本发明涉及生态城市建设领域，尤其是涉及一种基于系统动力学理论的生态城市建设评价方法。
背景技术：
1、城市化是人类进步的必然阶段，是人类社会具有现代城市特征之演化的历史过程。城市化对于社会进步具有巨大的推动力，然而城市化是把双刃剑，在给城市发展带来丰硕的成果的同时也伴随着出现各种负面效应和矛盾问题，例如：就业困难、交通拥堵、治安恶化、资源危机、环境污染等一系列问题。这些城市病已经严重妨碍了人们的生活和社会的进步，因此不能一味的追求城市化水平，必须保证城市经济、社会和环境发展的协调统一，显然生态城市建设已成为历史和现实的必然选择。
2、系统动力学(system dynamics)是一种将结构、功能和历史结合起来，借助计算机进行模拟仿真而定量地研究高阶次、非线性、多重反馈复杂时变系统的系统分析理论和方法。它基于系统论，吸收了控制论、信息论的精髓，是系统科学的一个分支，也是沟通自然学科和社会学科等领域的横向学科。系统动力学认为，系统行为模式与特性主要取决于其内部的动态结构与反馈机制。系统动力学的建模过程是一个学习、调查研究的过程，模型的主要功能是向人们提供一个进行分析与决策的工具，可作为实际系统，特别是社会、经济、生态复杂大系统的“实验室”。利用系统动力学模型可以较好的把握系统的各种反馈关系，将系统与环境、系统内部各子系统之间相互作用的复杂关系通过一系列微分过程和函数关系加以表述，从而实现对系统结构、功能乃至发展趋势进行模拟和预测。
技术实现思路
1、本发明的目的是，对城市生态城市建设发展方向，提出了相关的对策建议，可为定量预测并分析生态城市建设的运行轨迹和发展趋势提供了一种全新的操作方法和可行路径，使决策者可以更加直观和清晰地判断、分析并调控生态城市建设系统的未来发展趋势，增强了现有研究方法的实用性、可靠性和科学性。
2、本发明是通过下述技术方案予以实现的：
3、一种基于系统动力学理论的生态城市建设评价方法，包括以下步骤：
4、步骤一：获取数据，包括：研究区域的人口概况、经济概况、社会概况、资源概况、环境概况；
5、步骤二：生态城市系统动力学模型构建，包括：2.1：人口子系统模型构建；2.2：社会子系统模型构建；2.3：经济子系统模型构建；2.4：资源子系统模型构建；2.5：环境子系统模型构建；
6、步骤三：系统仿真调控；，包括：3.1：制定仿真调控方案；3.2：对仿真调控方案结果进行分析；
7、步骤四：生成生态城市建设对策建议，包括：自然资源保护：生态环境保护：生态产业建设：生态人居建设。
8、所述步骤二中2.1包括：
9、总人口数＝nteg(净迁入人口+年出生人口-年死亡人口，1043)
10、年出生人口＝总人口数*出生率出生率＝生育影响因子*出生率表(time/timestep)
11、生育影响因子＝1.0
12、出生率表([2005,0.0070)-(2020,0.01)]，(2005,0.00744),(2006,0.00767)
13、(2007,0.00791),(2008,0.00813),(2009,0.0083),(2010,0.00818),(2011,
14、0.00858),(2012,0.00828),(2013,0.0095),(2015,0.0098),(2020,0.0086)
15、年死亡人口＝总人口数*死亡率
16、所述步骤二中2.2包括：在社会子系统中，卫生技术人员总数和在校大学生数作为状态变量，卫生技术人员年增加量、大学生年增加人数和大学生年减少人数作为速率变量，卫生技术人员年增加率、大学生年增加人数表、大学生减少人数表、万人拥有卫生技术人员数和万人在校大学生数作为辅助变量。教育水平因子直接影响人们的受教育水平。
17、所述步骤二中2.3包括：人均gdp、第一第二第三产业值、生产科技因子，生产科技因子指的是城市科技创新和经济发展能力。
18、全市生产总值gdp＝nteg(gdp增长量，3905.64)
19、gdp增长量＝全市生产总值gdp*gdp增长率*生产科技因子
20、生产科技因子＝1
21、gdp增长率＝with lookup(time/timestep,([(2005,0)-(2020,0.3)],(2005,0.143),(2006,0.177),(2007,0.279),(2008,0.119),(2009,0.226),(2010,0.226),(2011,0.14),(2012,0.114),(2015,0.11),2020,0.1))
22、所述步骤二中2.4包括：在资源子系统中，水资源存量和耕地面积作为状态变量，供水量、需水量和耕地面积增长量作为速率变量，地表水量、地下水量、淡化海水量、再生水量、工业用水量、生活用水量、农业用水量、生态用水量、万元工业产值用水量、人均生活用水量、人均水资源量、单位耕地面积用水量、人均耕地面积和耕地面积增长率作为辅助变量。水技术进步因子是影响资源子系统中供水量的重要因素，资源子系统中影响耕地面积的主要因素为耕地规划因子。
23、所述步骤二中2.5包括：
24、水污染cod存量＝integ(cod产生量-cod削减量-cod自然降量，14.61)固体废弃物存量＝integ(固体废弃物增加量-固体废弃物减少量-固废自然降解量，42.55)
25、cod产生量＝工业生产废水cod产生量+生活污水cod产生量cod削减量＝(工业生产废水处理cod减少量+生活污水处理cod减少量)*水处理技术因子
26、水处理技术因子＝0.9
27、cod自然降解量＝cod自然降解系数*水污染cod存量
28、c0d自然降解系数＝0.02
29、人均生活污水排放量＝with lookup(time/timestep,([(2005,20)-(2020,50)],(2005,29.03),(2006,33.4),(2007,31.82),(2008,34.69),(2009,32.74),(2010,37.34),(2011,34.93),(2012,45.04),(2015,43),(2020,38))
30、工业生产废水cod产生量＝工业生产废水cod典型值*工业生产废水排放量工业生产废水排放量＝万元工业产值废水排放量*工业总产值
31、万元工业产值废水排放量＝with lookup(time/timestep,([(2005,0)-(2020,20)],(2005,15.36),(2006,10.16),(2007,8.056),(2008,5.98),(2009,5.37),(2010,4.46),(2011,3.64),(2012,3.12),(2015,3),(2020,2.5))
32、所述步骤三中3.1包括：
33、3.1.1：传统发展道路(方案1)，是对系统当前的发展道路不加入任何的干涉，不改变系统中任一变量值，在现有发展道路下对系统进行模拟仿真，可以看到在该道路下天津市生态城市建设未来发展水平，并且该道路可以作为与其他发展道路参考对比的基础；
34、3.1.2：社会发展道路(方案2)，在传统发展道路下保持经济正常发展水平的同时提高社会发展水平，将教育水平因子从0.95提高到1.1，以提高人口数量和人口质量为重点，使得更多的人们受到更多更好的教育；
35、3.1.3：经济高效发展道路(方案3)，在传统发展道路下，加快经济发展水平，提高全市生产总值的增长率，将生产科技因子由1.0提高到1.2，并且在经济发展过程中要保持良好的产业结构；
36、3.1.4：资源环保发展道路(方案4)，在传统发展道路下，保持经济正常发展的同时，以资源环境保护为重点，加大资源环境的投入，提高城市的资源存量，减小污染的程度，为达到此目的将方案1中的水技术进步因子从1.0提高到1.1，水处理技术因子从0.9提高到1.0,固废处理水平从0.98提高到1.0，耕地规划因子从1.0降低到0.7，这样伴随着生态影响因子会从1.1降低到0.93；
37、3.1.5：和谐发展道路(方案5)，在经济社会发展的同时兼顾资源环境的保护，使天津市生态城市建设达到经济社会与自然的和谐发展水平，为达到和谐发展状态将方案4中的生育影响因子从1.0提高到1.3，教育水平因子从0.95提高到1.1，生产科技因子从1.0提高到1.2。
38、所述步骤三中3.2包括：
39、3.2.1：总人口数仿真结果与分析：在五个方案中总人口数都是随着时间不断增长的，增长的速度由快到慢依次是方案5、方案2、方案4、方案1＝方案3。
40、3.2.2：万人在校大学生数仿真结果与分析：在五个方案中，万人在校大学生数的变化情况差异大，在方案2和方案5中万人在校大学生数随着时间不断的增长，方案1、方案3和方案4中万人在校大学生数随着时间没有出现增长，几乎保持不变甚至有的年份的万人在校大学生数有减少的趋势。
41、3.2.3：人均gdp仿真结果与分析：在这五个方案中人均gdp都随着时间不断增长，只是增长的速度不同，增长速度由快到慢依次是：方案3、方案5、方案1、方案4、方案2。
42、3.2.4：人均水资源量仿真结果与分析：在这五个方案中人均水资源量的变化差异很大，在不同的方案下水资源量呈现出不同的变化趋势。在这五个方案中人均水资源量由高到低依次是：方案4、方案5、方案1、方案2、方案3。
43、3.2.5：水污染cod存量仿真结果与分析：这五个万案下水污朵c0d仔重都仕随看时可而不断增长，只是增长的速度快慢不同，增长的速度从慢到快依次是：方案4、方案5、方案1＝方案2、方案3。
44、3.2.6：固体废弃物存量仿真结果与分析：这五个方案下的固体废弃物存量都是随着时间不断增长的，增长的时间有快有慢，这五个方案的固体废弃物存量增长速度从慢到快依次是：方案4、方案5、方案1＝方案2、方案3。
45、所述步骤四中，自然资源保护为：充分利用非常规水源、提高水资源利用效率、加强土地资源利用和管理；生态环境保护为：改善地表水水环境质量、提高固废资源化利用水平；生态产业建设为：发展生态工业、农业与服务业；生态人居建设为：统筹教育、医疗卫生与社会经济协同发展、打造节能、环保宜居的绿色建筑。
46、本发明的有益效果为：对城市生态城市建设发展方向，提出了相关的对策建议，可为定量预测并分析生态城市建设的运行轨迹和发展趋势提供了一种全新的操作方法和可行路径，使决策者可以更加直观和清晰地判断、分析并调控生态城市建设系统的未来发展趋势，增强了现有研究方法的实用性、可靠性和科学性；尤其是利用系统动力学模型可以较好的把握系统的各种反馈关系，将系统与环境、系统内部各子系统之间相互作用的复杂关系通过一系列微分过程和函数关系加以表述，从而实现对系统结构、功能乃至发展趋势进行模拟和预测。