[發(fā)明專(zhuān)利]基于DPSIR模型的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康預(yù)測(cè)方法、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110015899.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112801344A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳夢(mèng)華;陳峰;馮宇希;唐崇杰;盧燕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湛江市環(huán)境科學(xué)技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 西安知誠(chéng)思邁知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

1.基于DPSIR模型的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，建立基于DPSIR的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)體系；

步驟2，獲取歷年來(lái)海岸帶的指標(biāo)數(shù)據(jù)，建立原始數(shù)據(jù)矩陣X，其中i為表示指標(biāo)項(xiàng)數(shù)的變量，n為指標(biāo)總項(xiàng)數(shù)，i＝1,2,…,n，j為表示年份的變量，m為年份總數(shù)，j＝1,2,…,m，X_ij為j年第i項(xiàng)指標(biāo)的初始值；

步驟3，對(duì)原始數(shù)據(jù)矩陣中的各數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

步驟4，計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)影響生態(tài)系統(tǒng)健康的權(quán)重；

步驟5，確定海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)理想解，計(jì)算各年份海岸帶生態(tài)系統(tǒng)與正負(fù)理想解的距離，并基于該距離計(jì)算海岸帶的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)；

步驟6，基于海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的歷史生態(tài)健康指數(shù)預(yù)測(cè)海岸帶未來(lái)的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)，預(yù)測(cè)方程為其中為j+1年海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)的預(yù)測(cè)值，為預(yù)測(cè)模型生成數(shù)列，為模型還原值，C₁為第1年海岸帶的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)，a為發(fā)展系數(shù)，b為灰作用量，k＝1,2,…,m。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DPSIR模型的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)體系包括驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)、生態(tài)壓力指標(biāo)、生態(tài)狀態(tài)指標(biāo)、影響指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DPSIR模型的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟3中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理的過(guò)程如下：將海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)分為正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)，使用公式(1)對(duì)正向指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使用公式(2)對(duì)負(fù)向指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

X_ij′＝(X_ij-min X_i)/(max X_i-min X_i) (1)

X_ij′＝(max X_i-X_ij)/(max X_i-min X_i) (2)

其中X_ij′為j年第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值，max X_i為第i項(xiàng)指標(biāo)在m年內(nèi)的最大值，min X_i為第i項(xiàng)指標(biāo)在m年內(nèi)的最小值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DPSIR模型的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟4中計(jì)算權(quán)重的過(guò)程如下：

使用公式(3)和公式(4)分別計(jì)算各指標(biāo)的比重、熵值，進(jìn)而通過(guò)公式(5)計(jì)算各指標(biāo)影響生態(tài)系統(tǒng)健康的權(quán)重：

其中p_ij為j年第i項(xiàng)指標(biāo)占m年內(nèi)該指標(biāo)的比重，e_i為第i項(xiàng)指標(biāo)的熵值，w_i為m年內(nèi)第i項(xiàng)指標(biāo)影響生態(tài)系統(tǒng)健康的權(quán)重。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DPSIR模型的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟5具體過(guò)程如下：

步驟51，基于原始數(shù)據(jù)矩陣X建立加權(quán)規(guī)范化矩陣其中Z_ij為X_ij′的加權(quán)規(guī)范化值，Z_ij＝X_ij′×w_i；

步驟52，確定正理想解集合Z⁺和負(fù)理想解集合Z^-，進(jìn)而確定各年份海岸帶生態(tài)系統(tǒng)到正負(fù)理想解的距離，其中分別為j年內(nèi)所有指標(biāo)的最大值和最小值；

步驟53，計(jì)算j年海岸帶的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)C_j，C_j∈[0,1]。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于DPSIR模型的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康預(yù)測(cè)方法，其特征在于，分別使用公式(6)和公式(7)計(jì)算各年份海岸帶生態(tài)系統(tǒng)到正負(fù)理想解的距離，使用公式(8)計(jì)算各年份海岸帶的生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)：

其中分別為j年海岸帶生態(tài)系統(tǒng)到正理想解、負(fù)理想解的距離，C_j為j年海岸帶生態(tài)系統(tǒng)與理想解的貼合度，即海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的健康指數(shù)。