一种水库型水源地保护与生态补偿的监督管理系统的制作方法

本发明属于环境监督管理技术领域，尤其涉及一种水库型水源地保护与生态补偿的监督管理系统。

背景技术：

水源地保护是指为防治水源地污染、保证水源地环境质量而要求的特殊保护。一般水源地保护应当遵循保护优先、防治污染、保障水质安全的原则。大自然中的江河湖泊都有特定的源头，水大致分为三类：地表水，地下水，大气中的雨水，一般所说的水源头指地表水，也就是从大山山顶的积雪融化而产生的地表水。水源地概括了提供动植物生存和城镇居民生活及公共服务用水(如政府机关、企事业单位、医院、学校、餐饮业、旅游业等用水)取水工程的水源地域。包括河流、湖泊、水库、冰川、地下水等。然而，现有水源地生态保护机制不健全，区域之间利用难协调，水源地上下游用水不当，区域水事关系矛盾；同时，缺乏面向地表水源集水区生态监测方法的指标体系和相关指数模型；对于流域监测方法中，由于缺乏多时相定量的空间数据支持，很难探明复杂流域下垫面作用过程的复杂性，以致大多数监测指标由于缺乏过程-机理分析，停留在定性分析上，缺乏可靠性评估。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有水源地生态保护机制不健全，区域之间利用难协调，水源地上下游用水不当，区域水事关系矛盾；同时，缺乏面向地表水源集水区生态监测方法的指标体系和相关指数模型；对于流域监测方法中，由于缺乏多时相定量的空间数据支持，很难探明复杂流域下垫面作用过程的复杂性，以致大多数监测指标由于缺乏过程-机理分析，停留在定性分析上，缺乏可靠性评估。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种水库型水源地保护与生态补偿的监督管理系统。

本发明是这样实现的，一种水库型水源地保护与生态补偿的监督管理系统包括：

视频采集模块、水质检测模块、水位检测模块、主控模块、生态补偿核算模块、评估模块、警报模块、监测数据记录模块、显示模块；

视频采集模块，与主控模块连接，用于通过摄像器采集水库型水源地现场视频数据；

水质检测模块，与主控模块连接，用于通过水质检测仪检测水库型水源地水质数据；

水位检测模块，与主控模块连接，用于通过水位传感器检测水库型水源地水位数据；

主控模块，与视频采集模块、水质检测模块、水位检测模块、生态补偿核算模块、评估模块、警报模块、监测数据记录模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

生态补偿核算模块，与主控模块连接，用于通过核算程序对水库型水源地生态补偿进行核算；

评估模块，与主控模块连接，用于通过评估程序对水库型水源地水质进行综合评估；

警报模块，与主控模块连接，用于通过报警器根据检测数据及评估数据对水库型水源地异常数据进行及时警报通知；

监测数据记录模块，与主控模块连接，用于通过存储器存储对水库型水源地监测的视频、水质、水位数据；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示对水库型水源地监测的视频、水质、水位数据及生态核算结果、评估信息。

进一步，所述生态补偿核算模块核算方法如下：

(1)确定水源地生态补偿需求，明确水源地生态补偿范围与补偿主客体；

(2)采用当量法计算水源地生态系统服务总价值，确定水源地生态补偿的上限标准；

(3)确定能够划为生态补偿范畴的水源地生态环境保护直接成本；

(4)计算水源地发展机会成本，并与步骤(3)所得划入生态补偿范畴的水源地生态环境保护直接成本的总和作为水源地生态环境保护总成本；

(5)采用专家赋值法为水源地上游保护区和下游受益区按照生态系统服务功能的受益权重进行赋值，并采用当量法计算两区域内的生态系统服务价值，从而确定保护区内外生态系统价值受益比例，即保护区和下游受益区对生态环境保护总成本的分摊系数；

(6)根据步骤(5)确定的分摊系数对步骤(4)所得水源地生态环境保护总成本进行分摊，从而得到水源地下游受益区对水源地保护区应当支付的补偿资金的下限额度；

(7)将步骤(4)确定的纳入生态补偿范畴水源地生态环境保护总成本中属于上级行政管理部门专项资金投入的补偿资金由上级行政管理部门承担，剩余资金以步骤(5)所得分摊系数在水源地保护区与下游受水区之间分摊，确定保护区自身应当承担的生态环境保护成本，下游受水区应支付的生态补偿额度；

(8)将步骤(7)确定的下游受水区应支付的生态补偿额度在所涉及的受水行政区内进一步分摊；

(9)根据步骤(1)的补偿需求确定各补偿客体的生态补偿额度；

(10)针对步骤(9)确定的水源地各补偿客体所需补偿额度，结合步骤(7)、(8)确定的受水行政区及其上级行政管理部门应承担的补偿额度，进行资金筹集和分配。

进一步，所述评估模块评估方法如下：

1)确认目标水源地，利用观测卫星的遥感数据，构建水流模型；

2)根据水源地的生态系统稳定度、生态系统损失度和风险源危险度对各项水源地水质要素进行评估；

3)根据水流模型基于模糊数学方法对水源地的水质进行整体的安全等级评估；

4)根据当地的气象环境和地质条件预设水源地水质迁移分布模型；

5)利用水源地水质迁移分布模型建立预警机制和应急机制。

进一步，所述步骤2)中的所述生态系统稳定度包括地质土壤要素、地貌植被要素、生态群体结构、生态恢复能力要素和人为因素；

所述风险源危险度包括土壤沙化要素、水土流失要素、污染源排放要素、自然灾害要素和干旱缺水要素；

所述生态系统损失度包括饮用水损失度要素和水利设施要素；

所述人为因素包括过度垦殖土地要素、过度放牧要素和过度采药要素。

进一步，所述步骤1)的利用观测卫星的遥感数据之前，要对观测卫星的遥感数据进行辐射定标、几何纠正和纠正预处理，从而得到地表反射的遥感图像。

本发明的优点及积极效果为：本发明通过生态补偿核算模块能够更好地调动水源地生态环境保护积极性，约束下游受水区的过度用水，有效缓解水源地生态环境保护与区域社会经济发展差距间的矛盾；同时，通过评估模块利用观测卫星的遥感数据，从而进一步优化构建水流模型，保证能够快速、方便的实现大范围的地表水源地的监测评价；根据水源地的生态系统稳定度、生态系统损失度和风险源危险度对各项水源地水质要素进行评估考虑各指标，可以得到水源的总体安全等级，过程机理明确，结合水质迁移分布模型，得到的监测结果也具有空间性和动态性的优点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的水库型水源地保护与生态补偿的监督管理系统结构框图。

图中：1、视频采集模块；2、水质检测模块；3、水位检测模块；4、主控模块；5、生态补偿核算模块；6、评估模块；7、警报模块；8、监测数据记录模块；9、显示模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的水库型水源地保护与生态补偿的监督管理系统包括：视频采集模块1、水质检测模块2、水位检测模块3、主控模块4、生态补偿核算模块5、评估模块6、警报模块7、监测数据记录模块8、显示模块9。

视频采集模块1，与主控模块4连接，用于通过摄像器采集水库型水源地现场视频数据；

水质检测模块2，与主控模块4连接，用于通过水质检测仪检测水库型水源地水质数据；

水位检测模块3，与主控模块4连接，用于通过水位传感器检测水库型水源地水位数据；

主控模块4，与视频采集模块1、水质检测模块2、水位检测模块3、生态补偿核算模块5、评估模块6、警报模块7、监测数据记录模块8、显示模块9连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

生态补偿核算模块5，与主控模块4连接，用于通过核算程序对水库型水源地生态补偿进行核算；

评估模块6，与主控模块4连接，用于通过评估程序对水库型水源地水质进行综合评估；

警报模块7，与主控模块4连接，用于通过报警器根据检测数据及评估数据对水库型水源地异常数据进行及时警报通知；

监测数据记录模块8，与主控模块4连接，用于通过存储器存储对水库型水源地监测的视频、水质、水位数据；

显示模块9，与主控模块4连接，用于通过显示器显示对水库型水源地监测的视频、水质、水位数据及生态核算结果、评估信息。

本发明提供的生态补偿核算模块5核算方法如下：

(1)确定水源地生态补偿需求，明确水源地生态补偿范围与补偿主客体；

(2)采用当量法计算水源地生态系统服务总价值，确定水源地生态补偿的上限标准；

(3)确定能够划为生态补偿范畴的水源地生态环境保护直接成本；

(4)计算水源地发展机会成本，并与步骤(3)所得划入生态补偿范畴的水源地生态环境保护直接成本的总和作为水源地生态环境保护总成本；

(5)采用专家赋值法为水源地上游保护区和下游受益区按照生态系统服务功能的受益权重进行赋值，并采用当量法计算两区域内的生态系统服务价值，从而确定保护区内外生态系统价值受益比例，即保护区和下游受益区对生态环境保护总成本的分摊系数；

(6)根据步骤(5)确定的分摊系数对步骤(4)所得水源地生态环境保护总成本进行分摊，从而得到水源地下游受益区对水源地保护区应当支付的补偿资金的下限额度；

(7)将步骤(4)确定的纳入生态补偿范畴水源地生态环境保护总成本中属于上级行政管理部门专项资金投入的补偿资金由上级行政管理部门承担，剩余资金以步骤(5)所得分摊系数在水源地保护区与下游受水区之间分摊，确定保护区自身应当承担的生态环境保护成本，下游受水区应支付的生态补偿额度；

(8)将步骤(7)确定的下游受水区应支付的生态补偿额度在所涉及的受水行政区内进一步分摊；

(9)根据步骤(1)的补偿需求确定各补偿客体的生态补偿额度；

(10)针对步骤(9)确定的水源地各补偿客体所需补偿额度，结合步骤(7)、(8)确定的受水行政区及其上级行政管理部门应承担的补偿额度，进行资金筹集和分配。

本发明提供的评估模块6评估方法如下：

1)确认目标水源地，利用观测卫星的遥感数据，构建水流模型；

2)根据水源地的生态系统稳定度、生态系统损失度和风险源危险度对各项水源地水质要素进行评估；

3)根据水流模型基于模糊数学方法对水源地的水质进行整体的安全等级评估；

4)根据当地的气象环境和地质条件预设水源地水质迁移分布模型；

5)利用水源地水质迁移分布模型建立预警机制和应急机制。

本发明提供的步骤2)中的所述生态系统稳定度包括地质土壤要素、地貌植被要素、生态群体结构、生态恢复能力要素和人为因素；

所述风险源危险度包括土壤沙化要素、水土流失要素、污染源排放要素、自然灾害要素和干旱缺水要素；

所述生态系统损失度包括饮用水损失度要素和水利设施要素；

所述人为因素包括过度垦殖土地要素、过度放牧要素和过度采药要素。

本发明提供的步骤1)的利用观测卫星的遥感数据之前，要对观测卫星的遥感数据进行辐射定标、几何纠正和纠正预处理，从而得到地表反射的遥感图像。

本发明工作时，首先，通过视频采集模块1利用摄像器采集水库型水源地现场视频数据；通过水质检测模块2利用水质检测仪检测水库型水源地水质数据；通过水位检测模块3利用水位传感器检测水库型水源地水位数据；其次，主控模块4通过生态补偿核算模块5利用核算程序对水库型水源地生态补偿进行核算；通过评估模块6利用评估程序对水库型水源地水质进行综合评估；通过警报模块7利用报警器根据检测数据及评估数据对水库型水源地异常数据进行及时警报通知；然后，通过监测数据记录模块8利用存储器存储对水库型水源地监测的视频、水质、水位数据；最后，通过显示模块9利用显示器显示对水库型水源地监测的视频、水质、水位数据及生态核算结果、评估信息。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。