[發(fā)明專利]一種用于人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010255228.7
• 申請(qǐng)日: 2010-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN101916425A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀鋒;董金凱;吳振斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院水生生物研究所
• 主分類號(hào): G06Q90/00
• 分類號(hào): G06Q90/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種用于人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)的方法，可適用于大部分人工濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合評(píng)價(jià)。

背景技術(shù)

人類一直依賴于生態(tài)系統(tǒng)，而獲得諸如清潔水源、食物、適宜氣候、肥沃土壤、營養(yǎng)循環(huán)、廢物處理等福利。以往，它們有許多不同的定義，但最近被稱為“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(Ecosystem?Service，ES)”，并且得到全世界的關(guān)注。一直以來，人們還認(rèn)為獲得這些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是理所當(dāng)然的，因?yàn)樗鼈兺ǔＪ敲赓M(fèi)的，盡管它們對(duì)人類來說具有至關(guān)重要的作用和顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。事實(shí)上，隨著全世界人口的激增，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)正在退化，甚至在局部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象。因此，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行價(jià)值評(píng)價(jià)十分必要，以結(jié)束人們免費(fèi)獲得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)代。

人工濕地(Constructed?Wetland，人工濕地)是模擬自然濕地的結(jié)構(gòu)與功能人為建造的生態(tài)工程。它能廣泛應(yīng)用于生活污水、工業(yè)廢水、采礦污水、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)污水、垃圾場(chǎng)滲濾液以及水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理。隨著越來越廣泛的應(yīng)用，人工濕地越來越與其周圍環(huán)境相融合，成為具有多種功能的生態(tài)系統(tǒng)。一個(gè)健康運(yùn)行的人工濕地，具有凈化水質(zhì)，為許多動(dòng)物、植物和微生物提供棲息地，調(diào)節(jié)微氣候，有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)，休閑娛樂和科研教育等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

國內(nèi)外對(duì)人工濕地的凈化效果和機(jī)理研究較為深入，但對(duì)其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究相對(duì)較少，且尚未建立一種對(duì)人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合評(píng)價(jià)方法。目前，對(duì)一般的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)多以借鑒經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)為主，具有許多局限性。特別是對(duì)人工濕地這類人為建造的生態(tài)系統(tǒng)，適用性不大。因此應(yīng)該探索并建立新的評(píng)價(jià)方法對(duì)人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行科學(xué)、全面的評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種用于人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)的方法。它是結(jié)合層次分析法和模糊隸屬函數(shù)法構(gòu)建人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)模型。它能方便、深入、全面地分析出人工濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)所具有的全部?jī)r(jià)值。在此基礎(chǔ)上，為人工濕地的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、施工、運(yùn)行和管理提供指導(dǎo)和依據(jù)。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施：

一種用于人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)的方法，其步驟是：

A、人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系：

結(jié)合層次分析法和人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的特點(diǎn)，擬建立一個(gè)由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層構(gòu)成的人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，目標(biāo)層為人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合指數(shù)，評(píng)價(jià)人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)整體質(zhì)量的高低，準(zhǔn)則層即為凈化水質(zhì)(人工濕地的建造目的和其首要功能，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這8個(gè)指標(biāo))、棲息地(為許多動(dòng)物、植物和微生物提供庇護(hù)場(chǎng)所，包括植物豐富度、動(dòng)物豐富度和微生物豐富度這3個(gè)指標(biāo))、有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)(把污水中無機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)，只包括它本身這1個(gè)指標(biāo))、調(diào)節(jié)微氣候(穩(wěn)定氣溫，提高空氣濕度，包括溫度調(diào)節(jié)和濕度調(diào)節(jié)這2個(gè)指標(biāo))、休閑娛樂(人們休閑娛樂，獲得愉悅生活的重要場(chǎng)所，包括年單位面積旅客數(shù)、旅客平均消費(fèi)和旅客滿意度這3個(gè)指標(biāo))和科研教育(蘊(yùn)涵文化價(jià)值和美學(xué)意義，科學(xué)研究的對(duì)象和成果，教育公眾的知識(shí)平臺(tái)，包括直接科研成果，間接科研成果和年受教育人數(shù)這3個(gè)指標(biāo))5個(gè)方面的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

B、通過專家打分法，構(gòu)造準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的比較判斷矩陣：

設(shè)計(jì)人工濕地綜合評(píng)價(jià)專家打分調(diào)查問卷并以發(fā)送E-mail的方式讓專家給予打分，求打分結(jié)果的平均值，以構(gòu)造各個(gè)層次的判斷矩陣，用MATLAB(R2008a)軟件(MATLAB是美國Math?Works公司自20世紀(jì)80年代中期推出的數(shù)學(xué)軟件，它具有優(yōu)秀的數(shù)值計(jì)算能力和卓越的數(shù)據(jù)可視化能力，尤其在矩陣代數(shù)領(lǐng)域它具有高性能數(shù)值計(jì)算的高級(jí)算法，能實(shí)現(xiàn)矩陣代數(shù)的各種計(jì)算和模擬)編程計(jì)算各個(gè)判斷矩陣的權(quán)重向量。

C、進(jìn)行準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的層次單排序及其一致性檢驗(yàn)：

通過MATLAB(R2008a)軟件，對(duì)準(zhǔn)則層和指標(biāo)層進(jìn)行層次單排序和一致性檢驗(yàn)。

D、層次總排序及其一致性檢驗(yàn)：

分為目標(biāo)層到準(zhǔn)則層和準(zhǔn)則層到指標(biāo)層，共兩層。層次總排序，是指計(jì)算目標(biāo)層對(duì)指標(biāo)層的相對(duì)重要性權(quán)值。小于等于2層的判斷矩陣總是一致的，所以無需再做一致性檢驗(yàn)。