[發明專利]一種基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法

在審

• 申請號: 201710789140.5
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107392509A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 黃顯峰;方國華;鐘婧瑋;戴靈輝;賈永樂;劉嬌
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/50;G06F17/15
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 趙華

1.一種基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法，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算各月生態流量，并以此組成不同的生態徑流過程；

步驟二：基于Tennant法并結合研究流域具體特征確定生態徑流過程評價標準；

步驟三：根據步驟一中得到的各月生態流量，采用物元分析法構建待評物元R，根據步驟二確定的生態徑流過程評價標準構建經典域物元R_j和節域物元R_p；

步驟四：采用模糊層次分析法確定各評價指標的權重ω_i，i＝1,2,3…,12；

步驟五：確定各評價指標對各評價等級的關聯度K_j(x_i)，考慮權重后計算各評價等級的綜合關聯度K_j(P₀)，根據綜合關聯度確定評價等級；

步驟六：根據步驟五確定的不同生態徑流過程的評價等級，結合待研究流域的生態需水要求，綜合確定生態徑流過程。

2.根據權利要求1所述的基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法，其特征在于：在步驟二中，將各月生態徑流狀況作為12個評價指標(C_i，i＝1,2,3,…,12)；對Tennant法進行調整，將全年分為枯水期、平水期、豐水期進行評價，其劃分方法是先將全年劃分為汛期和非汛期，分別計算汛期、非汛期系列對應頻率25％、75％的流量，作為劃分豐、平、枯水期的界限，各時期的等級評價標準根據不同流域具體特征而定；評價等級分為：最大、最佳、很好、好、較好、一般、差。

3.根據權利要求2所述的基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法，其特征在于：在步驟三中，將各月生態流量與多年平均流量的占比作為評價指標量值Xi，所述待評物元為其中P₀為待評單元，即生態徑流過程；所述經典域物元為其中N_j為第j個評價等級，X_ji＝[a_ji,b_ji]表示處于第j個等級時，第i個月的生態流量占多年平均流量的百分比范圍；所述節域物元為其中N_p為評價等級的全體，X_pi＝[a_pi,b_pi]表示第i個指標所有經典域取值范圍之和。

4.根據權利要求3所述的基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法，其特征在于：步驟四具體為：將各月生態徑流狀況作為12個評價指標，建立各評價指標兩兩之間相對重要程度的模糊一致判斷矩陣其中r_ij表示指標a_i比a_j重要的隸屬度，采用0.1～0.9標度法確定，第i項指標權重計算公式為：其中參數a≥(n-1)/2，參數a取值大小的選擇反映了決策者的個人偏好，a越小，表明決策者越重視元素間權重的差異。

5.根據權利要求4所述的基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法，其特征在于：步驟五具體為：定義點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]]>

關聯函數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|；

考慮權重后計算第j個評價等級的綜合關聯度，為：

Kj(P0)=Σi=1nωiKj(xi)]]>

若K_j＝max{K_j(P₀)}，則生態徑流過程處于第j級；當0≤K_j(P₀)≤1時，表示所求生態徑流過程符合該標準等級的要求；當-1＜K_j(P₀)＜0時，表示不符合該標準等級的要求，但是具備轉化為該等級的條件，其值越小，越易轉化；當K_j(P₀)≤-1時，表示不符合該標準等級的要求，且無法轉化為該等級；當K_j(P₀)＞1時，表示超過標準等級上限。