本发明涉及生态、统计学，具体而言，涉及一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法及装置。
背景技术：
1、滨海湿地作为人类重要的自然资源，提供了蓝碳储量、生物多样性维持和海岸防护等关键生态系统服务。探究滨海湿地关键生态系统服务的权衡协同关系，揭示协同效益的空间分布信息，有助于滨海湿地的资源配置优化和保护水平提升。然而，当前研究仍缺乏国家尺度的中国滨海湿地关键生态系统服务与权衡协同关系地图，更重要的是，关键生态系统服务的协同潜力尚未被充分探索，无法精准识别中国滨海湿地生态系统服务协同与权衡的热点区域，为滨海湿地的精准保护与修复工作带来了挑战。同时，考虑到生态系统服务功能受到生态系统和社会系统之间复杂的相互作用，复杂模型需要被发展，通过耦合自然、社会经济和生态因素来预测生态系统服务的协同潜力。
2、贝叶斯网络作为一个重要的决策支持工作，基于专家经验和定量分析，能够整合生态系统服务的生态过程和社会经济活动等多重信息及其复杂因果关系，有效地推断未来事件发生的可能性并允许制图表达，来帮助模拟生态系统服务间的协同潜力。因此，绘制我国滨海湿地蓝碳储量(blue carbon storage)、生物多样性维持(biodiversityconservation)和海岸防护(coastal protection)关键生态系统服务的空间分布图，理清生态系统服务在空间上的权衡协同关系，探究滨海湿地生态系统服务协同的空间格局及其驱动力，模拟潜在协同区空间分布，优化生态系统服务协同空间格局，对我国滨海湿地的生态保护与生态修复顺利实施，滨海湿地资源实现可持续管理具有重要理论和实践意义。
3、有鉴于此，申请人在研究了现有的技术后特提出本技术。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法及装置，以解决现有方法无法精准识别滨海湿地生态系统服务协同与权衡的热点区域等缺点，实现关键生态系统服务的协同优化。
2、为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
3、一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，包括：
4、s1,获取目标区的生态空间数据库，所述生态空间数据库包括基本地理数据集、蓝碳储量数据集、物种空间数据集、气候环境数据集与社会经济数据集；
5、s2,根据所述生态空间数据库，采用arcgis软件的渔网工具与裁剪工具将目标区生成指定大小的网格图层，得到目标区的像元集；
6、s3,根据所述蓝碳储量数据集与目标区的像元集，结合地上生物量与地下生物量计算出目标区的总生物碳储量，即蓝碳储量；
7、s4,根据所述物种空间数据集与目标区的像元集,目标区的每个像元视为一个空间单元，得到目标区的物种丰富度和稀有度范围，通过所述物种丰富度和所述稀有度范围的图层空间叠加，得到目标区的生物多样性维持能力；其中，所述物种丰富度为每个空间单元内分布的物种总数；所述稀有度范围通过计算空间单元内分布的物种在全局范围面积的比例加权总和得到；
8、s5,根据所述气候环境数据集与社会经济数据集，利用invest模型估算得到不同情景下的暴露度指数，通过两个不同情景下的相对暴露度指数的差值大小评估得到目标区的海岸防护能力；
9、s6,根据所述蓝碳储量、生物多样性维持能力和海岸防护能力,即三项生态系统服务，得到耦合协调度，以评估分析生态系统服务之间的整体协调水平；
10、s7,根据所述生态空间数据库，筛选出影响所述生态系统服务的探索性变量，得到自然因素和社会因素；然后利用arcgis与分区统计工具计算得到目标区像元的自然因子与社会因子；
11、s8,采用netica软件构建基于贝叶斯网络的生态系统服务协同预测模型，将所述自然因子、所述社会因子、所述生态系统服务及所述耦合协调度，采用自然断点法进行数据离散化处理后，作为协同预测模型的输入变量节点，输出得到所述生态系统服务与所述耦合协调度节点的概率分布；
12、s9,根据所述生态系统服务与所述耦合协调度节点的概率分布，通过敏感性分析评估自然、社会驱动因子对生态系统服务及其协同的影响，并识别生态系统服务协同的关键驱动因素以及不同协同情景下的最优环境变量组合，模拟不同情景下生态系统服务的潜在协同区域。
13、本发明还提供了一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化装置，包括：
14、数据库获取单元,用于获取目标区的生态空间数据库，所述生态空间数据库包括基本地理数据集、蓝碳储量数据集、物种空间数据集、气候环境数据集与社会经济数据集；
15、像元集生成单元,用于根据所述生态空间数据库，采用arcgis软件的渔网工具与裁剪工具将目标区生成指定大小的网格图层，得到目标区的像元集；
16、蓝碳储量计算单元,用于根据所述蓝碳储量数据集与目标区的像元集，结合地上生物量与地下生物量计算出目标区的总生物碳储量，即蓝碳储量；
17、生物多样性维持能力计算单元,用于得到目标区的生物多样性维持能力，根据所述物种空间数据集与目标区的像元集,目标区的每个像元视为一个空间单元，得到目标区的物种丰富度和稀有度范围，通过所述物种丰富度和所述稀有度范围的图层空间叠加，得到目标区的生物多样性维持能力；其中，所述物种丰富度为每个空间单元内分布的物种总数；所述稀有度范围通过计算空间单元内分布的物种在全局范围面积的比例加权总和得到；
18、海岸防护能力计算单元,用于根据所述气候环境数据集与社会经济数据集，利用invest模型估算得到不同情景下的暴露度指数，通过两个不同情景下的相对暴露度指数的差值大小评估得到目标区的海岸防护能力；
19、耦合协调度计算单元,用于根据所述蓝碳储量、生物多样性维持能力和海岸防护能力,即三项生态系统服务，得到耦合协调度，以评估分析生态系统服务之间的整体协调水平；
20、驱动因子获取单元,用于根据所述生态空间数据库，筛选出影响所述生态系统服务的探索性变量，得到自然因素和社会因素；然后利用arcgis与分区统计工具计算得到目标区像元的自然因子与社会因子；
21、贝叶斯模型构建单元,用于构建基于贝叶斯的生态系统服务协同预测模型，采用netica软件构建基于贝叶斯网络的生态系统服务协同预测模型，将所述自然因子、所述社会因子、所述生态系统服务及所述耦合协调度，采用自然断点法进行数据离散化处理后，作为协同预测模型的输入变量节点，输出得到所述生态系统服务与所述耦合协调度节点的概率分布；
22、分析单元,用于根据所述生态系统服务与所述耦合协调度节点的概率分布，通过敏感性分析评估自然、社会驱动因子对生态系统服务及其协同的影响，并识别生态系统服务协同的关键驱动因素以及不同协同情景下的最优环境变量组合，模拟不同情景下生态系统服务的潜在协同区域。
23、综上所述，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
24、本发明整合现有的生态空间数据库、利用生物多样性的物种丰富度、稀有度范围指标和invest模型得到目标区域的蓝碳储量、生物多样性维持能力和海岸防护能力，以分析生态系统服务的空间分布特征。
25、然后，基于空间自相关分析、自组织映射网络及耦合协调度分析生态系统服务的权衡协同关系，阐明两两生态系统服务之间的空间聚类现象和三项生态系统服务的空间组合特征及整体协调水平。
26、再者，综合自然因子和社会因子、生态系统服务及耦合协调度，构建生态系统服务的贝叶斯网络协同预测模型，识别出影响协同的关键驱动因子；通过设置不同协同目标的情景，识别出潜在协同区的空间分布，以综合考虑生态系统服务的协调性和潜在协同性，实现生态系统服务协同的空间优化。
27、通过本发明方法可以探明我国滨海湿地等关键生态系统服务的空间分布，明晰生态系统服务的权衡协同关系，厘清生态系统服务协同的影响机制，模拟潜在协同区分布，以此实现生态系统服务协同空间优化。这有助于为决策者在生态系统建设与修复方面提供空间管理信息，为我国滨海湿地等空间管理提供科学参考促进国家及地方一级履行全球气候变化适应和生物多样性承诺。
1.一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，其特征在于,所述总生物碳储量的计算公式如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，其特征在于,所述稀有度范围的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，其特征在于，所述暴露度指数的计算公式为：
5.根据权利要求4所述的一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，其特征在于，所述耦合协调度的公式如下:
6.根据权利要求5所述的一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，其特征在于,基于贝叶斯网络的生态系统服务协同预测模型的概率分布计算公式如下：
7.根据权利要求6所述的一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，其特征在于,在评估分析生态系统服务之间的整体协调水平时，采用geoda软件对生态系统服务之间进行空间自相关分析，所述空间自相关分析包括全局空间自相关分析和局部空间自相关分析，以分析变量在空间分布上是否呈现集聚性。
8.根据权利要求7所述的一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，其特征在于,所述全局空间自相关分析能够反映目标区域内各个空间单元与邻近空间单元间的关联程度及总体分布特征，通过全局自相关指数表示，当全局自相关指数值大于0时，代表两个变量在空间分布上整体呈现正相关关系；当全局自相关指数值小于0时，代表两个变量在空间分布上整体呈现负相关关系，其计算公式为：
9.根据权利要求8所述的一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化方法，其特征在于,在评估分析生态系统服务之间的整体协调水平时，采用生态系统服务簇分析目标区生态系统服务之间的协同或权衡关系，所述生态系统服务簇为多个生态系统服务在空间或时间上呈现集聚现象，簇中多个生态系统服务之间此消彼长或相互增益的组合特征分别表示权衡与协同关系，具体为：
10.一种基于贝叶斯的生态系统服务空间权衡协同优化装置，其特征在于，包括：
