生態系統服務

生態系統服務（ecosystem services）是指人類從生態系統獲得的所有惠益，包括供給服務（如提供食物和水）、調節服務（如控制洪水和疾病）、文化服務（如精神、娛樂和文化收益）以及支持服務（如維持地球生命生存環境的養分循環）

生態安全是指生態系統的健康和完整情況。

生態安全的內涵可以歸納為：

一，保持生態系統活力和內外部組分、結構的穩定與持續性；

二，維持生態系統生態功能的完整性；

三，面臨外來不利因素時，生態系統具有相當的抵抗性。

這三方面實際是生態系統健康、服務功能和風險問題。當前構建指標研究仍處于不斷探索與完善的階段，模型和方法層出不窮，構建方法已從簡單的層次分析和適宜性分析轉變為復雜的生態過程動態模擬，而“源地識別—阻力面構建—廊道提取”的研究框架是構建生態安全格局的典型范式

本文將從生態安全的內涵入手，-------

如何根據區域生態環境存在的實際問題，收集與研究相關的資料和研究成果及多類型、多時相遙感數據；

如何清洗數據，對數據進行處理和信息挖掘識別影響生態環境安全的因素；

講解如何對5種關鍵的生態系統服務（水源涵養、土壤保持、防風固沙和生境質量、固碳量）進行定量評估，如何在評價結果基礎上識別出能夠保障區域生態安全的生態源地；

如何根據研究區生態系統服務重要性構建基本阻力面，如何運用最小累積阻力等模型識別潛在生態廊道；

如何構建生態安全格局，如何實施生態安全格局的優化策略

將為開發建設生態城市、保障區域生態安全提供空間指引

ArcGIS Pro作為ESRI面向新時代的GIS產品，它在原有的ArcGIS平臺上繼承了傳統桌面軟件（ArcMap）的強大的數據管理、制圖、空間分析等能力，還具有其獨有的特色功能，例如二三維融合、大數據、矢量切片制作及發布、任務工作流、超強制圖，時空立方體等。由于Python語言的簡潔性、易讀性以及可擴展性，使用Python將大大提升地理數據處理的效率。

理解使用地理數據，使用掌握Python的相關模塊和庫，掌握ArcGIS Pro的空間分析與制圖技能；

掌握安全評價指標體系的構建與計算；掌握突變模型在指標集成中的作用；掌握生態安全評價時空過程分析與趨勢預警的方法。

將基于對區域生態變化的趨勢和內在關系的理解，結合生態問題診斷、生態功能需求評估和景觀格局規劃，助力保障生態系統的功能性與服務性

生態安全評價理論及方法介紹

一、生態安全評價簡介

?一、生態服務能力簡介

生態安全格局構建研究方法簡介

?

編輯

添加圖片注釋，不超過 140 字（可選）

平臺基礎

一、ArcGIS Pro介紹

1. ArcGIS Pro簡介

2. ArcGIS Pro基礎

3. ArcGIS Pro數據編輯

4. ArcGIS Pro空間分析

5. 模型構建器

6. ArcGIS Pro符號制作

7. ArcGIS Pro制圖布局與出圖

二、Python環境配置

1. Python軟件下載與安裝

2. 程序編寫與運行

3. Python代碼書寫規則

4. 文件讀寫

文件對象、文本文件的讀寫、JSON文件讀寫、二進制文件讀寫、HDF文件讀寫、Excel文件讀寫、文件系統和路徑操作

5. ArcPy簡介

基本情況

利用ArcPy運行工具

工具運行環境

空間參照

6. 訪問和管理空間數據

對表格數據（table）、要素類（feature class）、柵格數據（raster）、數據集（dataset）的訪問與管理

數據獲取與清洗

數據獲取：

數據主要包括土地利用數據、社會經濟數據、基礎地理信息數據、自然環境數據（地形、土壤以及氣候數據）：

?

?數據預處理（ArcGIS Pro及Python環境）

1. 土地利用數據進行拼接、裁剪、重投影（桌面端與云計算）

2. 將社會經濟數據、植被指數數據進行裁剪、重投影及重采樣處理（桌面端與云計算）

3. 將基礎地理信息數據進行拼接、投影轉換，矢量數據柵格化

4. 氣象數據裁剪、重投影及重采樣處理；站點數據提取及地統計分析

5. DEM數據投影變換和影像裁剪

數據清洗：去除重復數據、填補缺失值、處理異常值和轉換數據格式等操作

基于USLE模型的土壤侵蝕評價

生態系統服務功能評估技術規范簡介

二、生態系統服務功能評估的內容和流程、評估指標體系、評估方法等

?

?水土保持功能主要與氣候、土壤、地形和植被有關，主要考慮土壤可蝕性、地形、降雨等因子。

通用土壤流失方程(USLE)的計算公式如下：

?式中：

A：任一坡耕地在特定的降雨、作物管理制度及所采用的水土保持措施下，單位面積年平均土壤流失量，t/ha

R：降雨侵蝕力因子，是單位降雨侵蝕指標，如果融雪徑流顯著，需要增加融雪因子，MJ*mm/(ha*h)

K：土壤可蝕性因子，標準小區上單位降雨侵蝕指標的土壤流失率

L：坡長因子；

S：坡度因子，等于其它條件相同時實際坡度與9%坡度相比土壤流失比值；由于L和S因子經常影響土壤流失，因此，稱LS為地形因子，以示其綜合效應；

C：植被覆蓋和經營管理因子，等于其它條件相同時，特定植被和經營管理地塊上的土壤流失與標準小區土壤流失之比；

?基于風蝕修正模型的防風固沙功能評估

防風固沙是生態系統（如森林、草地等）通過其結構與過程減少由于風蝕所導致的土壤侵蝕的作用，是生態系統提供的重要調節服務之一。防風固沙功能主要與風速、降雨、溫度、土壤、地形和植被等因素密切相關。以防風固沙量（潛在風蝕量與實際風蝕量的差值）作為生態系統防風固沙功能的評估指標。

?水源涵養模型

水源涵養是生態系統（如森林、草地等）通過其特有的結構與水相互作用，對降水進行截留、滲透、蓄積，并通過蒸散發實現對水流、水循環的調控，主要表現在緩和地表徑流、補充地下水、減緩河流流量的季節波動、滯洪補枯、保證水質等方面。以水源涵養量作為生態系統水源涵養功能的評估指標。

采用模型評估法來評估水源涵養評估模型，采用水量平衡方程來計算水源涵養量，水源涵養評估模型公式為：

?

?InVEST模型估算碳儲量和生境質量

碳儲量估算

?生境質量估算

?生態安全格局構建

重要生態源地識別

1.生態系統服務重要性

各生態系統服務按照自然斷點法分為高、較高、中、較低、低五個級別，以全球生態系統服務價值估算中各項生態系統服務在生態資產中的比重構成為依據 ，確定各項生態系統服務的權重，并進行加權疊加分析，得到生態系統服務重要性空間分布結果。

2.生態敏感性

生態敏感性具體分級標準主要參考國家生態環境部頒發的《生態功能區暫行規程》《生態保護紅線劃定技術指南》、國家有關生態功能區劃工作生態敏感性指標體系分級標準以及相關研究，建立生態敏感性指標體系，進行生態敏感性分析。

3.空間分析提取生態源地

將生態敏感區和生態系統服務重要性評價結果進行疊加，利用 ArcGIS Pro空間分析模塊的熱點分析工具識別疊加后的生態系統重要性冷熱區域，

?阻力面模型構建

物種在不同景觀單元之間進行遷移時會受到阻礙，因此需要通過構建阻力來計算其在克服阻力情況下的擴散路徑。在確定生態源地的基礎上，依據最小阻力累積模型，將每個柵格單元的生態系統服務價值視為服務流動的阻力，價值越高阻力越小。

?1）影響空間阻力的因子分析（高程、坡度、植被覆蓋因素、道路等因素）

2）阻力系數及權重確定

3）阻力面提取

三、阻力模型生態廊道提取

生態廊道是兩個源斑塊之間阻力最低的通道，區域中源斑塊間的聯系需要通過構建生態廊道來建立。

區域內生態廊道的識別通常先利用最小阻力模型模擬生成廊道，再結合現有城市生態廊道，或是根據地物現狀進行修正，從而確定生態廊道的位置和寬度。

電路模型生態廊道提取

電路理論指用電子在電路中隨機游走的特性來模擬物種個體或基因在景觀中的遷移擴散過程，使用源地間的電流強度反映生態斑塊和廊道的相對重要性，從而預測物種擴散與遷移規律、識別移動路徑，這一方法更符合真實的物種運動情況；

1）生態源地：每個生態源作為一個電路節點，根據電阻面的最小成本路徑計算出兩個節點之間每條鏈路的累積電阻。累積電阻被指定為鏈路的電阻。

2）生態夾點：對于每對電路節點，一個節點任意連接到 1 安培的電流，而另一個節點接地。在所有電路節點對之間迭代計算有效電阻。對于n 個節點，有n ( n?? 1)/2 次計算。累計當前值反映了隨機游走者到目的地節點的凈遷移量，可用于識別生態廊道的重要性。累積電流值越大，景觀中的區域越重要。具有最高電流值的區域被指定為夾點。

3）生態屏障：屏障被確定為可以大大增強生態源連通性和生態修復的關鍵節點。隨著一定區域的生態恢復，該區域的抵抗力降低；因此，通過恢復區域連接節點的最低成本路徑的累積電阻也降低了。那些累積阻力下降幅度最大的恢復區域被確定為障礙。

?1. 科技論文結構

2. 摘要和結論

3. 引言與討論

4. 論文投稿技巧分析

5. SCI論文案例分析

生態系統服務----構建生態安全格局----權衡與協同動態分析--------多情景模擬預測----社會價值評估

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【生态系统服务】构建生态安全格局--权衡与协同动态分析--多情景模拟预测--社会价值评估的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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