從而確定生態(tài)廊道的位置和寬度。

電路模型生態(tài)廊道提取

電路理論指用電子在電路中隨機游走的特性來模擬物種個體或基因在景觀中的遷移擴(kuò)散過程，使用源地間的電流強度反映生態(tài)斑塊和廊道的相對重要性，從而預(yù)測物種擴(kuò)散與遷移規(guī)律、識別移動路徑，這一方法更符合真實的物種運動情況；

1）生態(tài)源地：每個生態(tài)源作為一個電路節(jié)點，根據(jù)電阻面的最小成本路徑計算出兩個節(jié)點之間每條鏈路的累積電阻。累積電阻被指定為鏈路的電阻。

2）生態(tài)夾點：對于每對電路節(jié)點，一個節(jié)點任意連接到 1 安培的電流，而另一個節(jié)點接地。在所有電路節(jié)點對之間迭代計算有效電阻。對于n 個節(jié)點，有n ( n?? 1)/2 次計算。累計當(dāng)前值反映了隨機游走者到目的地節(jié)點的凈遷移量，可用于識別生態(tài)廊道的重要性。累積電流值越大，景觀中的區(qū)域越重要。具有最高電流值的區(qū)域被指定為夾點。

3）生態(tài)屏障：屏障被確定為可以大大增強生態(tài)源連通性和生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵節(jié)點。隨著一定區(qū)域的生態(tài)恢復(fù)，該區(qū)域的抵抗力降低；因此，通過恢復(fù)區(qū)域連接節(jié)點的最低成本路徑的累積電阻也降低了。那些累積阻力下降幅度最大的恢復(fù)區(qū)域被確定為障礙。

?1. 科技論文結(jié)構(gòu)

2. 摘要和結(jié)論

3. 引言與討論

4. 論文投稿技巧分析

5. SCI論文案例分析

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)----構(gòu)建生態(tài)安全格局----權(quán)衡與協(xié)同動態(tài)分析--------多情景模擬預(yù)測----社會價值評估

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【生态系统服务】构建生态安全格局--权衡与协同动态分析--多情景模拟预测--社会价值评估的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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