区域生态环境承载力的评估方法及系统与流程

本申请涉及生态环境评估技术领域，尤其是涉及区域生态环境承载力的评估方法及系统。

背景技术：

在社会经济高速发展的同时，资源环境出现了较大的浪费和破坏，资源环境约束日益加剧，成为经济持续快速发展的重要瓶颈。其中，资源环境承载力是山水林田湖良好发展的关键表征指标。它是指在某一时期，某种环境状态下，某一区域环境对人类社会、经济活动支持能力的限度。

借助资源环境承载力的评价指标，可以深刻揭示影响资源环境承载的短板与影响要素，科学反映资源环境综合承载水平，明确国土资源合理开发利用承载潜力和方向，为土地利用总体规划目标确定、指标规模调整、空间布局和结构优化等输出科学依据和基础支撑。

目前，对区域生态环境承载力进行评估时，涉及的区域环境情况复杂多变，区域生态环境承载力的评估尚处于研究阶段，如何进行区域生态环境承载力评估，发挥区域生态环境承载力的价值是一个亟需解决的问题。

针对上述中的相关技术，申请人认为存在有难以进行区域生态环境承载力评估，无法发挥区域生态环境承载力价值的缺陷。

技术实现要素：

为了准确进行区域生态环境承载力评估，发挥区域生态环境承载力的价值，本申请提供了区域生态环境承载力的评估方法及系统。

本申请目的一是提供区域生态环境承载力的评估方法，具有准确进行区域生态环境承载力评估，发挥区域生态环境承载力价值的特点。

本申请的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：

区域生态环境承载力的评估方法，所述方法包括，

获取与土地资源、水资源、环境资源和生态系统相关联的基础评价数据和与地域开发程度相关联的专项评价数据；

将所述基础评价数据和所述专项评价数据分别与预设负载阈值进行比较，获取所述基础评价数据和所述专项评价数据的负载结果；

基于所述基础评价数据和所述专项评价数据的负载结果，确定超载结果；

获取与资源环境耗损相关联的过程评价数据，基于所述过程评价数据对所述超载结果进行预警等级分析，确定所述超载结果的预警等级。

通过采用上述技术方案，对土地资源、水资源、环境资源的基础情况和生态系统的健康情况进行评价，获得基础评价数据，再结合地域开发程度获得专项评价数据，以获取用于评估区域生态环境承载力的影响参数数据，使得区域生态环境承载力的评估更准确；预设负载阈值，将基础评价数据和专项评价数据分别与预设负载阈值进行比较，依据差值确定基础评价数据和专项评价数据的负载结果，进而确定超载结果，以评估区域生态环境承载力；获取与资源环境耗损相关联的过程评价数据，再基于超载结果进行预警等级分析，确定超载结果的预警等级，对超载情况进行等级预警，有利于工作人员依据预警等级采取相应措施，发挥区域生态环境承载力的价值。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：预设超载成因分析模型，所述超载成因分析模型基于所述超载结果及其对应的预警等级获得所述超载结果的成因因子。

通过采用上述技术方案，超载成因分析模型基于超载结果及其对应的预警等级获得与超载结果对应的成因因子，进行超载原因分析，有利于工作人员针对超载原因采取相对应的措施，发挥区域生态环境承载力的价值。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：依据预设的政策措施，所述超载成因分析模型基于所述成因因子输出相对应的资源限制措施。

通过采用上述技术方案，超载成因分析模型基于预设的政策措施和成因因子，输出相对应的资源限制措施，有利于工作人员参考资源限制措施缓解生态资源的超载压力，发挥区域生态环境承载力的价值。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述超载结果包括超载类型、临界超载类型和正常负载类型三种。

通过采用上述技术方案，确定超载类型、临界超载类型和正常负载类型，有利于结合具体的超载情况对土地资源、水资源、环境资源的基础情况和生态系统的健康情况进行针对性评价，使得区域生态环境承载力的评估更准确。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述超载类型具体为：所述基础评价数据的负载结果和所述专项评价数据的负载结果中任一个指标超载或两个及以上指标临界超载的组合。

通过采用上述技术方案，结合基础评价数据的负载结果和专项评价数据的负载结果综合评估超载情况，将基础评价数据的负载结果和专项评价数据的负载结果中任一个指标超载或两个及以上指标临界超载的组合确定为超载类型，使得评估结果更具参考性，评估结果更准确。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：基于所述过程评价数据对所述超载结果进行预警等级分析的步骤包括，

结合所述超载结果，预设所述过程评价数据包括依次排列的超载资源环境耗损加剧类型、超载资源环境耗损趋缓类型、临界超载资源环境耗损加剧类型、临界超载资源环境耗损趋缓类型和正常负载；

预设所述预警等级为依次排列的极重警、重警、中警、轻重警和无警；

基于所述过程评价数据的排列顺序一一映射所述预警等级分析结果，所述过程评价数据的排序愈前，所述预警等级的排序愈前。

通过采用上述技术方案，预设过程评价数据和预警等级，过程评价数据的排序愈前，预警等级的排序愈前，使过程评价数据的排列顺序一一映射预警等级分析结果，以对超载结果进行预警等级分析。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述预警等级的排序愈前，所述超载成因分析模型愈优先获得与该预警等级对应的所述超载结果的成因因子。

通过采用上述技术方案，超载成因分析模型依据预警等级的排序，按排序愈前愈先输出的规则输出超载结果的成因因子，有利于帮助工作人员更快地对预警等级较紧急的区域采取救济措施。

本申请目的二是提供区域生态环境承载力的评估系统，具有准确进行区域生态环境承载力评估，发挥区域生态环境承载力价值的特点。

本申请的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：

区域生态环境承载力的评估系统，所述系统包括，

数据获取模块，用于获取与土地资源、水资源、环境资源和生态系统相关联的基础评价数据和与地域开发程度相关联的专项评价数据；

负载结果模块，用于将所述基础评价数据和所述专项评价数据分别与预设负载阈值进行比较，获取所述基础评价数据和所述专项评价数据的负载结果；

超载结果模块，用于基于所述基础评价数据和所述专项评价数据的负载结果，确定超载结果；

预警模块，用于获取与资源环境耗损相关联的过程评价数据，基于所述过程评价数据对所述超载结果进行预警等级分析，确定所述超载结果的预警等级。

通过采用上述技术方案，数据获取模块获取土地资源、水资源、环境资源的基础情况和生态系统的健康情况的基础评价数据和地域开发程度相关联的专项评价数据，以用于评估区域生态环境承载力的影响参数数据，使得区域生态环境承载力的评估更准确；负载结果模块用于预设负载阈值，将基础评价数据和专项评价数据分别与预设负载阈值进行比较，依据差值确定基础评价数据和专项评价数据的负载结果；超载结果模块用于依据负载结果确定超载结果，以评估区域生态环境承载力；预警模块用于获取与资源环境耗损相关联的过程评价数据，再基于超载结果进行预警等级分析，确定超载结果的预警等级，对超载情况进行等级预警，有利于工作人员依据预警等级采取相应措施，发挥区域生态环境承载力的价值。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述系统还包括成因分析模块，所述成因分析模块用于预设超载成因分析模型，使所述超载成因分析模型基于所述超载结果及其对应的预警等级，获得所述超载结果的成因因子。

通过采用上述技术方案，成因分析模块用于基于超载成因分析模型，输入超载结果及其对应的预警等级至超载成因分析模型内，以获得与超载结果对应的成因因子，进行超载原因分析，有利于工作人员针对超载原因采取相对应的措施，发挥区域生态环境承载力的价值。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述系统还包括资源限制模块，所述资源限制模块用于使所述超载成因分析模型基于所述成因因子和预设的政策措施，输出相对应的资源限制措施。

通过采用上述技术方案，资源限制模块用于基于超载成因分析模型，输入预设的政策措施和成因因子至超载成因分析模型内，输出相对应的资源限制措施，有利于工作人员参考资源限制措施缓解生态资源的超载压力，发挥区域生态环境承载力的价值。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.基于基础评价数据和专项评价数据，预设负载阈值，将基础评价数据和专项评价数据分别与预设负载阈值进行比较，确定基础评价数据和专项评价数据的负载结果，进而确定超载结果，使得区域生态环境承载力的评估更准确；再根据过程评价数据和超载结果确定预警等级，对超载情况进行等级预警，有利于工作人员及时采取相应措施，发挥区域生态环境承载力的价值；

2.超载成因分析模型基于超载结果及其对应的预警等级进行超载原因分析，有利于工作人员针对超载原因采取相对应的措施；

3.超载成因分析模型基于预设的政策措施和成因因子，输出相对应的资源限制措施，有利于工作人员参考资源限制措施缓解生态资源的超载压；

4.结合具体的超载情况对土地资源、水资源、环境资源的基础情况和生态系统的健康情况进行针对性评价，使得区域生态环境承载力的评估更准确；

5.将基础评价数据的负载结果和专项评价数据的负载结果中任一个指标超载或两个及以上指标临界超载的组合确定为超载类型，使得评估结果更具参考性，评估结果更准确。

附图说明

图1是本申请区域生态环境承载力的评估方法的流程示意图。

图2是区域生态环境承载力的评估内容示意图。

图3是本申请区域生态环境承载力的评估系统的结构框图。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

参照图1，本申请实施例提供区域生态环境承载力的评估方法，方法的主要步骤描述如下。

s1:获取与土地资源、水资源、环境资源和生态系统相关联的基础评价数据和与地域开发程度相关联的专项评价数据。

s2:将基础评价数据和专项评价数据分别与预设负载阈值进行比较，获取基础评价数据和专项评价数据的负载结果。

s3:基于基础评价数据和专项评价数据的负载结果，确定超载结果。

s4:获取与资源环境耗损相关联的过程评价数据，基于过程评价数据对超载结果进行预警等级分析，确定超载结果的预警等级。

s5：预设超载成因分析模型，超载成因分析模型基于超载结果及其对应的预警等级获得与超载结果对应的成因因子。

s6：超载成因分析模型依据成因因子和预设的政策措施，输出相对应的资源限制措施。

其中，基础评价数据包括土地资源数据、水资源数据、环境资源数据和生态系统数据。

参照图2，根据不同区域的土质情况，确定粮食安全底线、生态保护红线和不可利用土地，并对剩余的土地进行建设开发适宜性评价，以获取适宜建设用地面积，将适宜建设用地面积作为土地资源数据。

水资源数据则是指满足水质达标要求的水资源利用量。

环境资源数据则主要通过大气和水环境对典型污染物的容纳能力来反映。

生态系统数据是指发生水土流失、土地沙化、盐渍化和石漠化等生态退化的土地面积比例。将生态系统数据作为生态系统健康度的评价指标。

专项评价数据包括以地域开发程度进行分类的优化开发区域数据、重点开发区域数据和限制开发区域数据。

优化开发区域和重点开发区域均指城市化地区。优化开发区域数据和重点开发区域数据均采用由城市黑臭水体污染程度和pm2.五超标情况进行集成，使城市黑臭水体污染度和pm2.五数据分别与预设权重值进行先乘积后求和，将计算所得的结果作为城市水气环境黑灰指数，以作为特征指标评价优化开发区域和重点开发区域，即优化开发区域数据或重点开发区域数据。

限制开发区域数据又包括农产品主产区数据和重点生态功能区数据两类。

农产品主产区数据按照种植业地区和牧业地区两类进行评价。种植业地区农产品主产区数据采用耕地质量变化指数为特征指标，评价耕地质量呈现的态势。牧业地区农产品主产区数据采用草原草畜平衡指数作为特征指标，评价草原草畜是否超载。

重点生态功能区数据包括水源涵养指数、水土流失指数、土地沙化指数、栖息地质量指数的特征指标，将水源涵养指数、水土流失指数、土地沙化指数、栖息地质量指数分别与预设权重值进行先乘积后求和计算，将计算结果作为重点生态功能区数据，以评价生态系统功能等级。

获取与土地资源、水资源、环境资源和生态系统相关联的基础评价数据和与地域开发程度相关联的专项评价数据后，再将土地资源数据、水资源数据、环境资源数据、生态系统数据、优化开发区域数据、重点开发区域数据、农产品主产区数据和重点生态功能区数据分别与预设负载阈值进行比较。

具体地，土地资源数据与现状建设用地进行比较。当比较结果大于现状建设用地时即为正常负载；当比较结果等于现状建设用地时即为临界超载；当比较结果小于现状建设用地时即为超载。

水资源数据与用水总量减去地下水供水量的差值进行比较。当比较结果为大于时即为正常负载；当比较结果为等于时即为临界超载；当比较结果为小于时即为超载。

将大气对典型污染物的容纳能力值和水环境对典型污染物的容纳能力值进行加权评价后，作为环境资源数据的预设阈值，与环境资源数据进行比较。当比较结果为大于时即为超载；当比较结果为等于时即为临界超载；当比较结果为小于时即为正常负载。

将生态系统数据与可生态土地面积比例进行比较。当比较结果为大于时即为超载；当比较结果为等于时即为临界超载；当比较结果为小于时即为正常负载。超载即生态系统健康度差。临界超载即生态系统健康度一般。正常负载即生态系统健康度良好。

优化开发区域的城市水气环境黑灰指数与预设优化开发区域阈值进行比较。当比较结果为大于时即为超载；当比较结果为等于时即为临界超载；当比较结果为小于时即为正常负载。

重点开发区域的城市水气环境黑灰指数与预设重点开发区域阈值进行比较。当比较结果为大于时即为超载；当比较结果为等于时即为临界超载；当比较结果为小于时即为正常负载。

将种植业地区农产品主产区数据与牧业地区农产品主产区数据分别进行评价。当种植业地区农产品主产区数据呈上升趋势且草原草畜正常负荷时才为正常负载；当且仅当出现种植业地区农产品主产区数据呈下降趋势或草原草畜超载的其中一项时才为临界超载；当出现种植业地区农产品主产区数据呈下降趋势且草原草畜超载时为超载。

将重点生态功能区数据与预设重点生态功能区负载阈值进行比较。当比较结果为大于时即为超载；当比较结果为等于时即为临界超载；当比较结果为小于时即为正常负载。

进一步地，基于基础评价数据和专项评价数据的负载结果，确定超载结果，即基础评价结果。超载结果包括超载类型、临界超载类型和正常负载类型三种。将基础评价数据的负载结果和专项评价数据的负载结果中任一个指标超载或两个及以上指标临界超载的组合确定为超载类型。将基础评价数据的负载结果和专项评价数据的负载结果均为正常负载的组合确定为正常负载类型。基础评价数据的负载结果和专项评价数据的负载结果的组合均不符合上述两种情况时确定为临界超载类型。

确定超载结果后，结合过程评价数据，并根据确定的超载类型进行预警等级划分。其中，过程评价数据包括资源利用效率变化因子、污染排放强度变化因子和生态质量变化因子。基于资源利用效率变化因子、污染排放强度变化因子和生态质量变化因子，过程评价数据包括依次排列的超载资源环境耗损加剧类型、超载资源环境耗损趋缓类型、临界超载资源环境耗损加剧类型、临界超载资源环境耗损趋缓类型和正常负载五类。本实施例中，预警等级可以为五级，具体可划分为红色预警、橙色预警、黄色预警、蓝色预警、绿色无警五级警区，红色预警、橙色预警、黄色预警、蓝色预警、绿色无警分别表征极重警、重警、中警、轻重警和无警。依据五类过程评价数据的排列顺序一一映射极重警、重警、中警、轻重警和无警的五级预警等级，过程评价数据的排序愈前，预警等级的排序愈前。

具体地，将资源环境耗损加剧的超载区域确定为红色预警区，表征极重警；将资源环境耗损趋缓的超载区域确定为橙色预警区，表征重警；将资源环境耗损加剧的临界超载区域确定为黄色预警区，表征中警；将资源环境耗损趋缓的临界超载区域确定为蓝色预警区，表征轻重警；将不超载的区域确定为绿色无警区，表征无警。

区域生态环境承载力的评估方法还包括预设超载成因分析模型。具体地，基于开源的人工智能模型，先将事先采集并经过人工手动分类的资源环境整治措施录入人工智能模型内，使人工智能模型学习归纳已录入的资源环境整治措施，同时通过采取因子分析、层次分析、主成分分析等方法，重点分析土地资源压力、水资源开发利用、环境污染物浓度超标、生态系统健康度等方面的状态以及变化趋势，识别和定量评价超载关键因子及其相互作用程度，并从自然禀赋条件、经济社会发展、人类开发利用过程和现状、资源环境管理和制度建设等方面，总结出解析不同预警等级区域资源环境的成因因子的规律。直至成因因子的准确率达到预设值，本实施例中，预设值可以为85%。再将该训练过的人工智能模型作为预设的超载成因分析模型，依据超载结果及其对应的预警等级进行成因分析。

超载成因分析模型基于超载结果及其对应的预警等级，获得超载结果的成因因子。成因因子即为超载原因，有利于工作人员针对超载原因采取相对应的措施进行超载压力缓解，以发挥区域生态环境承载力的价值。

同时，预警等级的排序愈前，超载成因分析模型愈优先获得与该预警等级对应的超载结果的成因因子。

超载成因分析模型基于预设的政策措施和成因因子，输出相对应的资源限制措施，针对超载成因，从财政、投融资、产业、土地、人口、环境等方面预研政策措施，并按照预警等级探索不同管控强度的差异化限制性措施，引导和约束各区域严格按照资源环境承载能力进行谋划发展，进而有利于工作人员参考资源限制措施缓解生态资源的超载压力，发挥区域生态环境承载力的价值。

参照图3，本申请实施例还提供区域生态环境承载力的评估系统，该系统具体包括以下模块。

数据获取模块，用于获取与土地资源、水资源、环境资源和生态系统相关联的基础评价数据和与地域开发程度相关联的专项评价数据。

负载结果模块，用于将基础评价数据和专项评价数据分别与预设负载阈值进行比较，获取基础评价数据和专项评价数据的负载结果。

超载结果模块，用于基于基础评价数据和专项评价数据的负载结果，确定超载结果。

预警模块，用于获取与资源环境耗损相关联的过程评价数据，基于过程评价数据对超载结果进行预警等级分析，确定超载结果的预警等级。

成因分析模块，用于预设超载成因分析模型，使超载成因分析模型基于超载结果及其对应的预警等级，获得超载结果的成因因子。

资源限制模块，用于使超载成因分析模型基于成因因子和预设的政策措施，输出相对应的资源限制措施。

基于基础评价数据和专项评价数据，并预设负载阈值；再将基础评价数据和专项评价数据分别与预设负载阈值进行比较，确定基础评价数据和专项评价数据的负载结果，进而确定超载结果；再根据过程评价数据和超载结果确定预警等级，对超载情况进行等级预警；再基于超载结果及其对应的预警等级进行超载原因分析；以及基于预设的政策措施和成因因子提供相对应的资源限制措施；进而区域生态环境承载力的评估方法及系统使得区域生态环境承载力的评估更准确，有利于工作人员及时采取相应措施，发挥区域生态环境承载力的价值。