[发明专利]一种城市生态网络结构韧性动态模拟方法

权利要求书

1.一种城市生态网络结构韧性动态模拟方法，其特征在于，包括：

获取城市区域的物种调查点位数据、遥感影像数据、水域湿地调查数据以及建筑物高度数据，根据所述物种调查点位数据、所述遥感影像数据、所述水域湿地调查数据以及所述建筑物高度数据构建城市生态网络；

所述根据所述物种调查点位数据、所述遥感影像数据、所述水域湿地调查数据以及所述建筑物高度数据构建城市生态网络的步骤包括：

根据所述物种调查点位数据、所述遥感影像数据以及所述水域湿地调查数据，确定所述城市区域的若干源地节点；

根据所述建筑物高度数据，确定各个所述源地节点之间的最短路径矩阵；

根据若干所述源地节点和所述最短路径矩阵，构建所述城市区域对应的城市生态网络；

所述根据所述物种调查点位数据、所述遥感影像数据以及所述水域湿地调查数据，确定所述城市区域的若干源地节点的步骤包括：

根据所述物种调查点位数据，确定所述城市区域的物种分布密度；

根据所述遥感影像数据，确定所述城市区域的植被覆盖度；

根据所述水域湿地调查数据，确定所述城市区域的水网密度；

根据所述物种分布密度、所述植被覆盖度和所述水网密度，确定所述城市区域的若干源地节点；

确定所述城市生态网络中的各个源地节点对应的重要性指标值，并根据所述重要性指标值对各个所述源地节点按照预设比例进行迭代移除，确定不同移除比例下所述城市生态网络对应的韧性指标值；

所述确定所述城市生态网络中的各个源地节点对应的重要性指标值的步骤包括：

获取所述城市生态网络中的各个源地节点对应的节点连接数、最短路径数量以及最短路径长度；

根据所述节点连接数、所述最短路径数量以及所述最短路径长度，确定各个所述源地节点对应的节点度、节点介数和节点关联度；

根据所述节点度、所述节点介数和所述节点关联度，确定所述城市生态网络中的各个源地节点对应的重要性指标值；

所述根据所述重要性指标值对各个所述源地节点按照预设比例进行迭代移除，确定不同移除比例下所述城市生态网络对应的韧性指标值的步骤包括：

根据所述重要性指标值对各个所述源地节点按照预设比例进行迭代移除，确定不同移除比例下各个所述源地节点之间的最短路径长度以及所述城市生态网络对应的最大子图节点总数；

根据所述最短路径长度以及所述最大子图节点总数，确定不同移除比例下所述城市生态网络对应的韧性指标值；

所述韧性指标值包括网络效率和最大连通度，所述根据所述最短路径长度以及所述最大子图节点总数，确定不同移除比例下所述城市生态网络对应的韧性指标值的步骤包括：

根据所述最短路径长度以及所述城市生态网络在原始状态对应的网络节点总数，确定不同移除比例下所述城市生态网络对应的网络效率；

根据所述最大子图节点总数以及所述城市生态网络在原始状态对应的网络节点总数，确定不同移除比例下所述城市生态网络对应的最大连通度；

根据所述韧性指标值，确定所述城市生态网络对应的抗毁性阈值；

所述根据所述韧性指标值，确定所述城市生态网络对应的抗毁性阈值的步骤包括：

获取所述韧性指标值下降至预设阈值时，所述城市生态网络对应的节点移除量；

根据所述节点移除量和所述城市生态网络在原始状态对应的网络节点总数，确定所述城市生态网络对应的抗毁性阈值。

2.根据权利要求1所述的城市生态网络结构韧性动态模拟方法，其特征在于，所述根据所述建筑物高度数据，确定各个所述源地节点之间的最短路径矩阵的步骤包括：

将所述城市区域划分为若干栅格，并以所述建筑物高度数据为阻力值构建成本矩阵；

根据所述成本矩阵并采用弗洛伊德算法，确定各个所述源地节点之间的最短路径矩阵。

3.根据权利要求2所述的城市生态网络结构韧性动态模拟方法，其特征在于，所述确定各个所述源地节点之间的最短路径矩阵的步骤之后包括：

采用道格拉斯-普克算法对所述最短路径矩阵中的各个最短路径进行抽稀平滑处理，将各个所述最短路径转换为矢量化的线性最短路径。

4.根据权利要求1所述的城市生态网络结构韧性动态模拟方法，其特征在于，所述抗毁性阈值的计算公式为：

f_a＝N_r/N

其中，f_a为抗毁性阈值，N_r为节点移除量，N为网络节点总数。