[發明專利]一種城市區域水生態狀態反應器構建方法、裝置及反應器

有效

• 申請號: 202210536451.1
• 申請日: 2022-05-18
• 公開（公告）號: CN114626771B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 陳曉宏;黃洋漫;鄭炎輝;蘇春生;康麗;田世拓
• 申請（專利權）人: 中山大學;廣州豐澤源水利科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/26;G06F17/18;G06K9/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

1.一種城市區域水生態狀態反應器構建方法，其特征在于，包括：

確定目標城市區域的各水生態狀態指數及對應的指標集，采集各所述指標集的指標數據；所述各水生態狀態指數包括水生物指數、水生境指數、水質指數和水安全指數，其中反映所述水安全指數的指標包括目標城市區域人均水資源量、地級以上城市集中式飲用水水源水質達標率、城市污水處理率、城鎮居民生活人均用水量和含氯度超標天數；

根據所述指標數據篩選出重要指標，計算各所述重要指標的標準化值和權重，根據得到的標準化值和權重計算各水生態狀態指數的水生態狀態得分值；

根據所述目標城市區域所面臨的水生態風險確定多個驅動因子，并對各所述驅動因子進行標準化處理，得到各所述驅動因子的標準化值；

根據各所述驅動因子的標準化值和各水生態狀態指數的水生態狀態得分值，利用多元線性逐步回歸建立各水生態狀態指數與驅動因子的回歸方程，對建立的各回歸方程進行總體顯著性檢驗和回歸系數顯著性檢驗，根據得到的檢驗結果，從各驅動因子中篩選出對各水生態狀態指數產生顯著影響的驅動因子；

建立各所述水生態狀態指數對篩選出的驅動因子的響應方程，根據所述響應方程和各所述水生態狀態指數的權重，構建以驅動因子為輸入、以水生狀態綜合指數為輸出的目標城市區域水生狀態反應器；

其中，所述根據所述目標城市區域所面臨的水生態風險確定多個驅動因子，包括：

確定驅動因子包括水生態環境變化因子和城市化綜合指數，所述水生態環境變化因子包括目標城市區域范圍內各水域的平均年徑流量、下游潮位、下游鹽度、污染物濃度和/或水域間的分流比，所述城市化綜合指數包括目標城市區域范圍內的人口密度、人均GDP、工業廢水排放量、生活污水排放量、工業固體廢物產生量和/或水域面積；

根據得到的標準化值和權重計算各水生態狀態指數的水生態狀態得分值時，采用下列公式進行計算：

式中，為水生態狀態指數，為指標權重；為標準化處理后的指標值, 為水生態狀態指數所包含的指標數量。

2.根據權利要求1所述的城市區域水生態狀態反應器構建方法，其特征在于，所述根據所述指標數據篩選出重要指標，包括：

采用主成分分析法對所述指標數據進行分析，根據得到的主成分分析結果對各所述指標集中的指標進行篩選，確定重要指標。

3.根據權利要求2所述的城市區域水生態狀態反應器構建方法，其特征在于，所述計算各所述重要指標的標準化值和權重，包括：

根據主成分特征值、方差貢獻率和因子載荷系數計算對應重要指標的權重。

4.根據權利要求1所述的城市區域水生態狀態反應器構建方法，其特征在于，所述計算各所述重要指標的標準化值和權重，包括：

對各重要指標的數據進行劃分，得到正向指標數據和逆向指標數據；

按照正向指標標準化公式對所述正向指標數據進行標準化處理，得到對應重要指標的標準化值；

按照逆向指標標準化公式對所述逆向指標數據進行標準化處理，得到對應重要指標的標準化值。

5.根據權利要求4所述的城市區域水生態狀態反應器構建方法，其特征在于，所述計算各所述重要指標的標準化值和權重，還包括：

設置所述正向指標標準化公式為：

設置所述逆向指標標準化公式為：

式中，表示對重要指標數據進行標準化處理后得到的標準化值，為指標所屬標準范圍的最小值, 為指標所屬標準范圍的最大值。