[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于物元分析的河道生態(tài)徑流過(guò)程評(píng)價(jià)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710789140.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107392509A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃顯峰;方國(guó)華;鐘婧瑋;戴靈輝;賈永樂(lè);劉嬌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/06
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/50;G06F17/15
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 趙華

1.一種基于物元分析的河道生態(tài)徑流過(guò)程評(píng)價(jià)方法，具體步驟如下：

步驟一：獲取待研究流域水文資料，使用多種已有的方法計(jì)算各月生態(tài)流量，并以此組成不同的生態(tài)徑流過(guò)程；

步驟二：基于Tennant法并結(jié)合研究流域具體特征確定生態(tài)徑流過(guò)程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；

步驟三：根據(jù)步驟一中得到的各月生態(tài)流量，采用物元分析法構(gòu)建待評(píng)物元R，根據(jù)步驟二確定的生態(tài)徑流過(guò)程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建經(jīng)典域物元R_j和節(jié)域物元R_p；

步驟四：采用模糊層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重ω_i，i＝1,2,3…,12；

步驟五：確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度K_j(x_i)，考慮權(quán)重后計(jì)算各評(píng)價(jià)等級(jí)的綜合關(guān)聯(lián)度K_j(P₀)，根據(jù)綜合關(guān)聯(lián)度確定評(píng)價(jià)等級(jí)；

步驟六：根據(jù)步驟五確定的不同生態(tài)徑流過(guò)程的評(píng)價(jià)等級(jí)，結(jié)合待研究流域的生態(tài)需水要求，綜合確定生態(tài)徑流過(guò)程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物元分析的河道生態(tài)徑流過(guò)程評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟二中，將各月生態(tài)徑流狀況作為12個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)(C_i，i＝1,2,3,…,12)；對(duì)Tennant法進(jìn)行調(diào)整，將全年分為枯水期、平水期、豐水期進(jìn)行評(píng)價(jià)，其劃分方法是先將全年劃分為汛期和非汛期，分別計(jì)算汛期、非汛期系列對(duì)應(yīng)頻率25％、75％的流量，作為劃分豐、平、枯水期的界限，各時(shí)期的等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同流域具體特征而定；評(píng)價(jià)等級(jí)分為：最大、最佳、很好、好、較好、一般、差。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于物元分析的河道生態(tài)徑流過(guò)程評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟三中，將各月生態(tài)流量與多年平均流量的占比作為評(píng)價(jià)指標(biāo)量值Xi，所述待評(píng)物元為其中P₀為待評(píng)單元，即生態(tài)徑流過(guò)程；所述經(jīng)典域物元為其中N_j為第j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，X_ji＝[a_ji,b_ji]表示處于第j個(gè)等級(jí)時(shí)，第i個(gè)月的生態(tài)流量占多年平均流量的百分比范圍；所述節(jié)域物元為其中N_p為評(píng)價(jià)等級(jí)的全體，X_pi＝[a_pi,b_pi]表示第i個(gè)指標(biāo)所有經(jīng)典域取值范圍之和。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于物元分析的河道生態(tài)徑流過(guò)程評(píng)價(jià)方法，其特征在于：步驟四具體為：將各月生態(tài)徑流狀況作為12個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立各評(píng)價(jià)指標(biāo)兩兩之間相對(duì)重要程度的模糊一致判斷矩陣其中r_ij表示指標(biāo)a_i比a_j重要的隸屬度，采用0.1～0.9標(biāo)度法確定，第i項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算公式為：其中參數(shù)a≥(n-1)/2，參數(shù)a取值大小的選擇反映了決策者的個(gè)人偏好，a越小，表明決策者越重視元素間權(quán)重的差異。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于物元分析的河道生態(tài)徑流過(guò)程評(píng)價(jià)方法，其特征在于：步驟五具體為：定義點(diǎn)x_i到X_ji＝[a_ji,b_ji]和X_pi＝[a_pi,b_pi]的距離分別為：

ρ(xi,Xji)=|xi-12(aji+bji)|-12(bji-aji)=aji-xi,xi≤aji+bji2xi-bji,xi>aji+bji2]]>

ρ(xi,Xpi)=|xi-12(api+bpi)|-12(bpi-api)=api-xi,xi≤api+bpi2xi-bpi,xi>api+bpi2]]>

關(guān)聯(lián)函數(shù)K_j(x_i)表示物元符合所要求的取值范圍的程度，為：

Kj(xi)=-ρ(xi,Xji)|Xji|xi∈Xjiρ(xi,Xji)ρ(xi,Xpi)-ρ(xi,Xji)xi∉Xji]]>

式中：|X_ji|＝|a_ji-b_ji|；

考慮權(quán)重后計(jì)算第j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的綜合關(guān)聯(lián)度，為：

Kj(P0)=Σi=1nωiKj(xi)]]>

若K_j＝max{K_j(P₀)}，則生態(tài)徑流過(guò)程處于第j級(jí)；當(dāng)0≤K_j(P₀)≤1時(shí)，表示所求生態(tài)徑流過(guò)程符合該標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的要求；當(dāng)-1＜K_j(P₀)＜0時(shí)，表示不符合該標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的要求，但是具備轉(zhuǎn)化為該等級(jí)的條件，其值越小，越易轉(zhuǎn)化；當(dāng)K_j(P₀)≤-1時(shí)，表示不符合該標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的要求，且無(wú)法轉(zhuǎn)化為該等級(jí)；當(dāng)K_j(P₀)＞1時(shí)，表示超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)上限。