一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法

本发明涉及国土空间生态保护修复工程监测评价领域，尤其涉及一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法。

背景技术：

1、面临国土空间生态系统退化、生态功能失调、水土污染、水土流失等诸多生态环境问题，我国按照山水林田湖草是生命共同体理念，全面推进国土空间生态保护修复工程，对生态系统中各要素进行综合修复治理，维护和提升区域生态系统稳定性、生态系统服务功能、生态环境质量等，促进绿色经济社会可持续发展。大型流域国土空间生态修复工程一般分为流域尺度、生态修复单元尺度、子项目尺度，子项目区可体现生态保护修复工程小范围内的生态环境状况，而工程在改善子项目区生态环境的同时，还会对子项目区外围的生态环境造成影响，届时需要外扩一定范围生成生态保护修复单元进行监测和评价。现有生态保护修复单元的监测和评价多集中在单一要素或单一目标，对自然地理单元的完整性、生态系统的关联性、自然生态要素的综合性考虑不足，整体性、系统性的国土空间生态保护修复单元监测评价指标体系构建尚不完善，各项单要素评价和全要素综合评价方法仍有短板，部分监测指标评价结果缺乏空间分布特征的可视化，难以满足我国新时期生态保护修复区生态环境质量的监管需求。因此，需要积极推进国土空间生态保护修复单元监测评价指标体系构建、布点方法、评价方法等方面的创新，全面详实地掌握单元内生态环境质量。

技术实现思路

1、本发明提出一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法，选取水环境质量、土壤环境质量、生态系统质量和生态系统服务功能四大类指标构建系统的监测评价指标体系，具有针对性的、全面性地布设监测点、监测网，通过人工采样、现场调查、遥感解译结合的方式获取详实的数据、图层等，改进单项指标的评价方法和综合评价方法，解决了现有监测评价方法导致评价结果单一化、不全面、缺乏直观性的问题。

2、本发明所采取的技术方案如下：一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法，包括以下步骤：

3、1)以流域内行政边界以及诊断的主要生态环境问题为基础，在自然地理单元内，将流域国土空间划分为若干个生态保护修复单元。

4、2)确定国土空间生态保护修复单元监测区域；依据生态保护修复单元土地利用现状图、水系图、生态系统功能区划图、生态环境治理现状图，确定监测评价指标，构建系统性、整体性的监测评价指标体系。

5、监测指标体系包括水环境质量、土壤环境质量、生态系统质量和生态系统服务功能一级监测指标，地表水环境质量24项基本项目、土壤环境质量农用地、建设用地重金属基本项目及ph值、植被覆盖度、叶面积指数、总初级生产力、水源涵养量、水土保持量、香农多样性指数二级指标。

6、3)运用网格法、河流网络法，结合gis辅助法，对水、土壤环境质量布设具有代表性的监测点。

7、采用河流网络法结合gis辅助法，对监测区域内干流和支流的上中下游、干流与支流交汇处、湖库、入库口、出库口处布设监测断面；对土壤进行系统随机布点，网距选择2500m。

8、4)利用人工采样检测方法获取水土环境质量指标数据，利用遥感影像解译的方法获取生态系统质量、生态系统功能评价指标的数据。

9、根据设计监测点经纬度坐标进行现场取样、实验检测获取水环境质量24项基本项目、土壤环境质量农用地或建设用地重金属基本项目的数据；通过地理空间数据云平台、中国气象科学数据共享服务网、全国生态环境调查数据库中国1:100万土壤数据库、全球生物多样性信息网获取生态系统质量和生态系统服务功能的遥感影像、高程影像、气象、土壤、动物和植物分布基础数据。

10、5)通过arcgis技术，采用图形叠加法综合评价生态保护修复单元生态环境质量。

11、利用综合水质标识指数法评价水环境质量，利用内梅罗污染指数法评价土壤环境质量，利用反距离权重法对水质和土壤质量区域化；利用生态系统质量eqi评估法评价生态系统质量；利用水源涵养量、土壤保持量、香农多样性指数评价生态系统服务功能；通过arcgis技术，采用图形叠加法对各指标评价结果进行权重叠加，综合评估生态保护修复区生态环境质量。

12、6)将评价结果进行优、良、中、低、差五个等级可视化，获取国土空间生态保护修复单元生态环境质量空间分布情况。

13、通过arcgis软件综合评价结果划分优、良、中、低、差五个等级可视化，计算统计各质量等级区域的面积、比例。

14、本发明创造的有益效果为：本发明提供了一种国土空间生态保护修复单元生态环境质量监测评价方法，构建了全要素系统的指标体系，给出了有针对性、全面性的监测点、监测网布设方法，运用人工采样、现场调查、遥感解译结合的方式获取详实的数据、图层等，改进单项指标的评价方法和综合评价方法，解决了现有监测评价方法导致评价结果单一化、不全面、缺乏直观性的问题。可为国土空间系统化保护修复区的生态环境质量监测和综合评价提供科学技术支撑，具有重要的现实意义。

技术特征：

1.一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法，其特征在于：所述的步骤2)中，监测指标体系包括水环境质量、土壤环境质量、生态系统质量和生态系统服务功能一级监测指标，地表水环境质量24项基本项目、土壤环境质量农用地、建设用地重金属基本项目及ph值、植被覆盖度、叶面积指数、总初级生产力、水源涵养量、水土保持量、香农多样性指数二级指标。

3.根据权利要求1所述的一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法，其特征在于：所述的步骤3)中，采用河流网络法结合gis辅助法，对监测区域内干流和支流的上中下游、干流与支流交汇处、湖库、入库口、出库口处布设监测断面；对土壤进行系统随机布点，网距选择2500m。

4.根据权利要求1所述的一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法，其特征在于：所述的步骤4)中，根据设计监测点经纬度坐标进行现场取样、实验检测获取水环境质量24项基本项目、土壤环境质量农用地或建设用地重金属基本项目的数据；通过地理空间数据云平台、中国气象科学数据共享服务网、全国生态环境调查数据库中国1:100万土壤数据库、全球生物多样性信息网获取生态系统质量和生态系统服务功能的遥感影像、高程影像、气象、土壤、动物和植物分布基础数据。

5.根据权利要求1所述的一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法，其特征在于：所述的步骤5)中，利用综合水质标识指数法评价水环境质量，利用内梅罗污染指数法评价土壤环境质量，利用反距离权重法对水质和土壤质量区域化；利用生态系统质量eqi评估法评价生态系统质量；利用水源涵养量、土壤保持量、香农多样性指数评价生态系统服务功能；通过arcgis技术，采用图形叠加法对各指标评价结果进行权重叠加，综合评估生态保护修复区生态环境质量。

6.根据权利要求1所述的一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法，其特征在于：所述的步骤6)中，通过arcgis软件综合评价结果划分优、良、中、低、差五个等级可视化，计算统计各质量等级区域的面积、比例。

技术总结一种流域国土空间生态保护修复工程的单元尺度生态环境质量监测评价方法，将流域国土空间划分为若干个生态保护修复单元；确定生态保护修复单元监测区域，选取水环境质量、土壤环境质量、生态系统质量、生态系统服务功能指标，构建系统性、整体性的监测评价指标体系；采用网格法、河流网络法和GIS辅助法布设具有代表性的监测点和全面性的监测网；利用人工采样、现场调查和遥感影像解译方法相结合的方式获取监测评价指标的数据；通过ArcGIS技术，采用图形叠加法综合评价生态保护修复单元生态环境质量，将评价结果进行等级可视化。本发明提供了一种适用于流域国土空间生态保护修复单元生态环境质量的全方位、可视化的系统性监测评价方法。技术研发人员：郝喆,魏苗苗,陈娜,刘俊艺,王杰,申城受保护的技术使用者：辽宁大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29