[發明專利]基于改進集對分析的城市水質等級確定方法、裝置及介質

有效

• 申請號: 202110312612.4
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113033997B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 鄭鈐;呂海敏;沈水龍;閆濤;周鑫慧
• 申請（專利權）人: 汕頭大學;上海交通大學
• 主分類號: G06Q10/0635
• 分類號: G06Q10/0635;G06Q10/0639;G06Q50/26
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

本發明提供一種基于改進集對分析的城市水質等級的確定方法，包括：S1，辨識影響城市水質的風險因子，建立水質風險評估模型；S2，根據城市水質標準規范確定水質情況評價等級和各水質評價指標的標準；S3，基于S1建立的水質風險評估模型，利用層次分析法確定城市水質各評價指標的權重，運用改進集對分析法計算各評價指標聯系度；S4，將S3得到的區域內各評價指標的聯系度與各評價指標的權重進行加權計算，得到每級的綜合聯系度，根據綜合聯系度作為評定區域水質等級。本發明還提供一種基于改進集對分析的城市水質等級的確定裝置及介質，能使得水質等級確定更加高效合理。

技術領域

本發明涉及水資源環境領域，具體地，涉及一種基于改進集對分析的城市水質等級確定方法、裝置及介質。

背景技術

水資源對可持續的社會發展和自然系統至關重要。開展水資源可持續性風險評估是水資源可持續管理中最重要的一環。人類活動，如城市建設、工業和農業實踐，以及包括水土流失和氣候條件等自然過程，影響著水資源。自20世紀80年代以來，中國城市的快速發展導致了嚴重的水環境問題，特別是在一些特大城市及其周邊區域。為了維護城市水生環境，政府在控制水污染方面投入了大量資金。這不僅要考慮水質，還要考慮沉積物、生態系統和植被。因此，水質風險的量化是保護水生環境中最具挑戰性的問題之一，也是進一步開展水資源保護的重要前提。

據現有國內外評價城市水體分級的文獻，在水質確定分級評價中，應用廣泛的方法有層次分析法(AHP)、數值模擬計算法和集對分析法(SPA)等。其中，對于水質評價模型的指標因素較多且具有隨機性、不確定性，而集對分析法是通過分析評價樣本與相應評價標準之間的差異性來描述系統的不確定性，因此集對分析法更加適合用來確定水質等級。而在使用AHP方法時，需要通過專家問卷調查確定個因素的權重，專家問卷調查的方法有兩種：一為Saaty的因素逐一相互比較法，二為Lyu等提出的1～9比例標度法(Lyu,H.M.,Sun,W.J.,Shen,S.L,Zhou,A.(2020).Risk?assessment?using?a?new?consulting?process?infuzzy?AHP.Journal?of?Construction?Engineering?and?Management,ASCE,146(3),04019112.http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0001757)。而Lyu等的專家問卷調查方法不僅可以用來確定模糊數，而且容易滿足判斷矩陣的一致性要求。

經對現有技術文獻檢索發現，專利公開號為CN102789546B的專利公開了“一種基于人類擾動強度的參照湖泊定量化確定方法”，結合了層次分析法和傳統綜合集對分析法來評價人類活動對湖泊水質的擾動程度。然而，現有的集對分析法都存在一個共同的問題：在應用集對分析法確定風險等級時，需要預先判定評價因子對評價結果產生的影響是積極的還是消極的，再選用相應公式進行計算，這使得評價方法步驟較為繁雜，且需要判定評價因子的積極性或消極性增加了主觀因素對等級評價的影響。

發明內容

針對現有集對分析法在城市水質風險等級確定中的缺陷，本發明提出一種基于改進集對分析的城市水質等級的確定方法、裝置及介質，使得水質等級確定更加高效合理。

根據本發明的第一方面，提供一種基于改進集對分析的城市水質等級的確定方法，包括：

S1，辨識影響城市水質的風險因子，建立水質風險評估模型；

S2，根據城市水質標準規范確定水質情況評價等級和各水質評價指標的標準；

S3，基于S1建立的水質風險評估模型，利用層次分析法確定城市水質各評價指標的權重，運用改進集對分析法計算各評價指標聯系度；

S4，將S3得到的區域內各評價指標的聯系度與各評價指標的權重進行加權計算，得到每級的綜合聯系度，根據綜合聯系度作為評定區域水質等級。

可選地，所述S1，包括：