一种湖泊型流域水生态功能一二级分区方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境保护与资源综合利用技术领域，涉及流域水生态功能分区技术， 具体涉及一种湖泊型流域水生态功能一二级分区方法。
【背景技术】
[0002] 水生态系统为生物的繁衍生息提供了必要的物质条件和空间基础。近年来，随着 世界人口数量的不断激增、社会经济和城市化水平的迅猛发展，人类对水生态系统的占用 和破坏与日俱增，流域水生态系统不断呈现退化的趋势。持续强烈的人类活动已经对水生 态系统的健康和安全造成严重的影响。如果要长期持续地解决流域水生态系统中的水环 境和水质量问题，建立稳定、健全的水生态系统，提高河道自身的净化能力是最为主要的选 择。
[0003] 由于不同的水生态系统存在不同生态环境问题，这就要求必须针对不同的水生态 系统问题，提出不同的对策与解决方案。因此，流域水生态功能分区就显得尤为重要。在此 基础上，进一步从水生态系统健康的角度实现流域水环境目标，在"分区、分级、分类、分期" 水环境管理模式指导下，以先进、规范的技术方法体系为支撑，建立以水质目标为基础的水 环境管理技术体系。
[0004] 生态区被认为是具有相似生态系统或期待发挥相似生态功能的陆地及水域，自该 定义于1967年首次提出以来，日益为人们所接受。流域水生态分区逐渐发展成为国际研宄 热点，并被相关政府部门应用到日常的水资源管理中去，逐渐成为国际水资源管理的常用 基本单元。例如自20世纪80年代，以水生态分区为基础实施流域管理的理念在国际上获 得了广泛的认可。其中，美国以生态系统管理为理念，运用流域保护和流域分析方法，采用 土地利用、土壤、自然植被和地形等指标，综合水生态系统完整性评价和生态需水，在充分 反映水体生态环境特性的基础上，开展流域水生态分区。国内对于水生态功能分区的研宄 起步较晚，研宄较少，相关研宄主要对水生态区划方法及其在中国的应用前景做了探讨，并 进行了流域和水库的水生态分区。
[0005] 考虑到我国水环境问题日益突出，针对我国不同流域水生态系统的特点，尤其是 湖泊型流域，开展水生态功能分区研宄显得迫在眉睫。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种湖泊型流域水生态功能一二级分区的方法，在全面考 虑流域自然地理、地貌、水文以及相关区划方案的基础上，以有利于流域水生态功能区划分 为目的，将流域划分为一系列相对同质、均匀的分区单元，为水利、环保等部门的水资源管 理、水环境保护的科学决策提供科技支撑。
[0007] 为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
[0008] 一种湖泊型流域水生态功能一二级分区的方法，其特征在于，选择一组湖泊型流 域水生态功能分区指标，以目标流域DEM为底图，通过水文分析划分出目标流域的自然水 文单元作为分区基本单元，将各分区指标在分区基本单元上进行空间离散，采用二阶空间 聚类分析方法，对相似的水生态分区基本单元进行合并，初步确定水生态功能分区的边界， 形成水生态功能分区草图；对分区结果进行校验，对分区草图进行必要的调整和修正，最终 确定水生态功能分区的边界，制作湖泊型流域水生态功能分区图。
[0009] 具体地，所述的方法包括以下步骤：
[0010] (1)选择表示目标流域地形地貌、河网水系、植被、土地利用和土壤类型的指标为 备选分区指标，并针对所述指标在目标区域进行实地调查，将结果制成专题地图，对专题地 图进行叠加分析；
[0011] (2)指标筛选：依据湖泊型流域水生态功能分区的目的和原则，确定进行各级水 生态功能分区的分区指标；
[0012] (3)以目标流域DEM为底图，通过水文分析划分出目标流域的自然水文单元，确定 为水生态功能分区基本单元；
[0013] (4)使用GIS空间分析方法，将各分区指标在分区基本单元上进行空间离散，形成 基于分区基本单元的分区指标空间分布图；
[0014] (5)使用二阶空间聚类方法，对相似的水生态分区基本单元进行合并，初步确定水 生态功能分区边界，形成水生态功能分区草图；
[0015] (6)利用水生态调查数据进行分区校验，若分区校验结果符合流域实际情况则进 入步骤（7)，若分区校验结果不符合，则返回步骤（5)，对分区草图进行必要的调整和修正， 直到分区校验结果与流域实际情况相符合；
[0016] (7)最终确定水生态功能分区边界，制作湖泊型流域水生态功能一二级分区图。
[0017] 所述的方法在进行湖泊型流域水生态功能分区时，根据水生态功能分区的目的， 可以进行多级分区。通常对湖泊型流域水生态功能进行一二级分区，一级分区的目的是体 现水生态系统形成的自然地理因素的分布与格局，二级分区的目的是体现流域人类活动干 扰程度的空间差异性。
[0018] 进行湖泊型流域水生态功能一二级分区时，将分区指标划分为一级分区指标和二 级分区指标，根据前述的方法和所选择的分区指标，首先进行目标流域水生态功能一级分 区划分，在划分出的一级分区内再进行水生态功能二级分区的划分。
[0019] 本发明所述的一级分区指标至少包括河网密度和地面高程，二级分区指标至少包 括土壤类型、坡度、建设用地面积比和耕地面积比。
[0020] 所述的方法中，在二阶空间聚类方法对分区基本单元进行合并或对分区草图进行 必要的调整和修正时，可以进行人工辅助识别。
[0021] 本发明的有益效果：本发明的湖泊型流域水生态功能一二级分区的方法，依据不 同分区类型的目的，水生态功能分区结果为一系列相对同质、均匀的单元，可为流域水生态 系统管理提供基本单元，为流域管理提供有力的支撑；本发明的水生态功能分区方法依据 湖泊型流域水生态分区指标体系，划分水生态功能区，并通过分区校验，检验分区结果真实 性和可靠性；本发明的湖泊型流域水生态功能一二级分区方法所需资料均为常规资料，容 易获取，为该方法的应用推广提供了有力的