生態(tài)承載力評估需要多源海量數(shù)據(jù)支撐,耗費(fèi)大量時間成本與人力成本。該文以"一帶一路"地區(qū)為例,以冗余存儲、按需計算、多尺度表達(dá)為主要手段,提出了柵格數(shù)據(jù)區(qū)塊存儲與分析方法,并開發(fā)了生態(tài)承載力評估系統(tǒng)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了多種數(shù)據(jù)的存儲、分析和表達(dá),解決了大范圍生態(tài)承載力評估中低效率、高成本等問題。柵格數(shù)據(jù)區(qū)塊存儲與分析方法可有效提高生態(tài)承載力評估效率,并在用戶所需尺度上快速展現(xiàn)生態(tài)承載力評估結(jié)果,且該方法中算法的空間復(fù)雜度對運(yùn)算速度影響較大,而時間復(fù)雜度對運(yùn)算速度影響較小;預(yù)警推送和自動化報表功能可快速生成生態(tài)承載力狀態(tài)及其變化結(jié)果,從而提高生態(tài)承載力評估的實(shí)時性、高效性和便捷性。 

【文章來源】：地理與地理信息科學(xué). 2020,36(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

“一帶一路”生態(tài)承載力評估系統(tǒng)功能框架

本研究提煉了“一帶一路”所涉及的各個國家和地區(qū)生態(tài)承載力相關(guān)指標(biāo)的計算和應(yīng)用流程,根據(jù)需求分析將系統(tǒng)用戶分為數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、科研人員、公眾、政府決策者等角色,并抽取角色之間的虛擬協(xié)同工作關(guān)系,如數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、科研人員之間存在算法、數(shù)據(jù)之間的相互支持關(guān)系,政府決策者和科研人員之間存在相互引導(dǎo)關(guān)系等。根據(jù)生態(tài)承載力計算流程以及角色關(guān)系,生態(tài)承載力評估系統(tǒng)架構(gòu)涵蓋了云服務(wù)器端、數(shù)據(jù)管理端、數(shù)據(jù)分析端和門戶網(wǎng)站四部分(圖1),其中,數(shù)據(jù)管理端和數(shù)據(jù)分析端主要用戶為數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和科研人員,門戶網(wǎng)站則向科研人員、公眾和政府決策者開放。云服務(wù)器端是整個系統(tǒng)的核心,用于集中存儲與生態(tài)承載力評估相關(guān)的數(shù)據(jù)以及開放相關(guān)的業(yè)務(wù)功能模塊,其包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析服務(wù)器集群、預(yù)警服務(wù)器和Web服務(wù)器四部分。1)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與對象存儲兩種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的持久化,前者采用MariaDB數(shù)據(jù)庫,主要用于存儲系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表、切片數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息等,后者以文件的形式存放原始數(shù)據(jù)和影像切片等。2)數(shù)據(jù)分析服務(wù)器集群通過HTTP協(xié)議和CGI接口向外提供算法接口,可將所有參與計算的區(qū)塊分配在集群中,以適應(yīng)柵格數(shù)據(jù)區(qū)塊存儲與分析方法。由于每個柵格數(shù)據(jù)區(qū)塊在分析中都是相對獨(dú)立的,可直接以區(qū)塊為最小單位進(jìn)行分布式計算,區(qū)塊分析在分布式計算中具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力。3)預(yù)警服務(wù)器通過提取數(shù)據(jù)庫中多項指標(biāo)和時序趨勢數(shù)據(jù),根據(jù)用戶設(shè)定的閾值進(jìn)行預(yù)警,并推送到Web服務(wù)器上,以便科研人員和公眾進(jìn)行查驗與瀏覽。4)Web服務(wù)器是云服務(wù)器端的直接用戶接口,包括通過HTTPS協(xié)議發(fā)布的客戶端網(wǎng)站和通過REST接口協(xié)議發(fā)布的地圖服務(wù)與影像服務(wù)。

為使Web服務(wù)器對用戶的數(shù)據(jù)請求進(jìn)行快速計算與統(tǒng)計,數(shù)據(jù)切片的相關(guān)統(tǒng)計信息(如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等)均存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中(圖4b)。為便于系統(tǒng)讀取切片的基本信息,每個切片的名稱(也是切片在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的主鍵)具有統(tǒng)一的命名規(guī)則,包括數(shù)據(jù)類型、國家代號、區(qū)域代號、LOD序號、行列號等部分(圖4c),其中的數(shù)據(jù)類型從01開始自增,指示某一類型的數(shù)據(jù)源,區(qū)域代號表示數(shù)據(jù)切片所屬的國家或地區(qū)的下屬省級行政區(qū)。3.2 區(qū)塊分析策略

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于供給與消耗的生態(tài)承載力研究[D]. 杜文鵬.長安大學(xué) 2018
[2]山東省水土資源承載力的多尺度分析和統(tǒng)計—動力預(yù)測[D]. 張衍廣.南京師范大學(xué) 2008



本文編號：3045317