IUEMS产品结构说明

城市生态智慧管理系统（Intelligent Urban Ecosystem Management System）简称IUEMS是由中国科学院生态环境研究中心欧阳志云研究员团队牵头开发的一款面向城市生态系统评估、规划与管理的软件平台。IUEMS包括单机版和在线版，其中单机版仅限小范围定制使用，在线版全面开放在官网www.iuems.ac.cn上注册和预约后就可以使用绝大多数功能。

IUEMS平台包括四大类功能，对应四个二级模块:城市生态系统评估系统(UEAS，Urban Ecosystem Analysissystem)、城市生态AI耦合模拟系统(BOCES,Brain of Coupled Ecosystem Systems)、城市生态知识共享平台(KSP，Knowledge Sharing Platform ),以及城市生态管理决策系统（SUED， System for Urban EcosystemDecisions) 。

城市生态系统评估系统（UEAS）旨在提供各类城市生态系统服务评估及其他典型综合指标核算服务，也包括一些必要的数据预处理功能。各类城市生态系统服务包括缓解热岛效应服务、暴雨径流削减服务、面源污染控制服务等；综合指标包括生态产品总值核算、城市生态综合质量指数、生态资产指数等；预处理功能包括栅格数据增强、投影转换、分区统计、城市人口集聚区边界识别等。

城市生态AI耦合模拟系统（BOCES）旨在实现社会-经济-自然复合生态系统中各类空间化关系的模拟。主要基于卷积神经网络进行N-1空间关系的模拟，既可以指定N-1关系，也可以开展自由探索，在发现稳定拟合关系后，可以利用训练好的模型开展复杂系统的控制性实验。

城市生态知识共享平台（KSP）旨在为城市生态研究人员提供一个学术交流平台，包括数据共享、文献交流、讲座培训等。其中数据共享部分包括网络资源（提供链接）、IUEMS自有资源（提供下载）、IUEMS用户自愿共享资源（提供下载）；文献交流和讲座培训以公众号和官网通知形式进行。

城市生态管理决策系统（SUED）旨在为城市生态空间管理人员提供直观的城市生态空间管理工具，包括可视化工具（实现配色和标准出图）、分析结果展示与对比工具、一键计算工具（包含数据抄报派单功能）、土地利用影响预测、最优保护地选择等功能。

简单总结，城市生态系统评估系统（UEAS）是面向独立指标的计算，城市生态AI耦合模拟系统（BOCES）是面向多指标（可空间化）的关系模拟，城市生态知识共享平台（KSP）面向研究人员的知识交换需求，这三者的主要目标用户为有意愿洞悉生态原理的科研人员。而城市生态管理决策系统（SUED）则是面向管理决策人员，方便他们进行一键计算（仅需要输入数据，不需要了解过程）、结果直观对比、了解生态空间变化的敏感点。

简单总结，城市生态系统评估系统（UEAS）是面向独立指标的计算，城市生态AI耦合模拟系统（BOCES）是面向多指标（可空间化）的关系模拟，城市生态知识共享平台（KSP）面向研究人员的知识交换需求，这三者的主要目标用户为有意愿洞悉生态原理的科研人员。而城市生态管理决策系统（SUED）则是面向管理决策人员，方便他们进行一键计算（仅需要输入数据，不需要了解过程）、结果直观对比、了解生态空间变化的敏感点。

目前IUEMS平台的主要功能已经基本开发完成，部分模块还处于内测阶段（coming soon），已经上线的功能绝大多数面向公众免费使用，仅有部分管理决策功能面向机构提供商业使用。免费使用的功能仅需要注册和预约即可操作（可预约当天），每用户预约时可选择未来3月内的任意10天占用；但为了保证大家的使用体验，目前每天计算人数（预约）限制在20用户，预约界面方便大家直观看到占用情况。如确有紧急需要，可邮件联系blhan@rcees.ac.cn获取临时使用资格。

撰文：韩宝龙 中国科学院生态环境研究中心

IUEMS数据管理框架说明

目前IUEMS平台上的数据传输管理逻辑包括以下两类：

通用数据管理框架适用于绝大多数场景，每用户可以在云服务器上占用10G空间（含上传数据、结果数据、过程数据和获取的共享平台数据），通过“数据管理”功能与分析工具间进行数据传输，与个人电脑进行数据传输。目前数据共享功能尚在开发中，不能使用。

通用数据管理框架：

“一键计算”数据管理框架适用于多部门抄报数据-单部门统筹运算的模式，数据抄报部门仅有依据数据清单抄报数据的权限，不能执行运算，也不能查看结果。目前该数据框架仅存在于“GEP核算（政府版）”中。

“一键计算”数据管理框架：

IUEMS的分析计算实现

本平台的操作逻辑简单清晰：

step1：数据预处理后上传至“数据管理”；

step2：“计算页面”打开/新建项目并调用数据进行计算；

step3：计算完成后保存至“数据管理”后可以下载至用户主机。

具体提示见下图：

重复强调3处重点：

（1）数据预处理：•注意压缩数据：如果你的数据过大，可以尝试压缩。①照研究区域对原始数据进行裁剪；②栅格数据压缩，下载平台提供的数据预处理工具进行LZW方式压缩；③矢量数据压缩，下载平台提供的数据预处理工具删除掉不必要的属性字段。•注意统一投影坐标系：如果你的数据来源多元，难以保障投影坐标系统一，或是投影坐标系在研究区形变较大影响长度、面积计算等，建议采用平台提供数据预处理工具选择合适的、统一的投影坐标系。

（2）无人值守计算：当用户启动本步骤的计算后，无论断网还是关闭网页，后台依旧会计算。下次重新打开项目，如计算完成则结果出现在图层管理中，如仍在计算则运行信息会更新进度（需要等待下次%更新）。

（3）地图网页显示：这里的地图显示可能会和用户主机其他软件显示不同，这是因为本平台webGIS显示采用EPSG：3857投影坐标系（计算仍采用用户文件坐标系）。

GEP敏捷计算-SO EASY~

当用户不需要了解计算过程，仅需要计算结果时，可以使用“生态管理决策-GEP一键计算”功能，只要根据用户需要，选择计算的功能模块，就可以生成数据需求清单，实现数据抄报；在完成数据上传后就可以一键实现所有的模块计算，并支持生成规范的结果报告。

【目前这个功能还在内测中，仅向内测伙伴开放】

通过“多图对比”功能实现两期用地影响对比

进行用地影响（生态系统服务影响）比较的前提是用户已经对两种及以上的用地情景进行了计算，并保存好结果数据。

在此基础上可以使用“生态管理决策->多图对比”功能实现，具体操作步骤如下：

用户同样可以使用自有的其他数据在此平台进行对比，比如温度数据、降雨数据等，从原理上说上图中的左右两边完全可以自选，这个平台主要是①统一了图例（含配色和值域）；②更形象的直观拖动对比。

模型手册更新说明

本栏目将介绍IUEMS中已经上线且公开发表的模型的科学原理，对于尚未发表的模型暂缓上架模型说明。 模型手册主要包括以下信息：

【1】模型名称

【2】模型更新时间、模型手册更新时间

【3】模型手册撰写与开发人员

【4】模型较其他类似成果的主要特征

【5】模型的主要科学原理说明

【6】推荐引用和阅读的文献

减少泥沙淤积服务模型说明书

【1】模型名称

减少泥沙淤积服务

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】原理简述：

自然生态系统通过林冠层、林下植被、枯落物层、根系等各个层次消减雨水的侵蚀力，增加土壤抗蚀性从而减少土壤流失，从而减少了河道中可能发生的泥沙淤积。

【4】数学过程：

减少泥沙淤积服务的功能量核算按式（A.2）和式（A.3）。

【5】减少泥沙淤积服务核算参数：

【5.1】降雨侵蚀力因子：

降雨侵蚀力因子R核算方法有两种方法，可根据数据可得性选择： ——基于月降雨量的计算模型，核算按式（D.1）；

——基于日降雨量资料的半月降雨侵蚀力模型来估算降雨侵蚀力，核算按式（D.2）、式（D.3）、式（D.4）和式（D.5）。

【5.2】土壤可蚀性因子：

土壤可蚀性因子K核算按式（D.6）。

【5.3】坡长和坡度因子：

坡长因子L的核算按式（D.7）、式（D.8）和式（D.9），坡度因子S的核算按式（D.10）。

【5.4】植被覆盖因子：

在P不能通过实验测定的情况下，可以通过土地利用类型的典型P值替代，不同土地利用类型取值见表D.2。

【6】价值评估

功能量乘单价即可得到，建议单价采用人工清淤成本。

【7】数据需求

降雨等气象数据建议来自气象监测部门；坡度坡长数据建议来自自然资源部门，也可以通过DEM数据自己计算得到；土壤属性数据建议来自当地自然资源部门，也可以下载全球或中国1公里网格数据；植被覆盖数据建议采用遥感NDVI反演数据；水土保持因子设定主观性比较强，建议无人工灰色保护措施为1，完全人工灰色保护措施为0；土壤容重建议实测得到，也可以查阅文献得到；泥沙淤积系数建议实测，也可以查阅文献得到；土壤中各类污染物含量建议实测，也可以查阅文献得到。

【8】要点说明

减少泥沙淤积量有别于土壤保持量，受保持的土壤仅有一部分会沉积到河道中；土壤保持量的单位是吨，泥沙淤积量的单位是立方米，这是为了方便价值计算，建议价值计算的替代成本采用清淤成本，该工程一般按照土方计算。

【9】参考文献

陈云明,刘国彬,郑粉莉,张卫.RUSLE侵蚀模型的应用及进展[J].水土保持研究,2004(04):80-83.

Yoder Daniel, etal. The future of RUSLE: Inside new Revised Universal Soil Loess Equation[J].J. Soil and Water Conservation, 1995, 50(5):484-489.

Renard, K G,Foster G R, et al. RUSLE, revised: Status, question, answer, and the future[J].J. Soil and Water Conservation, 1995, 49(3): 213-220.

Foster G R, Toy T E, Renard K G. Comparison of the USLE, RUSLE1.06c, and RUSLE2for application to highly disturbed land[R]. First Interagency Conference onResearch in the Watersheds, 2003.154-160

径流分析模型说明

--徐迪航

--中国科学院生态环境研究中心

【1】模型名称

径流分析模型

该模型是城市内涝削减模型（暴雨径流调节模型）和面源污染控制模型（径流角度）的前置模型。

径流分析模型旨在计算降雨时期每种土地利用类型上的径流量。

【2】模型更新时间、模型手册更新时间

模型更新时间：2019-07-08

说明更新时间：2020-04-30

【3】模型手册撰写与开发人员

徐迪航

【4】模型较其他类似成果的主要特征

[1]传统径流分析一般采用年均数据，而本平台的模型支持逐日数据，通过利用多个气象站的逐日降雨数据进行空间插值，大大提高了降雨数据的时间分辨率，增加了模型精度。

[2]适用于高分辨率土地利用数据，提高了空间数据分辨率，增加了模型精度。

[3]对计算步骤作出云端后台集成，操作便捷，增加了模型计算效率。

【5】模型的主要科学原理说明

降水过程会带来地表径流，城市化进程带来的土地利用变化导致城市地表不透水地面激增，导致城市水循环过程变化，降水径流增加，雨水资源流失的同时引发城市内涝问题。城市生态系统能够在降雨过程中吸收保持雨水，缓解城市内涝、消减城市径流，提供径流调节服务。本模型基于美国农业部水土保持局开发的SCS-CN模型，适用于城市尺度径流调节服务功能量的模拟计算：

式中：CN值为径流曲线数，是地表产流能力的综合反映。国内外学者依据大量不同区域土壤地质、土壤入渗能力、前期土壤湿度情况及土地利用分类等实测数据，建立了CN值检索表。其土壤水文组分类标准见下表：

降雨前5-30天 降雨量直接影响前期土壤湿润情况，进而影响潜在最大蓄水载荷的大小，从而影响CN值的取值。AMC是用于表征流域降雨事件前期降雨量的函数，依据降雨前5d的总降雨量和植被状况将土壤湿润程度由低到高分为AMC1、AMC2、AMC3三个等级，具体分类标准见下表：

【6】数据需求与一般来源

[1]研究区边界面矢量文件:一般由甲方提供，也可使用行政边界文件。

[2]各站点逐月降雨数据xlsx文件:下载或者购买，也可以向当地气象部门申请。需注意的是，excel中数据格式需按照软件中标准格式，否则无法进行计算

[3]生态系统类型栅格文件:可以采购，也可以免费下载较低分辨率文件，还可以自己用遥感影像解译。

[4]土壤栅格数据文件:需要四个栅格图，分别为砂粒、粉粒、黏粒、有机质含量占土壤百分比栅格图。中国土壤科学数据库可申请使用

[5]研究区内SCS-CN模型参数矩阵:可通过研究区内的城市水文相关研究文献获取，或采用SCS-CN模型手册中的标准CN值参数表.

【7】推荐引用和阅读的文献

[1] AndrzejWalega,Devendra M. Amatya,Peter Caldwell,Dan Marion,Sudhanshu Panda. Assessmentof storm direct runoff and peak flow rates using improved SCS-CN models forselected forested watersheds in the Southeastern United States[J]. Journal ofHydrology: Regional Studies,2020,27.

[2] Ravi Kant Pandey,RajendraGupta,Alex Thomas. Runoff estimation using SCS-CN method for Bhadokharwatershed, Jhansi district, Uttar Pradesh[J]. Indian Journal of SoilConservation,2019,47(3).

[3] 张改英. 基于SCS-CN方法的水文过程计算模型研究[D].南京师范大学,2014.

[4] 李鑫川,贺巧宁,张友静.SCS-CN模型的改进及其空间尺度效应[J].南水北调与水利科技,2019,17(05):64-70+130.

暴雨径流调节（内涝削减）模型说明

--徐迪航 中国科学院生态环境研究中心

【1】模型名称

暴雨径流调节（内涝削减）模型

运行该模型前需先运行“径流分析模型”，该模型旨在计算暴雨时期（用户自定义，默认日降雨大于50mm）的生态空间提供的径流削减量（相较完全硬化地表情况下）。

【2】模型更新时间、模型手册更新时间

模型更新时间：2019-07-08

说明更新时间：2020-04-30

【3】模型手册撰写与开发人员

徐迪航

【4】模型较其他类似成果的主要特征

[1]传统径流分析一般采用年均数据，而本平台的模型支持逐日数据，通过利用多个气象站的逐日降雨数据进行空间插值，大大提高了降雨数据的时间分辨率，增加了模型精度。

[2]适用于高分辨率土地利用数据，提高了空间数据分辨率，增加了模型精度。

【5】模型的主要科学原理说明

 降水过程会带来地表径流，城市化进程带来的土地利用变化导致城市地表不透水地面激增，导致城市水循环过程变化，降水径流增加，雨水资源流失的同时引发城市内涝问题。城市生态系统能够在降雨过程中吸收保持雨水，缓解城市内涝、消减城市径流，提供径流调节服务。本模型基于美国农业部水土保持局开发的SCS-CN模型，适用于城市尺度径流调节服务功能量的模拟计算：

式中：CN值为径流曲线数，是地表产流能力的综合反映。国内外学者依据大量不同区域土壤地质、土壤入渗能力、前期土壤湿度情况及土地利用分类等实测数据，建立了CN值检索表。其土壤水文组分类标准见下表：

降雨前5-30天 降雨量直接影响前期土壤湿润情况，进而影响潜在最大蓄水载荷的大小，从而影响CN值的取值。AMC是用于表征流域降雨事件前期降雨量的函数，依据降雨前5d的总降雨量和植被状况将土壤湿润程度由低到高分为AMC1、AMC2、AMC3三个等级，具体分类标准见下表：

本模型的暴雨径流调节服务旨在计算暴雨时期有无生态空间情境下的径流形成量差值，根据上述数学模型，即可计算并进行对比。

其实，本模型的主要计算步骤已经在“径流分析模型”中完成，该模型仅仅是对暴雨时期进行阈值设定和筛选。

【6】数据需求与一般来源

[1]研究区边界面矢量文件：一般由甲方提供，也可使用行政边界文件

[2]各站点逐月降雨数据xlsx文件：下载或者购买，也可以向当地气象部门申请。需注意的是，excel中数据格式需按照软件中标准格式，否则无法进行计算。

[3]径流深度空间分布栅格文件：为径流分析模型结果文件。

【7】推荐引用和阅读的文献

[1] AndrzejWalega,Devendra M. Amatya,Peter Caldwell,Dan Marion,Sudhanshu Panda. Assessmentof storm direct runoff and peak flow rates using improved SCS-CN models forselected forested watersheds in the Southeastern United States[J]. Journal ofHydrology: Regional Studies,2020,27.

[2] Ravi Kant Pandey,RajendraGupta,Alex Thomas. Runoff estimation using SCS-CN method for Bhadokharwatershed, Jhansi district, Uttar Pradesh[J]. Indian Journal of SoilConservation,2019,47(3).

[3] 张改英. 基于SCS-CN方法的水文过程计算模型研究[D].南京师范大学,2014.

[4] 李鑫川,贺巧宁,张友静.SCS-CN模型的改进及其空间尺度效应[J].南水北调与水利科技,2019,17(05):64-70+130.

面源污染控制（径流）模型说明

--徐迪航 中国科学院生态环境研究中心

【1】模型名称

面源污染控制（径流）模型

运行该模型需要提前运行径流分析模型（如只计算暴雨径流期还需要运行暴雨径流削减模型）。该模型旨在计算生态空间削减径流的过程中滞留的污染物数量。

【2】模型更新时间、模型手册更新时间

模型更新时间：2019-07-08

说明更新时间：2020-04-30

【3】模型手册撰写与开发人员

徐迪航

【4】模型较其他类似成果的主要特征

[1]利用多个气象站的逐日降雨数据进行空间插值，提高了降雨数据的空间与时间分辨率，增加了模型精度。

[2]适用于高分辨率土地利用数据，对计算步骤作出云端后台集成，操作便捷，增加了模型计算效率。

【5】模型的主要科学原理说明

面源污染是指溶解性或固体污染物在大面积降水和径流冲刷作用下汇入收纳水体而引起的水体污染。城市化进程导致了土地利用的迅速变化，由此引起的城市面源污染已经成为城市水污染的主要来源。城市生态系统在降水过程中能够消减降水径流，从而提供面源污染物消减服务。本模型基于曲线模型（SCS-CN模型）城市生态系统提供的径流消减量，并由此计算面源污染物消减量与面源污染物消减率：

【6】数据需求与一般来源

[1]研究区边界面矢量文件：一般由甲方提供，也可使用行政边界文件。

[2]各站点逐月降雨数据xlsx文件：下载或者购买，也可以向当地气象部门申请。需注意的是，excel中数据格式需按照软件中标准格式，否则无法进行计算。

[3]生态系统类型栅格文件:可以采购，也可以免费下载较低分辨率文件，还可以自己用遥感影像解译。

[4]径流深度空间分布栅格文件：为径流分析模型结果文件。

[5]研究区内降雨事件评价污染物浓度参数:可通过研究区内的城市水文相关研究文献获取。

【7】推荐引用和阅读的文献

[1] AndrzejWalega,Devendra M. Amatya,Peter Caldwell,Dan Marion,Sudhanshu Panda. Assessmentof storm direct runoff and peak flow rates using improved SCS-CN models forselected forested watersheds in the Southeastern United States[J]. Journal ofHydrology: Regional Studies,2020,27.

[2] Ravi Kant Pandey,RajendraGupta,Alex Thomas. Runoff estimation using SCS-CN method for Bhadokharwatershed, Jhansi district, Uttar Pradesh[J]. Indian Journal of SoilConservation,2019,47(3).

[3] 张天蛟,刘刚,王圣伟.基于GIS/RS的不同土地利用类型重金属面源污染比较[J].农业机械学报,2014,45(S1):124-132.

[4] 李鑫川,贺巧宁,张友静.SCS-CN模型的改进及其空间尺度效应[J].南水北调与水利科技,2019,17(05):64-70+130.

面源污染控制（土壤）模型说明书

【1】模型名称

面源污染控制（土壤）

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】数学过程：

减少面源污染服务的功能量核算按式（A.4）

空气净化(合规)服务 模型说明书

【1】模型名称

空气净化(合规)服务

【2】模型更新时间

2021-01-28

【3】原理简述：

自然生态系统吸收、过滤、分解降低大气污染物，从而有效净化空气，改善大气环境，并使大气环境质量达到要求

【4】数学过程：

采用大气污染物净化量作为核算指标，按照GB 3095—2012中对环境空气质量应控制项目的规定，选取二氧化硫、氮氧化物、颗粒污染物等污染物指标，当颗粒污染物数据不可得时可采用工业粉尘替代，核算方法有以下两种：

【5】价值评估

污染物净化价值由功能量乘单价核算得到。单位治理成本来自物价部门，或采用国家发展和改革委员会《排污费征收标准及计算方法》收费标准、《关于调整排污费征收标准等有关问题的通知》或者《中华人民共和国环境保护税法》中的收费标准。

【6】数据需求

空气质量达标标准由当地生态环境部门提供；空气污染物排放量由当地生态环境部门提供，一般查找当地生态环境统计年鉴的排放数据；空气质量现状数据由当地生态环境部门提供，一般查找当地生态环境统计年鉴的质量数据；各生态系统类型的空气净化系数建议通过实测获取，或查找相关文献。

【7】要点说明

空气质量是否达标是关键；空气排放和空气质量现状数据一般由统计年鉴查找，不能完全空间化。

【8】参考文献

【待填写】

水体自净服务（合规） 模型说明书

【1】模型名称

水体自净服务（合规）

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】原理简述：

水体自净功能是指湖泊、河流、沼泽等水域湿地生态系统吸附、降解、转化水体污染物，从而降低污染物浓度，使水质达标的功能。

【4】数学过程：

采用水体污染物净化量作为核算指标，按照GB 3838—2002对水环境质量应控制项目的规定，选取COD、总氮、总磷等污染物指标，核算方法有以下两种：

【5】价值评估

水质净化价值量计算采用替代成本法，通过工业治理水污染物成本评估生态系统水质净化价值。化学需氧量、氨氮、总磷净化价值计算方法：运用化学需氧量、氨氮、总磷各种污染物水质净化功能量，分别乘以单位化学需氧量、氨氮、总磷处理的费用，核算水体净化价值。

【6】数据需求

水体质量达标标准由当地生态环境部门提供；水体污染物排放量由当地生态环境部门提供，一般查找当地生态环境统计年鉴的排放数据；水体质量现状数据由当地生态环境部门提供，一般查找当地生态环境统计年鉴的质量数据，也可以采用多光谱反演数据；各类水体的净化系数建议通过实测获取，或查找相关文献。

【7】要点说明

水体质量是否达标是关键；水体污染物排放和水体质量现状数据一般由统计年鉴查找，难完全空间化。

【8】参考文献

【待填写】

气候调节服务 模型说明书

【1】模型名称

气候调节服务

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】原理简述：

自然生态系统通过植被蒸腾作用、水面蒸发过程吸收太阳能，从而调节夏季气温、改善人居环境舒适程度的功能

【4】调节气候服务：

采用生态系统蒸腾蒸发总消耗的能量作为调节气候的功能量，核算按式（A.5）、式（A.6）和式（A.7）

【5】调节气候服务核算参数

【5.1】不同生态系统类型单位面积蒸腾参数

可由城市生态监测数据获取或文献获取。

【5.2】水面蒸发量参数

可由城市气象监测数据获取或文献获取。

固碳释氧服务（NPP）模型说明书

【1】模型名称

固碳释氧服务（NPP）

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】原理简述：

自然生态系统在光合作用过程中吸收大气中的二氧化碳（CO2）合成有机质，将碳固定在植物或土壤中，并释放出氧气的功能。该功能有利于降低大气中二氧化碳浓度，减缓温室效应。对维护大气中氧气的稳定，改善人居环境具有重要意义。

【4】数学过程

采用生态系统二氧化碳固定量作为核算指标，核算方法如下：

——如果净生态系统生产力（NEP, Net ecosystem productivity）数据可得，生态系统二氧化碳固定量核算按式（A.8）；

【4.1】净生态系统生产力法核算参数：

净生态系统生产力NEP核算方法有以下两种：

 ——如果异氧呼吸消耗数据可得，NEP由NPP减去异氧呼吸消耗得到，核算按式（D.13）；

【5】价值评估

功能量乘单价即可得到价值量。固碳单价建议采用碳市场交易价格，释氧单价采用市场价值法（即医疗制氧价格）核算生态系统提供氧气的价值。

【6】数据需求

NEP建议实测得到；NPP建议实测得到，也可以通过遥感解译得到；NEP和NPP的转换系数建议实测得到，也可以查阅文献得到；氧气需求阈值海拔根据实际输入，一般建议输入2600米。

【7】要点说明

并不是所有地方的氧气产生都对人有效用，通常是高于一定海拔后氧气稀薄才突出效用。

【8】参考文献

【待填写】

固碳释氧（速率） 模型说明书

【1】模型名称

固碳释氧（速率）

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】数学过程

采用生态系统二氧化碳固定量作为核算指标，核算方法如下：

——如果净生态系统生产力（NEP）和生物量数据均不可得，采用固碳速率法计算生态系统二氧化碳固定量，核算按式（A.10）。

【4】固碳速率法核算参数：

固碳速率法中森林（及灌丛）固碳量FCS核算按式（D.15），草地固碳量GSCS核算按式（D.16），湿地固碳量WCS核算按式（D.17），农田固碳量CSCS核算按式（D.18）。

农田土壤固碳速率核算方法有以下三种：

——无固碳措施条件下，农田土壤固碳速率核算按式（D.19）；

——施用化学氮肥、复合肥条件下，农田土壤固碳速率核算按式（D.20）和式（D.21）；

——秸秆还田条件下，农田土壤固碳速率核算按式（D.22）和式（D.23）。

固碳释氧（年际） 模型说明书

【1】模型名称

固碳释氧（年际）

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】数学过程：

采用生态系统二氧化碳固定量作为核算指标，核算方法如下

——如果净生态系统生产力（NEP）数据不可得，采用生物量法测算生态系统二氧化碳固定量，核算按式（A.9）；

水源涵养服务 模型说明书

【1】模型名称

水源涵养服务

【2】模型更新时间

2021-01-28

【3】原理简述

自然生态系统通过林冠层、枯落物层、根系和土壤层拦截滞蓄降水，增强土壤下渗、蓄积，从而有效涵养土壤水分、调节地表径流和补充地下水的功能。

【4】数学过程：

采用水量平衡方程，计算生态系统通过拦截滞蓄降水，增强土壤下渗、蓄积，涵养土壤水分、调节地表径流和补充地下水所增加的水资源总量，核算按式（A.14）。

【5】价值评估

功能量乘单价即可得到，建议单价采用水库单位库容的工程造价及维护成本等数据来自发改委、水利等部门发布的工程预算依据，或公开发表的参考文献，并根据价格指数折算得到核算年份的价格。

【6】数据需求

降雨数据由当地气象站点数据空间插值获取，在IUEMS中可以用径流分析模型计算出来；径流数据建议在当地实测获取，在IUEMS中可以用径流分析模型计算出来；植被蒸腾数据建议实测获取，也可以采用遥感的ET数据;水面蒸发数据建议由实测获取，也可以采用参考文献数据。年侧向渗漏量难获取，一般忽略不计，IUEMS平台暂无此项。

【7】要点说明

当蒸散发量大的地方有可能出现负值。

【8】参考文献

【待填写】

海岸带防护 模型说明书

【1】模型名称

海岸带防护

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】原理简述：

【3.1】防护海岸带服务

通过统计植被重要性指数HRI＞0的岸段数量计算海岸带的防护总长度，核算按式

【3.2】防护海岸带服务核算参数：

植被重要性指数（HRI）核算方法见式（D.31）。通过对海岸带地貌、地形、海平面变化、风暴露、波暴露、波浪潜能、近海自然植被等自然物理因子进行风险等级量化（见表D.5），按式（D.32）计算每个岸段的脆弱性指数。由于气候变化和人类活动的综合影响，近海自然植被完全消失时植被对海岸带的防护功能最低，此时自然植被因子的风险等级最大（Rhabitat=5），按式（D.32）计算得到每个岸段的最大脆弱性指数CVImax。

房屋交易自然景观溢价服务 模型说明书

【1】模型名称

房屋交易自然景观溢价服务

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】概述：

总的房屋销售自然景观溢价核算按式（A.26）

【4】房屋交易自然景观溢价服务核算参数：

对当年已知的房产交易处所，即调查样本空间位置及其成交单价（P），进行以处所为中心的双圈层缓冲区分析（见示例）。计算单位面积房屋的景观溢价水平，核算按式（D.33）。

【5】注：

当该公式显著，且所有显著的系数时，认为公式成立；否则应当调整缓冲区半径R，以及解释变量个数，以使公式成立。

空气健康 模型说明书

【1】模型名称

空气健康

【2】模型更新时间

2021-08-17

【4】数学过程：

以GB 3095—2012中二级标准作为清新空气的服务基准，以PM10、PM2.5和O3作为代表污染物，通过健康效应计算暴露人口的变化量，进而计算出因空气质量改善带来的发病损失和致死损失的变化量。核算按式（A.28）。

【4.1】减少呼吸道疾病服务核算参数：

因大气环境改善而带来的呼吸系统疾病患者门诊、住院、死亡人数变化量核算分别见式（D.36）、式（D.37）和式（D.38）。

——如果异氧呼吸消耗数据可得，NEP由NPP减去异氧呼吸消耗得到，核算按式（D.13）；

酒店景观溢价 模型说明书

【1】模型名称

酒店景观溢价

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】数学过程：

总的酒店租赁自然景观溢价核算按式（A.27）。

【4】深圳市自然景观对酒店住宿收入贡献调查问卷：

深圳市自然景观对酒店住宿收入贡献调查问卷相关信息可参考表D.7。

文化旅游 模型说明书

【1】模型名称

文化旅游

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】数学过程：

采用区域内自然景观的年旅游总人次作为旅游休闲服务的功能量评价指标，核算按式（A.21）。运用旅行费用法核算人们通过休闲旅游活动体验生态系统与自然景观美学价值，并获得知识和精神愉悦的非物质价值，核算按式（A.22）、式（A.23）、式（A.24）和式（A.25）。

【4】深圳市旅游景观支付意愿调查问卷：

深圳市旅游景观支付意愿调查问卷相关信息可参考表D.6。

物质生产 模型说明书

【1】模型名称

物质生产

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】物质产品功能量核算方法：

各类物质产品的产量通过统计资料获取。物质产品总产量按式（A.1）进行求和。

洪涝削减 模型说明书

【1】模型名称

洪涝削减

【2】模型更新时间

2021-08-17

【4】数学过程：

削减洪涝量包括林灌草削减洪涝水量和水库削减洪涝量两部分，核算按式（A.11）、式（A.12）和式（A.13）。

【5】削减洪涝服务核算参数

【5.1】植被削减洪涝核算参数

采用暴雨期（一般以日降雨50mm为标准）的地表径流量作为核算指标，核算方法有以下两种：

【5.2】水库削减洪涝核算参数

如果能采集到防洪库容数据，则直接使用防洪库容数据指代水库的削减洪涝能力。如果防洪库容数据较难获取，则采用式（D.30）计算水库削减洪涝能力

路侧噪声削减 模型说明书

【1】模型名称

路侧噪声削减

【2】模型更新时间

2021-08-17

【3】数学过程：

将全市具有交通绿化带且非高架道路的路段按照宽度、流量、道路等级进行分类，每类道路两侧设置监测样点采集相关数据计算削减交通噪声量，核算按式（A.15）。

缓解热岛效应模型

【待更新】

日常休憩服务模型

【待更新】

动物生境质量模型

【待更新】

核心科研团队

IUEMS是由中国科学院生态环境研究中心欧阳志云主任课题组牵头开发，课题组长期从事生态评估与规划研究， 所在城市与区域生态国家重点实验室面向国际生态学前沿和国家生态安全需求，以城市与区域生态系统为对象，以生态学为基础，兼融环境学、地理学、经济学和社会学等相关学科，开展人类活动胁迫下的生态系统演变机理及其调控机制研究，发展复合生态系统生态学，为解决我国重要生态环境问题、促进城市与区域可持续发展提供科学与技术支撑。

IUEMS核心科研团队主要由欧阳志云课题组成员构成：

欧阳志云研究员是IUEMS项目负责人兼首席科学家，长期从事生态系统服务评估与管理应用研究，在本项目中，负责为IUEMS布置工作任务，选择新的科研攻坚方向，指导完善新模型开发过程中的理论和方法完备性，推动IUEMS从科学研究走向实际应用。

韩宝龙副研究员是IUEMS项目执行负责人，负责落实IUEMS开发任务，组织IUEMS日常学术交流活动，协调IUEMS核心科研团队、软件开发团队、顾问专家团队和项目伙伴之间的合作与沟通。同时，也负责缓解热岛效应、自然景观溢价、日常休憩等生态系统服务数学模型和关键数据预处理模型、管理优化模型的开发。

王效科研究员、徐卫华研究员、肖燚副研究员、逯非副研究员、张路副研究员、冼超凡助理研究员、孔令桥助理研究员等发挥自己领域专长在平台开发和推广应用过程中都给予了宝贵的建议和重要的支持。

此外，课题组博士后邬桐（特别研究助理）、蔡文博、张岩等，硕博研究生（含联合培养）徐迪航、孟楠、许超、戚文超、宋昌素、林亦晴、王文静、刘晏冰、束承继、姜紫薇、张佳田等都参与了模型开发和测试，并撰写研究成果向同行求证（以上排名不分先后）

IUEMS平台仍处在不断开发和完善当中，未来将有更多的科学家参与IUEMS模型研发过程中，我们十分欢迎致力于城市生态分析模型研发的老师和同学报名参与IUEMS研发！有意者请邮件至blhan@rcees.ac.cn，参与形式和待遇面议。

软件开发团队

本项目的单机版和在线版均有中国科学院生态环境研究中心委托环安科技有限公司开发。环安科技有限公司长期从事环评软件的开发工作，拥有自主知识产权的大气污染扩散模拟评估软件、噪声评估与模拟（噪声地图）软件，以及环评实操经验。依赖环安科技在地理信息表达、环境影响评价和软件编程上的所长，使IUEMS能够按计划顺利进入公测。

环安科技有限公司参与本项目的主要人员包括：王如建 高级工程师（总经理）、杨庆周 高级工程师（环评事业总监，中科绿色发展信息技术有限公司 总经理）、刘卫强 高级工程师（软件开发总监，中科绿色发展信息技术有限公司 信息技术总监），以及若干参与代码编辑和测试的软件工程师。

顾问专家团队

【待更新】

协作伙伴团队

感谢以下国内外机构在IUEMS开发和测试过程中给予的见意和帮助（排名不分先后）！如有新的伙伴愿意加入我们，共同为城市生态事业做贡献，请与我们联系，邮箱blhan@rcees.ac.cn