[發明專利]一種用于人工濕地生態系統服務綜合評價的方法

無效

• 申請號: 201010255228.7
• 申請日: 2010-08-13
• 公開（公告）號: CN101916425A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 賀鋒;董金凱;吳振斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院水生生物研究所
• 主分類號: G06Q90/00
• 分類號: G06Q90/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.一種用于人工濕地生態系統服務綜合評價的方法，其步驟是：

A、人工濕地生態系統服務綜合評價指標體系：

結合層次分析法和人工濕地生態系統服務的特點，建立一個由目標層、準則層和指標層構成的人工濕地生態系統服務綜合評價指標體系，目標層為人工濕地生態系統服務綜合指數，評價人工濕地生態系統服務整體質量的高低，準則層為凈化水質，包括出水COD_Cr濃度、出水BOD₅濃度、出水TN濃度、出水NH₄⁺-N濃度、出水TP濃度、出水pH濃度、出水DO濃度和葉綠素去除率和棲息地，棲息地為動物、植物和微生物提供庇護場所，包括植物豐富度、動物豐富度和微生物豐富度、有機質生產、調節微氣候、休閑娛樂和科研教育的生態系統服務；

B、通過專家打分法，構造準則層和指標層的比較判斷矩陣：

設計人工濕地綜合評價專家打分調查問卷并以發送E-mail的方式讓專家給予打分，求打分結果的平均值，以構造各個層次的判斷矩陣，用MATLAB軟件編程，計算各個判斷矩陣的權重向量；

C、進行準則層和指標層的層次單排序及其一致性檢驗：

通過MATLAB軟件，對準則層和指標層進行層次單排序和一致性檢驗；

D、層次總排序及其一致性檢驗：

分為目標層到準則層和準則層到指標層，共兩層，計算目標層對指標層的層次總排序權值，小于等于2層的判斷矩陣總是一致的；

E、根據對研究對象的跟蹤監測及其指標層各指標的特點，求其原始數值，根據模糊隸屬函數法，構造指標層各指標的模糊隸屬函數，并把指標層各指標的原始值代入其模糊隸屬函數中，求其模糊隸屬度：

各個指標的單位和數量級不相同，根據模糊數學原理，用模糊隸屬函數法能實現各種數據的無量綱化，將各類數據轉化為0，1區間內的數值，根據已建立的人工濕地生態系統服務綜合評價指標體系，采用模糊隸屬函數法建立各個指標的模糊隸屬函數，用MATLAB軟件的模糊邏輯工具箱來編輯各個指標的模糊隸屬函數，并通過編程計算其相應的模糊隸屬度；

在地表水環境質量標準當中，COD_Cr、BOD₅、TN、NH₄⁺-N、TP、pH和DO都有相應的標準值，COD_Cr、BOD₅、TN、NH₄⁺-N和TP均為成本型指標，這5個指標的模糊隸屬函數設置為Z型；

DO濃度是效益型指標，出水DO濃度的模糊隸屬函數設置S型：

pH是區間型指標，其模糊隸屬函數設置為梯型，在GB3838-2002中，Ⅰ至Ⅴ類水的pH限值均為6～9，生活飲用水衛生標準規定水質的pH范圍不得超過6.5～8.5，規定出水pH值在6.5～8.5之間；

GB3838-2002沒有葉綠素限值的規定：除去率的角度考察人工濕地對葉綠素的凈化效果，葉綠素去除率達到90％時，人工濕地對葉綠素的凈化效果好，低于10％時，凈化效果差，除去率是效益型指標，葉綠素除去率的模糊隸屬函數設置為S型；

有機質生產指標是效益型，該指標的模糊隸屬函數設置為S型；

動物豐富度、植物豐富度和微生物豐富度指標都是效益型，這3個指標的模糊隸屬函數均設置為S型，植物豐富度、動物豐富度和微生物豐富度均采用Gleason指數進行計算；

溫度調節和濕度調節是效益型指標，這兩個指標的模糊隸屬函數均設置為S型；

旅客滿意度的數據具有封閉性，即它的值在0～100％之間，旅客滿意度是效益型參數，模糊隸屬函數設置為S型；

年單位面積旅客數、直接科研成果、間接科研成果和年受教育人數是效益型指標，構造模糊隸屬函數；

模糊隸屬函數為：

y=1-1x+1]]>

式中：

x——年單位面積旅客數、直接科研成果、間接科研成果和年受教育人數的統計值；

y——年單位面積旅客數、直接科研成果、間接科研成果和年受教育人數的模糊隸屬度；

當年單位面積旅客數、直接科研成果、間接科研成果和年受教育人數為零時，其模糊隸屬度為0，當年單位面積旅客數、直接科研成果、間接科研成果和年受教育人數趨向于無窮大時，模糊隸屬度為1；

F、求總排序向量與相應指標的模糊隸屬度之積，然后求和得出IIEC：

把總排序權重和各個指標的模糊隸屬度進行相乘得出人工濕地生態系統服務綜合指數的得分。