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【双评价笔记】生态—水源涵养功能重要性:极简化流程与数据来源思路

数读菌 数读城事 2021-09-20
2020年要开始新的征程了呢~
2020年1月出来了最新一版的《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南(试行)》。对于此,大家普遍的意见是,指南怎么越来越虚了,没有具体方法,没有公式。我个人的看法倒是,这恰恰反应了之前的指南过于复杂具体,以至于某些评价方法在地方上不那么适应,再结合陆部长在去年年底的电视会议上的讲话:

第五点要注意,就是综合行政逻辑技术逻辑,是我们会面对很多专家,但是专家有他的技术逻辑的角度......你看我们走过这个过程,我们搞的双评价,这一开始,专家们做完了之后,上百个指标评价一个地方,我们到试点地区去调研......说按你这一评价完了......有100多个指标啊。......这个复杂啊,我看没学过数理统计,没学过微积分,这基本都不明白......你都看不懂.......好多院士给我们弄的,你说简单说不行吧?是吧?还是不行。因为他主要考虑的是技术的问题,它有它的合理性。但是跟行政指挥逻辑,跟行政工作需要,跟保护开发格局对不上,而且指标多,权重多......要抓最要害的问题,我不展开讲,这里的教训多了!这是这个文件的第3个方面科学性。”(由讲话内容整理,所以比较口语化)

2020年1月版大概就是这么个思路,不定死,地方选择合适的方法做,现在谁手里没有几个版本的指南呢?没具体说的评价谁还不能看看之前版本的?就选最合适的方法做,数据能获取的方法做。
话说回来,都说2020年1月版的双评价没有操作性,我看来,至少在生态方面很有操作性。
现在就开始我新的水系列文章的时间~

本篇文章所有数据来源于网络,本着能在网上找到的绝不自己做的原则,在不考虑精度,不考虑数据的现势性的前提下,纯属玩票

对于生态保护重要性评价中的水源涵养功能重要性,新版指南是这么说的:

“通过降水量减去蒸散量和地表径流量得到的水源涵养量,评价生态系统水源涵养功能的相对重要程度。降水量大于蒸散量较多,且地表径流量相对较小的区域,水源涵养功能重要性较高。森林、灌丛、草地和湿地生态系统质量较高的区域,由于地表径流量小,水源涵养功能相对较高。一般地,将累积水源涵养量最高的前50%区域确定为水源涵养极重要区。在此基础上,结合大江大河源头区、饮用水水源地等边界进行适当修正。”

ok,那么就是三个东西:降水量、蒸散量、地表径流量

(1)降水量
降水量的数据我们这边可以先使用“中国科学院资源环境科学数据中心”下载的“中国气象背景数据集”中的年平均降水量数据。“数据的精度为500米,基于全国1915个站点的气象数据,经整理、检查,形成原始数据库后计算得到。”
裁出研究区,完事。

数据引用:徐新良,张亚庆.中国气象背景数据集.中国科学院资源环境科学数据中心数据注册与出版系统(http://www.resdc.cn/DOI),2017.DOI:10.12078/2017121301

(2)蒸散量

蒸散量真的是巨难算,所以,找资源!
蒸散量的数据使用“一带一路”及其毗邻区域地表蒸散发数据集(2015)(ETMonitor_ET_B&R_1km_2015) 。基于ETMonitor模型在日尺度上估算植被蒸腾、土壤蒸发、冠层降水截留蒸发、水面蒸发和冰雪升华,并对各分量求和获得逐日蒸散发量,最终累计获得2015年蒸散发总量。
裁出研究区,完事。

贾立,郑超磊,胡光成,周杰,卢静,王昆.“一带一路”及其毗邻区域地表蒸散发数据集(2015)[DB/OL].全球变化科学研究数据出版系统,2017.DOI:10.3974/geodb.2017.04.11.V1.
(3)地表径流量
这个要稍微算一算,R=P×α;式中,P为降雨量(mm),α为平均地表径流系数,按地表生态系统类型计算。
那么首先就是要有生态系统类型的数据。
没有现状用地数据怎么办?怎么分生态类型数据?哎,真羡慕有实际项目练手的人
找资源!一个是土地覆盖数据,一个是生态系统数据,相互结合下就能用了。
生态系统分类的数据可以在“生态系统评估与生态安全数据库”获取,矢量数据,类目清晰;唯一的不足就是网站上没有提供农田、建设用地的数据,不知道是基于什么考量。给个网址你们自己去看看:http://www.ecosystem.csdb.cn/
地表覆盖数据可以在网络上找到很多来源,可以参考之前的文章:
  【荐文】数据福利|土地利用(覆盖)数据下载汇总

总结一下,以及看看各个数据源的数据是个什么样子的:

结合一下各个数据源的数据,大概就能出一个像那么回事的生态系统类型划分图:

现在就计算下地表径流量,把生态系统类型按照指南要求换算成地表径流系数(我这里参考的是2019年6月版指南):

我这里扩大了10000倍是因为直接用了【重分类】来做。地表径流系数有了,降雨量之前也有了,用【栅格计算器】算一下地表径流量:

(4)计算水源涵养量
【栅格计算器】计算降水量减去蒸散量和地表径流量

(5)水源涵养功能重要性分级

2020年1月版的双评价指南中,提出:一般将累积水源涵养量最高的前50%区域确定为水源涵养极重要区。结合《生态红线划定指南》“将累加服务值占生态系统服务总值比例的50%与80%所对应的栅格值,作为生态系统服务功能评估分级的分界点”。

参考《生态红线划定指南》中的累积服务功能计算方法,运用栅格计算器,输入公式“Int([某一功能的栅格数据]/[某一功能栅格数据的最大值]×100)”,得到归一化后的生态系统服务值栅格图。导出栅格数据属性表,属性表记录了每一个栅格像元的生态系统服务值,将服务值按从高到低的顺序排列,计算累加服务值。

反正就是算数,算完了看看50%与80%所对应的栅格值,然后分类。


好了,结束,恭喜你看到这里,来个分享、在看、赞赏三连呗~

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