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龙图腾网获悉中国科学院地理科学与资源研究所申请的专利一种跨尺度规划目标与生态韧性反馈的国土空间优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119494439B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411529427.0，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种跨尺度规划目标与生态韧性反馈的国土空间优化方法是由王亚飞;何垚;樊杰;周昊;陈东;叶宇轩;沈书薇设计研发完成，并于2024-10-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种跨尺度规划目标与生态韧性反馈的国土空间优化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种跨尺度规划目标与生态韧性反馈的国土空间优化方法，首先基于于大数据平台GEE，利用随机森林算法进行长时序国土空间功能分类，分析驱动力因子。收集多个行政层级的规划文本，分析规划目标，利用等间距法获取目标参数组，并结合“双评价”结果，建模模拟未来国土空间结构。在此基础上分析植被结构，基于生物物理过程模拟全局与局部格网的长时序韧性指标。最后，解析所有韧性指标的变化趋势，若存在趋势转变，反馈并迭代参数，直到所有韧性指标保持稳定或向好趋势，结束循环并输出。该方法首次量化了不同层级规划目标与生态系统韧性的反馈关系，成功实现了可持续性与韧性的有效集成，提高了国土空间结构优化与空间决策的科学性。

本发明授权一种跨尺度规划目标与生态韧性反馈的国土空间优化方法在权利要求书中公布了：1.一种跨尺度规划目标与生态韧性反馈的国土空间优化方法，包括以下步骤： 步骤1、对设定时间范围内的国土空间功能进行长时序分类，分析归纳国土空间结构演变的影响因素； 步骤2、获取研究区域在各行政层级上规划目标并构建规划目标数据库，确定研究区域的功能类型和功能类型的实现优先顺序，所述规划目标数据库至少包括规划目标值、目标变化率、现状值、演变趋势； 步骤3、设置初始化规划目标参数组与优化步长； 基于步骤2所获取的规划目标数据库，基于研究区域各项功能类型参数当前供给值，根据不同行政层级规划中的目标变化率，分别依照特定规划时期内演变的目标变化率，测算在不同行政层级政府规划要求下各个功能类型在特定时间节点上将达到的潜在目标参数值，结合相同时间节点上不同行政层级的潜在目标参数值，针对同一功能类型，对所有行政层级的潜在目标参数值取并集，确定该功能类型的目标参数优化区间；根据研究区域功能类型的重要性，在对应的目标参数优化区间的2％-20％范围内选取该功能类型的优化步长，基于优化步长利用等间隔分割法对目标参数优化区间进行分割得到若干端点值，将不同功能类型的各端点进行组合，得到目标参数组，并结合步骤2中得到的功能类型的实现优先顺序，基于所述端点值由高到低将目标参数组进行排序； 步骤4：国土空间结构未来演变模拟； 通过设置未来国土空间需要满足的目标参数组、区域所存在的约束条件、区域国土空间结构演变驱动力因子，利用建模方法，模拟国土空间功能与结构的演变过程，具体包括以下步骤： 4.1、目标参数设置；在步骤3中所得到的所有目标参数组中，按照排序依次选取其中的目标参数组，以目标年份的目标参数组为终点，目标参数组对应的起始年份数据为起点，对目标参数值进行指定时间步长的插值，得到各时间节点的目标参数值，生成目标参数组的时间序列，作为模拟过程中的目标参数输入模型；同时，借助当前国土空间结构数据与需求满足空间格局数据，利用空间分析方法测算各个国土空间利用类型对于各目标满足能力的平均值，作为目标参数满足能力输入模型； 4.2、约束条件设置；借助国土空间规划的资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价成果，设置开发上限和保护下限两类空间约束条件，开发上限通过从城镇开发适宜性最高的区域内除去最适合农业生产、畜牧业生产和生态保护的区域获得，保护下限通过对农业生产适宜性最高的区域与生态保护重要性最高的区域取并集获得； 4.3、驱动力因子设置；利用ROC检测，解析研究区域国土空间结构历史演变与地理要素之间的相关性，筛选AUC＞0.85的地理要素作为国土空间功能与结构演变的驱动力因子，利用多元线性回归，结合起始年份的国土空间结构，解析国土空间功能结构演变与驱动力因子之间的定量关系； 4.4、复杂系统建模模拟；利用步骤4.3解析的驱动力因子和国土空间功能结构演变与驱动力因子之间的定量关系，基于驱动力因子的空间图集数据，通过不同驱动因子的驱动力权重，结合当前国土空间功能结构和国土空间利用类型对功能类型的满足能力，加权求和得到国土空间功能结构演变概率图集，计算公式如下： 其中，Proba,t为国土空间利用类型a在时间节点t上的国土空间功能结构演变概率，oi为功能类型i的实现优先顺序，Supplyi,t为在时间节点t上可满足功能类型i的需求参数，Demandi,t为在时间节点t上功能类型i的目标参数，wj为驱动力因子j的定量权重，Dj为驱动力因子j的具体取值，nk,t为国土空间利用类型k在时间节点t上的像元数目，capi,k为单个地类k对功能类型i的供给能力，m、n和N分别为功能类型的数目、驱动力因子的数目和国土空间利用类型的数目； 在国土空间功能结构的每个栅格单元上均选取演变概率最高的国土空间利用类型作为演变结果；根据当前模拟结果的国土空间结构，结合国土空间利用类型对于功能类型的满足能力，测算国土空间结构功能类型可满足的需求参数Supplyi： Supplyi＝∑nj*capi,j 其中，Supplyi为可满足功能类型i的需求参数，nj为地类j的像元数目，capi,j为单个地类j对功能类型i的供给能力，i＝1,2,…,N，N表示功能类型的数量；需求参数与当前时间节点的目标参数进行比较，当单项功能类型的最大需求差值与需求参数的比小于1％，且所有功能类型的需求差值与所有功能类型需求参数之和的比小于0.5％时，完成当前时间节点的国土空间结构模拟并进行下一时间节点的国土空间结构模拟，否则重复当前步骤直至满足当前时间节点要求； 步骤5、气候变化下生态系统韧性指标测度，具体方法如下： 根据步骤4中所获得的每个时间节点的国土空间结构模拟结果，统计各个国土空间利用类型在格网尺度的面积占比，结合实地调研统计的植被结构比例，获取各个格网单元的植被类型占比长时序数据，格网单元内植被类型占比计算公式如下： 其中，PFTi,t为在时间节点t上格网g的植被类型i占比，Covj,g,t为在时间节点t上格网g的国土空间利用类型j的面积占比，Propi,j为国土空间利用类型j中植被类型i的比例； 根据气温、降水、光照天数、蒸散发量、地表积温的长时序气候变化数据与土壤有机碳、土壤沙壤质、土壤碳氮含量、土壤PH值、土壤植物细胞沉积量的区域资源数据，将研究区所有格网单元的植被类型占比长时序数据作为生态系统植被结构，长时序气候变化数据和区域资源数据作为生物竞争的营养物质，利用模拟生态系统植被的物质竞争的生物物理过程模型LPJ-GUESS，模拟研究区域内国土空间演变过程中生态系统状态演变，生成未来生态系统的状态与植被结构长时序演变过程，获取格网尺度的NPP、LAI、河流径流量、生态系统碳通量、植被碳汇量、植被生物物质量、植被有机碳长时序生态系统参量结果，作为局部尺度韧性指标，汇总所有长时序生态系统参量结果至研究区域全域，作为全局尺度韧性指标； 步骤6、循环反馈触发的条件判断； 基于步骤5中全局与局部网格上的长时序生态参量结果，依照以下步骤，对系统可持续性与韧性状态进行判断： 6.1、全局尺度和局部尺度的生态状态评价；利用以下算法判断全局尺度上的生态状态参量结果和局部尺度上的生态状态参量结果的演变趋势： ①设置最小趋势长度为tlimit，选取时间长度为l的移动窗口，该移动窗口从时间序列起点出发向后移动，其中时间长度l的取值范围为起始年份至目标年份时间跨度的20％-40％； ②在移动窗口内取生态状态参量结果的极大值与极小值ai与aj，其对应的时间节点分别为i与j；若i-j≥tlimit，认为在时序T＝{j,j+1,…,i}内，时间序列具有上升趋势；若j-i≥tlimit，认为在时序T＝{i,i+1,…,j}内，时间序列具有下降趋势；否则该移动窗口内不存在演变趋势； ③以时间节点i和时间节点j中较晚的一个作为移动窗口的起点，重复步骤②，直至时间序列迭代完成； 若任意生态状态参量时序数据同时存在上升与下降趋势，则在选取下一个目标参数组并重复步骤4；若不存在两个相反的趋势，则输出当前结果，作为国土空间功能与格局优化结果； 步骤7、汇总并可视化优化结果。

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