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怎么高效地完成InVEST模型的整体操作陆地、淡水和海洋三类生态系统服务评估模型

已有 2322 次阅读 2023-3-23 11:25 |个人分类:生态服务评价，生态模型，社会价值，能够量化美学、生物多样性、休闲生活、文娱活动|系统分类:科研笔记

InVEST（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs）是美国自然资本项目组（Natural Capital Project）开发的、用于评估生态系统服务功能量及其经济价值、支持生态系统管理和决策的一套模型系统，它包括陆地、淡水和海洋三类生态系统服务评估模型。旨在通过模拟预测不同土地利用情景下生态系统服务功能物质量和价值量的变化，为决策者权衡人类活动的效益和影响提供科学依据。目前，自然资本项目组开发的InVEST模型已在20多个国家和地区的空间规划、生态补偿、风险管理、适应气候变化等环境管理决策中得到广泛应用。近年来，中国的生态系统服务研究越来越多，并在国家、区域、流域等多个尺度的生态功能区划、生态保护红线划定、生态补偿、生态保护与修复、碳中和等政策中得到应用。

为了能够熟练应用InVEST，往往需要经过大量系统的学习，入门过程漫长，甚至会走很多弯路。本次课培训将通过3天的学习，由浅入深，一步一步讲解InVEST的各种应用模块和工具操作，并通过多个典型实例来指导学员高效地完成InVEST模型的整体操作过程和高级应用。

【目标】

1、掌握INVEST模型学习基础工具GIS的操作及应用

2、掌握模型必备的数据收集方法及获取途径

3、掌握INVEST软件的产水模型原理及实际操作

4、掌握INVEST软件的土壤保持模型原理及实际操作

5、掌握INVEST软件的氮磷输出模型原理及实际操作

6、掌握INVEST软件的生物多样性生境质量模型原理及实际操作

7、掌握利用InVEST 模型完成相关论文写作技巧及方法

内容安排

ArcGIS工具在InVEST模型中的应用

1. ArcGIS操作界面、辅助模块及其他辅助软件介绍；

2. ArcGIS数据形式与数据格式、数据格式之间的相互转换；

3. 新地图要素的创建、数据加载、数据层操作与保存等；

4. 数据属性表的编辑与查询；

5. 投影/坐标系统基础；

6. 投影系统处理策略；

7. 投影系统的查看及转换方法；

8. 各种格式空间数据的剪裁、拼接及提取；

9. 矢量数据、删格数据的符号化；

10. 专题图制作；

11. 图层运算与叠加分析方法；

12. 缓冲区分析技术；

13. 插值技术；

14. 水文分析：提取流域、子流域和水系图

InVEST模型安装及GIS数据处理

1.InVEST模型简介及安装；

2.InVEST模型前期数据的收集与处理：在GIS软件中实现。

Invest模型-产水模块

1产水模型原理

数据需求：土壤的最大根系埋藏深度，年降水量，植物可利用水量，年平均潜在蒸散发，土地利用/覆被，流域，次流域，生物物理系数表等。

2水模型实践操作：以全国产水服务为例

Invest模型-土壤保持模块

1.土壤保持模型原理

流域土壤侵蚀和坡面径流泥沙淤积是决定径流含沙量的自然过程。集水区尺度的泥沙动力学过程的影响因素主要包括气候（尤其是降雨强度），土壤，地形地貌，植被，及农业生产大坝修筑和运营等人类活动。河流泥沙的主要来源包括流域地表侵蚀。

2土壤保持模型实践操作：以全国土壤保持服务为例

Invest模型之氮磷输出模块

1氮磷输出模型原理

在模型中，以径流中养分污染物的清除能力来估算植被和土壤对水质净化的贡献。使用产水、土地利用、养分的加载和过滤以及水质标准等数据来确定当前和将来的土地利用情况的养分持留能力。

2.氮磷输出模型实践操作：以全国氮磷削减服务为例

Invest模型之生物多样性生境质量模块、固碳模块、城市热岛缓解模块

1生物多样性生境质量模型原理

HRA模型可以整合有关生境暴露在每一个压力源的信息及其暴露后果的信息来以单个栅格和分区域规模形式估计和生产出生境风险图。

2生物多样性生境质量模型实践操作：以全国生物多样性维持服务为例

3 固碳模块的操作与应用

4 城市热岛缓解（降温）模块的操作与应用

5 InVEST常用数据下载、常用参数的提取与处理，例如DEM、蒸散（ET）、径流、土壤深度等

1.InVEST 模型在生态保护红线政策及保护优先区甄选项目中的应用及论文写作

生态保护红线政策、保护优先区甄选、自然保护区调整及其他相关项目，均需要在对区域的生态系统服务进行评估的基础上，进一步分析各生态系统服务指标的空间分布与数量特征，揭示各指标的权衡与协同关系；甄选其热点分布区域，将各指标的热点区域进行空间叠加分析，最终得出项目区域的优先保护与管理对策。

生态系统服务的权衡与协同

2.InVEST 模型在生态保护与修复效益评估项目中的应用及论文写作

重大生态保护与修复工程、保护与开发项目等生态政策的制定，如退耕还林政策、生态保护政策、自然保护区调整等，均需要提前对项目实施后的生态效益进行预测。通过情景构建的方法，对不同保护对策或建设路径的生态系统服务成效进行评估与权衡，从而得出最优化的保护与开发对策。

生态系统服务在海拔梯度上协同与管理

生态系统服务聚类协同保护与修复

3.InVEST 模型在生态系统服务供需、碳中和等领域和政策上的具体应用

生态系统服务供需关系是优化国土空间格局的重要举措，是实践“绿水青山就是金山银山”的重要抓手。优化国土空间格局，即是通过优化生态系统布局，提高生态系统服务供给，协调供给与需求之间的矛盾，在适当的尺度上实现供需平衡。此外，绿水青山转化为金山银山的重要前提，是要弄清绿山青山的供给者（供给区域）、消耗者（消耗区域）及其相互关系。揭示生态系统服务的供需耦合特征，是实践“绿水青山就是金山银山”的重要突破口。尤其是当前亟待解决的 “碳中和”目标，更需要对生态系统固碳服务的供给和需求进行正确的量化与空间化。