[发明专利]一种小流域生态空间健康评估系统及方法

权利要求书

1.一种小流域生态空间健康评估系统，其特征在于，至少包括：

数据加载模块，用于加载本地地图数据、栅格DEM数据、矢量土地利用类型、区域养分投入量和区域降雨量，所述地图数据包括栅格地图、遥感影像；

地图操作模块，用于对系统地图的进行图层管理和地图修改；

源汇识别模块，用于对用户载入的栅格地图及遥感影像数据在系统判别及人为识别的结合下，对研究区域用地类型进行源汇功能区分；

其中，依据景观区域高程、坡度及景观与水体距离进行源汇识别，并对地类源汇识别进行修正；

指数计算模块，用于获取流域特征基础数据，并计算景观格局指数，所述景观格局指数包括景观空间负荷比指数、景观源汇功能对比指数、景观养分截留功能指数、流域景观汇流累积指数；

其中，所述景观空间负荷比指数计算公式为：

式中，LWLI表示景观空间负荷比指数，m、n表示源景观及汇景观类型数目，i、j均表示计量系数，A_si、A_sj分别表示第i种源景观和第j种汇景观在洛伦兹曲线中所形成不规则三角形面积，W_i、W_j分别表示第i种源景观和第j种汇景观的权重，AP_i、AP_j分别表示第i种源景观和第j种汇景观在流域中所占的面积百分比；

所述景观养分截留功能指数计算公式为：

式中，LCDI表示景观养分截留功能指数，L表示河网长度，m表示流域内景观单元总数，S表示流域面积，n_i表示第i个景观单元曼宁糙率系数，k表示流经第i个景观单元的其他景观单元数，NUR_j、RF_j分别表示流经第i个景观单元的第j个景观单元的养分投入量与径流系数，分别表示流域平均养分投入量与径流系数；

所述流域景观汇流累积指数计算公式为：

式中，FAI表示流域景观汇流累积指数，m表示流域栅格数，LWFP_i表示第i个栅格到流域出水口的水流路径距离，CLWFP_i表示第i个景观单元迁移至出水口的成本迁移距离，q_i表示第i个景观单元迁移至入水口所需经过的景观单元数，n_k表示迁移过程中经过的第k个景观单元的糙率系数，Lu表示景观单元大小，S_u表示流域基本景观单元面积，m’表示流域景观单元数，n_j表示第j个景观单元的水文糙率系数，L表示河网长度，S表示流域面积，MCLWFP表示平均成本水流迁移路径长度；

健康评价模块，用于对各景观指数计算的结果应用TOPSIS进行排序，得出小流域水生态景观格局空间配置健康状况，识别出问题所在并提供优化方案。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对各景观指数计算的结果应用TOPSIS理想排序进行排序，得出小流域水生态景观格局空间配置健康状况包括：

构造归一化初始矩阵，设共有n个待评价对象，每个对象都有m个指标，则原始数据矩阵X构造为：

确定最优与最劣方案，最佳方案X⁺由矩阵X中每列元素的最大值构成：

最劣方案X^-由矩阵X中每列元素的最小值构成：

分别计算各评价对象与最优方案最劣方案的接近程度：

其中，ω_j为第j个属性的权重，x_ij表示第i个待评价对象第j个指标对应的方案；

计算各评价对象与最优方案的贴近程度C_i：其中，0≤C_i≤1，C_i越趋近于1表明评价对象越优；

根据C_i大小进行排序，得到评价结果。