[發明專利]一種富營養化湖泊的健康評價方法

無效

• 申請號: 201010595938.4
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102034214A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 程南寧;李巍;杜心慧
• 申請（專利權）人: 上海勘測設計研究院
• 主分類號: G06Q50/00
• 分類號: G06Q50/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 王松

1.一種富營養化湖泊的健康評價方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，根據湖泊管理的需求，從流域整體入手，確定包含湖泊自然屬性和社會屬性的綜合評價指標體系；

步驟二，依據步驟一所建立的綜合評價指標體系，基于多因素綜合原理和模糊關系合成原理建立一個包括數據錄入及處理、單因素評價、綜合評價三個計算模塊的評價模型；

步驟三，將基礎數據錄入評價模型，通過評價模型輸出的計算結果進行湖泊健康評價。

2.根據權利要求1所述的富營養化湖泊的健康評價方法，其特征在于：所述綜合評價指標體系包括湖泊自然形態、水體水質及富營養化、水生生態的自然屬性指標和防洪、供水、生態、開發利用等社會屬性指標；所述自然屬性指標包括圍墾強度、口門暢通率、內梅羅指數、TLI指數、藍藻數量、原生動物數量、環節動物數量等指標；所述社會屬性指標包括防洪標準適應度、防洪工程完好率、水源地水質達標率、口門供水保證率、岸線開發利用率指標。

3.根據權利要求1所述的富營養化湖泊的健康評價方法，其特征在于：所述評價模型依據所述綜合評價指標體系建立，包括數據錄入及處理計算模塊、單因素評價計算模塊、綜合評價計算模塊。

4.根據權利要求3所述的富營養化湖泊的健康評價方法，其特征在于：所述數據錄入及處理計算模塊的詳細實現過程為：

1)對各指標進行類型一致化轉化，使轉化后的指標表征為：指標值越小表征湖泊健康特征越趨于不利；指標值越大表征湖泊健康特征越趨于有利；具體轉化方法為x^*＝M-x或x＞0；其中x表示轉化前的指標，x^*表示轉化后的指標，M表示觀測的最大值；

2)對指標進行無量綱化處理，具體采用極差化處理方法：M、m分別為觀測的最大值、最小值；

3)對指標進行數據歸一化處理，使處理后的各指標數值區間范圍在0～100之間，具體處理方法為線性歸一化、對數歸一化或指數歸一化函數處理方法。

5.根據權利要求3所述的富營養化湖泊的健康評價方法，其特征在于：所述單因素評價計算模塊包含一個數據庫單元，所述數據庫單元包含模型所有可錄入指標的基于長系列資料和管理需求確定的評價等級和評價標準的數據；模塊根據數據錄入和處理模塊傳輸來的信息數據進行判別，輸出關于該湖泊某一指標方面的健康等級。

6.根據權利要求3所述的富營養化湖泊的健康評價方法，其特征在于：所述綜合評價計算模塊的詳細實現過程為：

1)設影響富營養化湖泊健康的因素有n個，U＝{u₁，u₂，……，u_n}表示各影響因素組成的評價指標集合，建立決策評語集S，即健康評價分級標準，S表示n個評價指標m個等級標準；其中，S_i，j表示第i個評價指標第j個等級標準；

S=s11s12...s1ms21s22...s2m...sn1sn2...snm]]>

2)構造決策評語集S之后，對被評價元素的每個評價指標的隸屬程度逐個進行量化，即確定各評價指標對評語集各等級的隸屬度，進而確定該層指標的模糊關系矩陣R；

R=R1R2R3R4=r11r12...r1mr21r22...r2m...rn1rn2...rnm]]>

其中，r_ij表示第i個評價指標隸屬于第j個等級的隸屬度，i＝1，2，…，n；j＝1，2，…，m；R_i＝{r_i1，r_i2，…，r_im}是指標在評語集S上的第i個模糊子集；

3)按照各指標的相對重要性，分別賦予不同的權重，各個因素的權重組成的分配矩陣為：

W＝{w₁，w₂，…，w_n}

其中，i＝1，2，......，n；

4)根據模糊復合運算公式，由評判矩陣R及各指標權重矢量W，求得上層指標對m個健康級別的隸屬度矩陣為：

H＝W·R＝[H₁，H₂，…，H_m]

其中，H_i＝[w₁，w₂，…，w_n]·[r_1i，r_2i，…，r_mi]^T；

5)對m個健康級別的隸屬度矩陣H進行歸一化處理，得到評價指標體系對m個健康級別的隸屬度矩陣，從而判斷其健康狀態。