政策资讯

一种沙地防沙治沙工程的生态功能调控方法、装置及设备

专利类型:
发明
申请号/专利号:
CN202411440546.9
申请人(专利权人):
水利部牧区水利科学研究所、内蒙古农业大学
行业类别:
G06Q10/0637 G06Q50/26
技术成熟度:
成熟
公布时间:
2025-01-21
证书状态:
有效
交易价格:
面议
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技术摘要

权利要求书

技术附图

交易流程

委托经理人

本申请公开了一种沙地防沙治沙工程的生态功能调控方法、装置及设备,涉及生态修复领域,该方法包括:获取目标沙区的黄沙信息、植被覆盖度、土壤信息、气象信息及水资源信息;根据黄沙信息、植被覆盖度、土壤信息及气象信息,确定目标沙区的防治空间类型;根据植被覆盖度、土壤信息及气象信息,计算目标沙区的土壤风蚀量;根据水资源信息,确定目标沙区的水资源承载力;根据目标沙区的防治空间类型及土壤风蚀量,确定防沙治沙措施;根据目标沙区的水资源承载力,确定防沙治沙措施的带宽;根据防沙治沙措施及带宽,在目标沙区布设防沙治沙措施,以调控目标沙区的生态功能。本申请提高了目标沙区的防沙治沙成效,进而提高了目标沙区的生态功能。

1.一种沙地防沙治沙工程的生态功能调控方法,其特征在于,所述沙地防沙治沙工程的生态功能调控方法包括: 获取目标沙区的黄沙信息、植被覆盖度、土壤信息、气象信息及水资源信息;所述黄沙信息包括沙丘高程、沙丘面积、沙丘移动方向和沙丘年位移量; 根据所述黄沙信息、所述植被覆盖度、所述土壤信息及所述气象信息,确定目标沙区的防治空间类型;所述防治空间类型包括阻沙前沿区、固沙工程区、固沙植被区、沙产业区和阻沙入河区; 根据所述黄沙信息、所述植被覆盖度、所述土壤信息及所述气象信息,确定目标沙区的防治空间类型,具体包括: 根据所述黄沙信息及所述气象信息,确定目标沙区的地貌类型;所述地貌类型包括沙波纹、沙丘、沙丘链和沙原; 若且且,则所述目标沙区的地貌类型为沙波纹;其中,h为目标沙区的沙丘高程,A为目标沙区的沙丘面积,D为目标沙区的沙丘移动方向,为沙波纹的最大高度阈值,为沙波纹的最大面积阈值,为根据气象信息确定的主导风向,为第一允许角度偏差,表示取绝对值; 若且且且,则所述目标沙区的地貌类型为沙丘;其中,为沙丘的最大高度阈值,为沙丘的最大面积阈值,为第二允许角度偏差,,M为沙丘年位移量,为沙丘位移量阈值; 若且且且,则所述目标沙区的地貌类型为沙丘链;其中,为沙丘链的最大高度阈值,,为沙丘链的最小面积阈值,为沙丘链第i个沙丘的移动方向,为沙丘链第j个沙丘的移动方向,第i个沙丘与第j个沙丘相邻,为第三允许角度偏差,为沙丘链的平均位移量; 若且,则所述目标沙区的地貌类型为沙原;其中,为沙原的最大高度阈值,为沙原的最小面积阈值; 根据所述地貌类型及所述植被覆盖度,确定目标沙区的固定程度;所述固定程度包括流动沙地、半固定沙地和固定沙地; 若所述地貌类型为沙波纹且VFC∈VFC1,或所述地貌类型为沙丘且VFC∈VFC1且M>Mthrethre,或所述地貌类型为沙丘链且VFC∈VFC1且Mavgavg>Mthrethre,则所述目标沙区的固定程度为流动沙地; 若所述地貌类型为沙波纹且VFC∈VFC2,或所述地貌类型为沙丘且VFC∈VFC2且M>Mthrethre,或所述地貌类型为沙丘链且VFC∈VFC2且Mavgavg>Mthrethre,则所述目标沙区的固定程度为半固定沙地; 若所述地貌类型为沙波纹且VFC∈VFC3,或所述地貌类型为沙丘且VFC∈VFC3且M

2.根据权利要求1所述的沙地防沙治沙工程的生态功能调控方法,其特征在于,采用以下公式计算目标沙区的土壤风蚀量: ; 其中,为土壤风蚀量,为关键地块长度,,为风沙最大转运量,,为下风向距离,为基于气象信息确定的气象因子,为基于土壤信息确定的土壤可蚀性因子,为基于土壤信息确定的土壤结皮因子,为基于土壤信息确定的地表粗糙度因子,为基于植被覆盖度确定的植被因子。

3.根据权利要求1所述的沙地防沙治沙工程的生态功能调控方法,其特征在于,所述水资源信息包括多个评价指标;多个评价指标分别为:降雨量、可用地表水量、可用地下水量、蒸散发量、植被生态需水量、沙产业需水量、农业需水量、生活需水量及工业用水量;所述水资源承载力包括完全满足、较满足、满足、缺乏和完全不满足; 根据所述水资源信息,确定目标沙区的水资源承载力,具体包括: 对多个评价指标进行加权求和,得到需求得分; 若所述需求得分大于第一需求阈值,则所述水资源承载力为完全满足; 若所述需求得分小于或等于所述第一需求阈值且大于第二需求阈值,则所述水资源承载力为较满足; 若所述需求得分小于或等于所述第二需求阈值且大于第三需求阈值,则所述水资源承载力为满足; 若所述需求得分小于或等于所述第三需求阈值且大于第四需求阈值,则所述水资源承载力为缺乏; 若所述需求得分小于或等于所述第四需求阈值,则所述水资源承载力为完全不满足; 其中,所述第一需求阈值、所述第二需求阈值、所述第三需求阈值及所述第四需求阈值均为预先设定的值,且所述第一需求阈值>所述第二需求阈值>所述第三需求阈值>所述第四需求阈值。

4.根据权利要求1所述的沙地防沙治沙工程的生态功能调控方法,其特征在于,所述防沙治沙措施包括:高立氏沙障前沿阻沙带、沙柳或麦草低立式沙障固沙带、乡土植被固沙防护带、沙产业发展带以及植物工程措施结合阻沙入河带; 根据所述目标沙区的防治空间类型及土壤风蚀量,确定防沙治沙措施,具体包括: 若所述目标沙区的防治空间类型为阻沙前沿区,且,则采用所述高立氏沙障前沿阻沙带;若所述目标沙区的防治空间类型为阻沙前沿区,且,则采用所述高立氏沙障前沿阻沙带及所述沙柳或麦草低立式沙障固沙带;若所述目标沙区的防治空间类型为阻沙前沿区,且,则增加阻沙带的密度及沙障的数量; 若所述目标沙区的防治空间类型为固沙工程区,且,则采用所述沙柳或麦草低立式沙障固沙带;若所述目标沙区的防治空间类型为固沙工程区,且,则增加所述沙柳或麦草低立式沙障固沙带的密度;若所述目标沙区的防治空间类型为固沙工程区,且,则采用所述沙柳或麦草低立式沙障固沙带和化学措施; 若所述目标沙区的防治空间类型为固沙植被区,且,则采用所述乡土植被固沙防护带;若所述目标沙区的防治空间类型为固沙植被区,且,则增加所述乡土植被固沙防护带的密度;若所述目标沙区的防治空间类型为固沙植被区,且,则采用所述乡土植被固沙防护带和化学措施; 若所述目标沙区的防治空间类型为沙产业区,且,则采用所述沙产业发展带;若所述目标沙区的防治空间类型为沙产业区,且,则增加所述沙产业发展带的密度;若所述目标沙区的防治空间类型为沙产业区,且,则降低沙产业的开发强度; 若所述目标沙区的防治空间类型为阻沙入河区,且,则采用所述植物工程措施结合阻沙入河带;若所述目标沙区的防治空间类型为阻沙入河区,且,则增加所述植物工程措施结合阻沙入河带的密度;若所述目标沙区的防治空间类型为阻沙入河区,且,则增加植物工程措施的密度; 其中,为土壤风蚀量,为预先设定的土壤风蚀量最低阈值,为预先设定的土壤风蚀量最高阈值。

5.一种沙地防沙治沙工程的生态功能调控装置,应用于权利要求1-4任一项所述的沙地防沙治沙工程的生态功能调控方法,其特征在于,所述沙地防沙治沙工程的生态功能调控装置包括: 数据获取模块,用于获取目标沙区的黄沙信息、植被覆盖度、土壤信息、气象信息及水资源信息; 防治空间分类模块,与所述数据获取模块连接,用于根据所述黄沙信息、所述植被覆盖度、所述土壤信息及所述气象信息,确定目标沙区的防治空间类型;所述防治空间类型包括阻沙前沿区、固沙工程区、固沙植被区、沙产业区和阻沙入河区; 风蚀量计算模块,与所述数据获取模块连接,用于根据所述植被覆盖度、所述土壤信息及所述气象信息,计算目标沙区的土壤风蚀量; 水资源分析模块,与所述数据获取模块连接,用于根据所述水资源信息,确定目标沙区的水资源承载力; 措施筛选模块,分别与所述防治空间分类模块及所述风蚀量计算模块连接,用于根据所述目标沙区的防治空间类型及土壤风蚀量,确定防沙治沙措施; 带宽调整模块,与所述水资源分析模块连接,用于根据所述目标沙区的水资源承载力,确定防沙治沙措施的带宽; 生态调控模块,分别与所述措施筛选模块及所述带宽调整模块连接,用于根据所述防沙治沙措施及所述防沙治沙措施的带宽,在所述目标沙区布设防沙治沙措施,以调控所述目标沙区的生态功能。

6.一种计算机设备,包括:存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-4中任一项所述的沙地防沙治沙工程的生态功能调控方法。


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