城市道路绿地生态效益综合评价方法及装置与流程

1.本发明涉及城市绿化生态技术领域，尤其涉及一种城市道路绿地生态效益综合评价方法及装置。


背景技术：

2.随着城市化的快速发展，城市道路的新建与拓宽也快速进展，道路绿化事业显得尤为重要。另一方面，随着城市化交通的飞速发展，道路废气污染成为城市大气环境恶化的重要因素，人们对道路绿化的功能要求越来越全面，各项功能的质量要求也越来越高，这就需要站在对城市道路绿化的研究基础上，科学、合理的对城市道路绿地进行规划。
3.目前对城市道路绿化的研究成果有很多，但是大多都是停留在生长适应性及景观效果上，虽然关于行道树单一生态功能的研究也有大量开展，但是没有针对城市道路绿地系统生态效益的综合评价的研究。进而导致在城市道路绿地规划时，缺乏专业的技术支撑和依据，难以根据综合生态效益进行科学、合理地规划城市道路绿地。


技术实现要素：

4.本发明提供一种城市道路绿地生态效益综合评价方法及装置，用以解决现有技术中缺乏对城市道路绿地系统生态效益的综合评价的研究，导致难以科学、合理地规划城市道路绿地，实现对城市道路绿地生态效益定量评价，进而为城市道路规划专业技术体系提供技术支撑和依据，可以科学、合理地规划城市道路绿地。
5.本发明提供一种城市道路绿地生态效益综合评价方法，包括；
6.根据目标区域特征，建立城市道路绿地生态效益综合评价体系；
7.获取所述目标区域内的基础测算数据；
8.对目标区域内的所述基础测算数据进行计算，得到目标区域内植物个体层面和植物群落层面的道路绿地生态效益评价指标数据；
9.将目标区域内所有所述植物个体层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到目标区域内植物个体层面的综合生态效益值；
10.将目标区域内所有所述植物群落层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到植物群落层面的城市道路绿地综合生态效益指数。
11.根据本发明提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价方法，所述城市道路绿地生态效益综合评价体系包括目标层、准则层、指标层和亚指标层。
12.根据本发明提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价方法，所述目标层为城市道路绿地生态效益评价；
13.所述准则层包括环境效益、保育土壤效益、景观效益；
14.所述指标层包括固碳释氧、降温增湿、遮荫效应、净化环境、减噪能力、维护生物多样性、雨水截留及美学效益；
15.所述亚指标层包括吸收co2总量、释放o2总量、蒸腾吸热量、人体舒适度指数、遮荫
效果、紫外线屏蔽效果、阻滞滞尘量、pm
2.5
吸附能力、绿地pm
2.5
削减率、吸收so2能力、空气负离子浓度、噪音衰减率、物种丰富度、植物冠层雨水截留量、绿视率。
16.根据本发明提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价方法，所述基础测算数据包括植物资源数据集、生态环境因子数据集。
17.根据本发明提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价方法，所述植物调查数据集具体包括植物群落结构、植物树种组成、树种基本规格以及道路景观照片，所述环境因子数据集包括对目标区域内进行野外监测获取的温度、湿度、风速、pm
2.5
浓度、空气负离子浓度、噪音分贝值基础数据。
18.根据本发明提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价方法，所述对目标区域内的基础测算数据进行计算的步骤，具体包括：
19.利用基于网络的城市园林植物的生态效益计算系统以及生态效益综合测算方法对基础测算数据进行计算。
20.根据本发明提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价方法，所述将目标区域内所有植物个体层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加的步骤，具体包括：
21.将吸收co2总量、释放o2总量、蒸腾吸热量、遮荫效果、紫外线屏蔽效果、阻滞滞尘量、pm
2.5
吸附能力、吸收so2能力和植物冠层雨水截留量进行加权累加。
22.根据本发明提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价方法，所述将目标区域内所有植物群落层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加的步骤，具体包括：
23.通过专家打分法对人体舒适度指数、绿地pm
2.5
削减率、空气负离子浓度、噪音衰减率、物种丰富度和绿视率进行权重综合打分；
24.根据打分表分别建立判断矩阵，运用和积法求出各指标权重，并进行一致性检验，得出权重；
25.运用数值归一化处理方法进行综合评价，得到城市道路绿地综合生态效益指数。
26.本发明还提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价装置，包括；
27.评价体系构建单元，用于根据目标区域特征建立城市道路绿地生态效益综合评价体系；
28.基础数据获取单元，用于获取目标区域内的基础测算数据；
29.评价指标数据获取单元，用于将目标区域内所有植物个体层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到目标区域内植物个体层面的综合生态效益值；
30.个体生态效益值获取单元，用于将目标区域内所有植物个体层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到目标区域内植物个体层面的综合生态效益值；
31.群落生态效益指数获取单元，用于将目标区域内所有植物群落层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到植物群落层面的城市道路绿地综合生态效益指数。
32.根据本发明提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价装置，所述基础数据获取单元包括：
33.植物资源数据集获取单元，用于获取植物群落结构、植物树种组成、树种基本规格以及道路景观照片；
34.生态环境因子数据集获取单元，用于对目标区域内进行野外监测获取温度、湿度、
风速、pm
2.5
浓度、空气负离子浓度、噪音分贝值等基础数据。
35.根据本发明提供的一种城市道路绿地生态效益综合评价方法及装置，通过层次分析法建立城市道路绿地生态效益综合评价体系，然后通过人工或设备对目标区域的基础数据进行检测计算，然后对全部植物个体层面的评价指标数据进行加权累加，对全部植物群落层面的评价指标数据进行加权累加，进而得到植物个体层面的综合生态效益值和植物群落层面的城市道路绿地综合生态效益指数，实现了对城市道路绿地生态效益定量评价，将植物个体层面的综合生态效益值和植物群落层面的城市道路绿地综合生态效益指数与城市道路规划专业技术体系对接，进而为城市道路规划专业技术体系提供技术支撑和依据，实现科学、合理地规划城市道路绿地。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1是本发明提供的城市道路绿地生态效益综合评价方法的流程图；
38.图2是本发明提供的城市道路绿地生态效益综合评价装置的结构示意图；
具体实施方式
39.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
40.下面结合图1至附图2描述本发明的城市道路绿地生态效益综合评价方法及装置。
41.如附图1所示，城市道路绿地生态效益综合评价方法，包括有：
42.101、根据目标区域特征，建立城市道路绿地生态效益综合评价体系；
43.102、获取目标区域内的基础测算数据；
44.103、对目标区域内的基础测算数据进行计算，得到目标区域内植物个体层面和植物群落层面的道路绿地生态效益评价指标数据；
45.104、将目标区域内所有植物个体层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到目标区域内植物个体层面的综合生态效益值；
46.105、将目标区域内所有植物群落层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到植物群落层面的城市道路绿地综合生态效益指数。
47.在使用时，先划定评价目标区域，先通过层次分析法建立城市道路绿地生态效益综合评价体系，然后通过人工或设备对目标区域的基础数据进行检测计算，然后对全部植物个体层面的评价指标数据进行加权累加，对全部植物群落层面的评价指标数据进行加权累加，进而得到植物个体层面的综合生态效益值和植物群落层面的城市道路绿地综合生态效益指数，实现了对城市道路绿地生态效益定量评价，将植物个体层面的综合生态效益值和植物群落层面的城市道路绿地综合生态效益指数与城市道路规划专业技术体系对接，进
而为城市道路规划专业技术体系提供技术支撑和依据，实现科学、合理地规划城市道路绿地。
48.具体的，城市道路绿地生态效益综合评价体系包括目标层、准则层、指标层和亚指标层4个层次。
49.其中，目标层为城市道路绿地生态效益评价a。准则层包括环境效益b1、保育土壤效益b2、景观效益b3。指标层包括固碳释氧c1、降温增湿c2、遮荫效应c3、净化环境c4、减噪能力c5、维护生物多样性c6、雨水截留c7、美学及其他效益c8。亚指标层d包括吸收co2总量d1、释放o2总量d2、蒸腾吸热量d3、人体舒适度指数d4、遮荫效果d5、紫外线屏蔽效果d6、阻滞滞尘量d7、pm
2.5
吸附能力d8、绿地pm
2.5
削减率d9、吸收so2能力d10、空气负离子浓度d11、噪音衰减率d12、物种丰富度d13、植物冠层雨水截留量d14、绿视率d15。
50.其中，根据目标层、准则层、指标层和亚指标层的关系建立如下所示的表格：
[0051][0052]
具体的，基础测算数据包括植物资源数据集、生态环境因子数据集。
[0053]
其中，植物调查数据集具体包括植物群落结构、植物树种组成、树种基本规格以及道路景观照片。环境因子数据集包括对目标区域内进行野外监测获取的温度、湿度、风速、pm
2.5
浓度、空气负离子浓度、噪音分贝值等基础数据。在使用时，通过人工肉眼识别或设备智能识别目标区域的植物群落包括有什么种类的植物，并记录所有植物的胸径、冠幅、株高等数据，并拍摄植物景观与街道整体照片，进而完成植物调查数据集的获取。在目标区域处划分出绿地和空白裸地对照区域，然后通过对绿地内与空白裸地对照区域进行监测，获取温度、相对湿度、风速、pm
2.5
浓度、空气负离子浓度、噪音分贝值等基础数据，进而实现了生态环境因子数据集的获取。
[0054]
具体的，步骤103中的对目标区域内的基础测算数据进行计算，包括利用基于网络
的城市园林植物的生态效益计算系统以及生态效益综合测算方法对基础测算数据进行计算。
[0055]
在使用时，通过基于网络的城市园林植物的生态效益计算系统对基础测算数据进行计算得到吸收co2总量d1、释放o2总量d2、蒸腾吸热量d3、遮荫效果d5、紫外线屏蔽效果d6、阻滞滞尘量d7、pm
2.5
吸附能力d8、吸收so2能力d10和植物冠层雨水截留量d14共9个指标，通过生态效益综合测算方法对基础测算数据进行计算得到人体舒适度指数d4、绿地pm
2.5
削减率d9、空气负离子浓度d11、噪音衰减率d12、物种丰富度d13和绿视率d15共6个指标。
[0056]
其中，基于网络的城市园林植物的生态效益计算系统为现有已知的生态效益计算系统。
[0057]
其中，生态效益综合测算方法包括：
[0058]
人体舒适度指数d4的计算公式：
[0059]
s
i＝
0.6(|t
i
‑
24|)+0.07(|rh
i
‑
70|)+0.5(|v
i
‑
2|)，式中，s
i
为第i个目标样地的综合舒适指数，t
i
为气温(℃)，rh
i
为相对湿度(％)，v
i
为风速(m
·
s
‑1)；
[0060]
绿地pm
2.5
削减率d9计算公式：pm
i
＝(c
s
‑
c
i
)/c
s
×
100％，式中，pm
i
为第i个目标样地的pm
2.5
削减率，c
s
为对照点的pm
2.5
浓度，c
i
为目标样地的pm
2.5
浓度。
[0061]
空气负离子浓度d11(nai
i
)划分方法，根据世界卫生组织规定指标的清新空气中负离子含量单项指标进行评定，按每cm3中负离子个数来划分空气负离子浓度与健康的关系。
[0062]
噪音衰减率d12的计算公式：n
i
＝(l
0i
‑
l
xi
‑△
l
x
)/l
0i
×
100％，式中，n
i
为第i个目标样地的噪音衰减率，l
0i
为第i个目标样地噪声源处的分贝值，l
xi
为离噪声源距离为x时的噪音值，x＝5，10，20m。
△
l
xi
为距离x时的噪音自然衰减量。
[0063]
物种丰富度d13(d
i
)衡量方法，采用目标区域样地群落中物种数目的多少来衡量。
[0064]
绿视率d15(gr
i
)计算方法，利用photoshop软件计算所拍摄的目标区域横切面景观照片中绿色植被所占比例，能够反映所处环境的整体视觉舒适程度。
[0065]
具体的，步骤104具体为：将吸收co2总量d1、释放o2总量d2、蒸腾吸热量d3、遮荫效果d5、紫外线屏蔽效果d6、阻滞滞尘量d7、pm
2.5
吸附能力d8、吸收so2能力d10和植物冠层雨水截留量d14进行加权累加，得到目标区域内植物个体层面的综合生态效益值。在使用时，涉及到植物个体层面的亚指标层主要有吸收co2总量d1、释放o2总量d2、蒸腾吸热量d3、遮荫效果d5、紫外线屏蔽效果d6、阻滞滞尘量d7、pm
2.5
吸附能力d8、吸收so2能力d10和植物冠层雨水截留量d14等九个指标，对上述九个指标进行检测测算后进行累加计算即可得到目标区域内植物个体层面的综合生态效益值，进而实现了植物个体层面的综合生态效益的定量评价，可以为城市道路规划专业技术体系提供技术支撑和依据，实现科学、合理地规划城市道路绿地。
[0066]
具体的，步骤105具体为：
[0067]
201、通过专家打分法对人体舒适度指数d4、绿地pm
2.5
削减率d9、空气负离子浓度d11、噪音衰减率d12、物种丰富度d13和绿视率d15进行权重综合打分；
[0068]
202、根据打分表分别建立判断矩阵，运用和积法求出各指标权重，并进行一致性检验，得出权重；
[0069]
203、运用数值归一化处理方法进行综合评价，得到城市道路绿地综合生态效益指
数。
[0070]
在使用时，植物群落层面的各评价指标在专家打分法的基础上确定评价指标权重，得到人体舒适度指数d4、绿地pm
2.5
削减率d9、空气负离子浓度d11、噪音衰减率d12、物种丰富度d13和绿视率d15的权重分别为0.2、0.3、0.2、0.1、0.1、0.1，然后通过数值归一化处理方法进行综合评价，从而得到城市道路绿地综合生态效益指数(urgebi)，urgebi＝0.2si*+0.3pmi*+0.2naii*+0.1ni*+0.1di*+0.1gri*，进而得到用于衡量整个植物群落层面的生态效益大小的城市道路绿地综合生态效益指数，实现了对城市道路绿地生态效益定量评价，将植物个体层面的综合生态效益值和植物群落层面的城市道路绿地综合生态效益指数与城市道路规划专业技术体系对接，进而为城市道路规划专业技术体系提供技术支撑和依据，实现科学、合理地规划城市道路绿地。
[0071]
另一方面，如附图2所示，本发明还提供一种城市道路绿地生态效益综合评价装置。下文描述的城市道路绿地生态效益综合评价装置与上文描述的城市道路绿地生态效益综合评价方法可相互对应参照。
[0072]
具体的，如附图2所示，城市道路绿地生态效益综合评价装置包括：
[0073]
评价体系构建单元，用于根据目标区域特征建立城市道路绿地生态效益综合评价体系；
[0074]
基础数据获取单元，用于获取目标区域内的基础测算数据；
[0075]
评价指标数据获取单元，用于将目标区域内所有植物个体层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到目标区域内植物个体层面的综合生态效益值；
[0076]
个体生态效益值获取单元，用于将目标区域内所有植物个体层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到目标区域内植物个体层面的综合生态效益值；
[0077]
群落生态效益指数获取单元，用于将目标区域内所有植物群落层面的道路绿地生态效益评价指标数据进行加权累加，得到植物群落层面的城市道路绿地综合生态效益指数。
[0078]
具体的，基础数据获取单元包括：
[0079]
植物资源数据集获取单元，用于获取植物群落结构、植物树种组成、树种基本规格以及道路景观照片；
[0080]
生态环境因子数据集获取单元，用于对目标区域内进行野外监测获取温度、湿度、风速、pm
2.5
浓度、空气负离子浓度、噪音分贝值等基础数据。
[0081]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。