CN115689129B - 基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法及装置。该方法包括如下步骤：根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；根据APP巡河过程记录的巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算巡河的有效时长及有效里程；根据巡河的有效里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率；根据各指标的计算结果综合计算巡河有效性得分。本发明对如何通过河长巡河轨迹数据识别和评判河长巡河空间有效性提出了思路与方法，具有巡河有效性评价全面客观、指标体系构建与计算方法科学标准、河长巡河履职情况考核科学可量化的优点。

Description

基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法及装置

技术领域

本发明涉及河长制巡河有效性判断技术领域，尤其涉及一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法及装置。

背景技术

全面推行河长制是落实绿色发展理念、推进生态文明建设的内在要求，是解决我国复杂水问题、维护河湖健康生命的有效举措，是完善水治理体系、保障国家水安全的制度创新。当前河长制处于从“有名”向“有实”转变，从全面建立转向全面见效、实现有名有实的关键期,进一步压实河长责任，加大日常巡查监管力度，严格考核问责，针对不同考核对象研究制定差异化考核办法，明确考核主体，量化考核指标，规范考核方式，强化考核结果应用，是河长制今后一段时间的一项重要工作内容。建立科学的考核机制是河长制工作落到实处、取得实效的重要保障，能反映河长主要工作的考核内容与客观可量化的考核指标是建立科学考核机制的重要组成。河长巡河是河长履职特别是基层河长履职的重要工作内容，目前全国多地虽已建设巡河APP，通过APP记录河长巡河过程信息，但尚未充分利用巡河过程数据用以辅助考核评价河长巡河履职情况，对河长巡河有效性判断难以量化，缺乏客观、公正、科学的考核评价。

发明内容

本发明针对河长巡河有效性判断缺乏科学量化考核依据的问题，提供了一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法及装置，建立有效巡河时长、有效巡河里程、巡河覆盖率三维度的巡河有效性评价指标，利用TOPSIS模型方法综合评价河长巡河有效性得分，为河长巡河履职提供科学、客观、可量化的考核依据。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种基于时空分析实现河长巡河有效性判断的方法，包括以下步骤：

根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；

采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；

根据巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算有效巡河时长和有效巡河里程；

根据有效巡河里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率；

根据有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率的计算结果综合计算巡河有效性得分。

进一步地，所述根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，具体包括：

构建河长巡河有效性原始评价指标矩阵。

再进一步地，所述构建河长巡河有效性原始评价指标矩阵，具体包括：

通过对巡河APP终端采集到的河长原始巡河数据，结合河长巡河河段的基础空间数据，提出基于时间、空间维度的河长巡河有效性评价指标体系，以巡河河长为评价对象构建巡河有效性原始评价指标矩阵：

其中，V是原始评价指标矩阵，v _ij是第i个指标第j位河长的初始值，i=1,2,3是评价指标，i=1代表有效巡河时长，i=2代表有效巡河里程，i=3代表巡河覆盖率，j=1,2,...,n，n代表评价河长。

进一步地，所述采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围，具体包括：

基于河长巡河河段的基础空间数据，根据河段的级别设置缓冲区半径，由此生成的缓冲区即为有效巡河范围。

进一步地，所述根据巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算有效巡河时长和有效巡河里程，具体包括：

巡河开始后，每间隔1秒记录一次当前巡河轨迹点的坐标，巡河完成后，通过空间分析计算这些巡河轨迹点是否落在被巡河段的有效巡河范围内；落在有效巡河范围内的巡河里程为有效巡河里程，在有效巡河范围内经历的时间为有效巡河时长。

进一步地，所述根据有效巡河里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率，具体包括：

获取有效巡河轨迹点后，取每段有效巡河路线的起点和终点a1、a2、b1、b2....，然后在河流中心线上取距离这些点最近的点，分别为c1、c2、c3、c4、…、cn、cn+1；

该次巡河覆盖率的计算公式为：

其中，cn,n+1为河流中心线上cn到cn+1的长度，L为河流中心线的总长度。

进一步地，所述根据有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率的计算结果综合计算巡河有效性得分，具体包括：

将计算得到的有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率带入构建的原始评价指标矩阵，利用TOPSIS模型解决河长巡河多目标维度评价排序问题，得到巡河有效性得分。

再进一步地，所述利用TOPSIS模型解决河长巡河多目标维度评价排序问题，得到巡河有效性得分，具体包括：

a.构建标准化评价指标矩阵：

采用归一化方法对原始指标结果进行处理，有效巡河里程、有效巡河时长、巡河覆盖率均为正向指标，处理公式如下：

得到标准化评价指标矩阵为：

r_ij是第i个巡河有效性评价指标第j位河长的标准化值；

b.正负理想解的确定：

令R⁺为评价数据中第i个指标在j位河长的最大值，即最优结果，称为正理想解；R^-为评价数据中第i个指标在j位河长的最小值，即最劣结果，称为负理想解，具体计算方法如下：

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最大值，即为j位河长中的最大巡 河时长，为j位河长中的最大巡河有效里程，为j位河长中的最大巡河覆盖率；

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最小值，即为j位河长中的最小巡 河时长，为j位河长中的最小巡河有效里程，为j位河长中的最小巡河覆盖率；

c.计算各河长巡河有效性与理想解的贴近度：

采用欧式距离计算公式分别计算各河长巡河有效性指标与正负理想解的距离；令为第i个指标与的距离，为第i个指标与的距离，计算方法如下：

其中，y _ij 是第i个指标第j位河长标准化值，,分别是第i个指标在所有河长取值 中最优值和最劣值；

令T _j 为第j位河长巡河有效性接近最优值的程度，即与正理想解贴近度，其取值范围介于[0,1]，T _j 越大，表明该位河长巡河履职情况越接近最优水平；当T _j =1时，巡河有效性最高；当T _j =0时，巡河有效性最低；以贴近度表示巡河有效性高低，根据每位河长的贴近度大小判断其巡河有效性的高低，确定优劣排序，计算方法如下：

。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的装置，包括以下模块：

评价指标设置模块，用于根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；

有效巡河范围生成模块，用于采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；

有效巡河时长及里程计算模块，用于根据巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算有效巡河时长和有效巡河里程；

巡河覆盖率计算模块，用于根据有效巡河里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率；

有效性得分计算模块，用于根据有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率的计算结果综合计算巡河有效性得分。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明提供了一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法及装置，根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；根据APP巡河过程记录的巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算巡河的有效时长及有效里程；根据巡河的有效里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率；根据各指标的计算结果综合计算巡河有效性得分。不仅解决了河长巡河履职考核过于主观片面，缺少多维度评价指标与客观标准化评价方法的问题，也对如何通过河长巡河轨迹数据识别和评判河长巡河空间有效性提出了思路与方法，具有巡河有效性评价全面客观、指标体系构建与计算方法科学标准、河长巡河履职情况考核科学可量化的优点。

附图说明

图1是本发明具体实施例一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法流程图；

图2是本发明具体实施例生成河段的有效巡河范围示意图；

图3是本发明具体实施例有效巡河里程及时长示意图；

图4是本发明具体实施例巡河覆盖率示意图；

图5是本发明具体实施例一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1，图1是本发明具体实施例一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法流程图；本发明的实施例提供了一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法，包括以下步骤：

S1：河长制河长巡河履职考核中的重要内容是对河长有效巡河过程的判断与比较，有效巡河过程从时间、空间两个维度，对河长的实际巡河时长、巡河距离里程以及对于其所辖河段范围的覆盖程度进行综合评判，为满足河长制河长巡河履职考核中对河长有效巡河的考核要求，设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；

步骤S1具体为：构建河长巡河有效性原始评价指标矩阵：

通过对巡河APP终端采集到的河长原始巡河数据，结合河长巡河河段的基础空间数据，提出基于时间、空间维度的河长巡河有效性评价指标体系，以巡河河长为评价对象构建巡河有效性原始评价指标矩阵：

其中，V是原始评价指标矩阵，v _ij是第i个指标第j位河长的初始值，i=1,2,3是评价指标，i=1代表有效巡河时长，i=2代表有效巡河里程，i=3代表巡河覆盖率，j=1,2,...,n，n代表评价河长。

S2：采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；

需要说明的是，所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。从数学的角度看，缓冲区分析的基本思想是给定一个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域的大小由邻域半径R决定。因此对象Oi的缓冲区定义为：即对象 Oi的半径为R的缓冲区为距Oi的距离d小于R的全部点的集合。d一般是最小欧氏距离，但也可是其它定义的距离。对于对象集合，其半径为R的缓冲区是各个对象缓冲区的并。

如图2所示，基于河长巡河河段的基础空间数据，根据河段的级别设置缓冲区半径，由此生成的缓冲区即为有效巡河范围。

S3：根据巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算有效巡河时长和有效巡河里程；

如图3所示，用户通过移动端开始巡河后，系统每间隔1秒会记录一次当前的坐标，巡河完成后通过空间分析计算这些巡河轨迹点是否落在被巡河段的有效巡河范围内。此处用到了MySQL测试几何类之间空间关系的函数Within（）：

Within(GeomFromText('POINT(X₀ Y₀)'),Buffer(GeomFromText('LINESTRING(X₁Y₁,X₂ Y₂,X₃ Y_{3，……，}X_n Y_n)'),R))，（其中(X₀ Y₀)代表某一巡河轨迹点的坐标，(X₁ Y₁,X₂ Y₂,X₃ Y_{3，……，}X_n Y_n)代表河流中心线各节点的坐标，R代表缓冲区的半径），返回1表示该巡河轨迹点位于河流中心线缓冲区范围内，返回0表示该巡河轨迹点位于河流中心线缓冲区范围内外。

落在有效巡河范围内的巡河里程为有效巡河里程，在有效巡河范围内经历的时间为有效巡河时长。

S4：根据有效巡河里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率；

如图4所示，获取有效巡河轨迹点后，取每段有效巡河路线的起点和终点a1、a2、b1、b2....，然后在河流中心线上取距离这些点最近的点，分别为c1、c2、c3、c4、…、cn、cn+1；

该次巡河覆盖率的计算公式为：

其中，cn,n+1为河流中心线上cn到cn+1的长度，L为河流中心线的总长度。

S5：根据有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率的计算结果综合计算巡河有效性得分；

步骤S5具体包括：

将S3和S4计算得到的有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率带入S1构建的原始评价指标矩阵，利用TOPSIS模型解决河长巡河多目标维度评价排序问题，得到巡河有效性得分。

其中，利用TOPSIS模型解决河长巡河多目标维度评价排序问题，得到巡河有效性得分，具体包括以下步骤：

a.构建标准化评价指标矩阵：

采用归一化方法对原始指标结果进行处理，有效巡河里程、有效巡河时长、巡河覆盖率均为正向指标，处理公式如下：

得到标准化评价指标矩阵为：

r_ij是第i个巡河有效性评价指标第j位河长的标准化值；

b.正负理想解的确定：

令R⁺为评价数据中第i个指标在j位河长的最大值，即最优结果，称为正理想解；R^-为评价数据中第i个指标在j位河长的最小值，即最劣结果，称为负理想解，具体计算方法如下：

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最大值，即为j位河长中的最大巡 河时长，为j位河长中的最大巡河有效里程，为j位河长中的最大巡河覆盖率。

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最小值，即为j位河长中的最小巡 河时长，为j位河长中的最小巡河有效里程，为j位河长中的最小巡河覆盖率。

c.计算各河长巡河有效性与理想解的贴近度：

采用欧式距离计算公式分别计算各河长巡河有效性指标与正负理想解的距离；令为第i个指标与的距离，为第i个指标与的距离，计算方法如下：

其中，y _ij 是第i个指标第j位河长标准化值，,分别是第i个指标在所有河长取值 中最优值和最劣值；

令T _j 为第j位河长巡河有效性接近最优值的程度，即与正理想解贴近度，其取值范围介于[0,1]，T _j 越大，表明该位河长巡河履职情况越接近最优水平；当T _j =1时，巡河有效性最高；当T _j =0时，巡河有效性最低；以贴近度表示巡河有效性高低，根据每位河长的贴近度大小判断其巡河有效性的高低，确定优劣排序，计算方法如下：

。

本发明实施例提供的一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法，根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；根据APP巡河过程记录的巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算巡河的有效时长及有效里程；根据巡河的有效里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率；根据各指标的计算结果综合计算巡河有效性得分。不仅解决了河长巡河履职考核过于主观片面，缺少多维度评价指标与客观标准化评价方法的问题，也对如何通过河长巡河轨迹数据识别和评判河长巡河空间有效性提出了思路与方法，具有巡河有效性评价全面客观、指标体系构建与计算方法科学标准、河长巡河履职情况考核科学可量化的优点。

请参考图5，图5是本发明具体实施例一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的装置结构图。

为了实施上述基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法，本发明具体实施例还提供了一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的装置，具体包括以下模块：

评价指标设置模块1，用于根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；

有效巡河范围生成模块2，用于采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；

有效巡河时长及里程计算模块3，用于根据巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算有效巡河时长和有效巡河里程；

巡河覆盖率计算模块4，用于根据有效巡河里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率；

有效性得分计算模块5，用于根据有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率的计算结果综合计算巡河有效性得分。

本发明实施例提供的一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的装置，根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；根据APP巡河过程记录的巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算巡河的有效时长及有效里程；根据巡河的有效里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率；根据各指标的计算结果综合计算巡河有效性得分。不仅解决了河长巡河履职考核过于主观片面，缺少多维度评价指标与客观标准化评价方法的问题，也对如何通过河长巡河轨迹数据识别和评判河长巡河空间有效性提出了思路与方法，具有巡河有效性评价全面客观、指标体系构建与计算方法科学标准、河长巡河履职情况考核科学可量化的优点。

在上述实施例的基础上，该装置中，所述评价指标设置模块1，具体用于构建河长巡河有效性原始评价指标矩阵：

通过对巡河APP终端采集到的河长原始巡河数据，结合河长巡河河段的基础空间数据，提出基于时间、空间维度的河长巡河有效性评价指标体系，以巡河河长为评价对象构建巡河有效性原始评价指标矩阵：

其中，V是原始评价指标矩阵，v _ij是第i个指标第j位河长的初始值，i=1,2,3是评价指标，i=1代表有效巡河时长，i=2代表有效巡河里程，i=3代表巡河覆盖率，j=1,2,...,n，n代表评价河长。

在上述实施例的基础上，该装置中，所述有效巡河范围生成模块2，具体用于基于河长巡河河段的基础空间数据，根据河段的级别设置缓冲区半径，由此生成的缓冲区即为有效巡河范围。

在上述实施例的基础上，该装置中，所述有效巡河时长及里程计算模块3，具体用于在用户通过移动端开始巡河后，每间隔1秒会记录一次当前的坐标，巡河完成后通过空间分析计算这些巡河轨迹点是否落在被巡河段的有效巡河范围内。此处用到了MySQL测试几何类之间空间关系的函数Within（）：

Within(GeomFromText('POINT(X₀ Y₀)'),Buffer(GeomFromText('LINESTRING(X₁Y₁,X₂ Y₂,X₃ Y_{3，……，}X_n Y_n)'),R))，（其中(X₀ Y₀)代表某一巡河轨迹点的坐标，(X₁ Y₁,X₂ Y₂,X₃ Y_{3，……，}X_n Y_n)代表河流中心线各节点的坐标，R代表缓冲区的半径），返回1表示该巡河轨迹点位于河流中心线缓冲区范围内，返回0表示该巡河轨迹点位于河流中心线缓冲区范围内外。

落在有效巡河范围内的巡河里程为有效巡河里程，在有效巡河范围内经历的时间为有效巡河时长。

在上述实施例的基础上，该装置中，所述巡河覆盖率计算模块4，具体用于获取有效巡河轨迹点后，取每段有效巡河路线的起点和终点a1、a2、b1、b2....，然后在河流中心线上取距离这些点最近的点，分别为c1、c2、c3、c4、…、cn、cn+1；

该次巡河覆盖率的计算公式为：

其中，cn,n+1为河流中心线上cn到cn+1的长度，L为河流中心线的总长度。

在上述实施例的基础上，该装置中，所述有效性得分计算模块5，将计算得到的有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率带入原始评价指标矩阵，利用TOPSIS模型解决河长巡河多目标维度评价排序问题，得到巡河有效性得分。

其中，利用TOPSIS模型解决河长巡河多目标维度评价排序问题，得到巡河有效性得分，具体包括以下步骤：

a.构建标准化评价指标矩阵：

采用归一化方法对原始指标结果进行处理，有效巡河里程、有效巡河时长、巡河覆盖率均为正向指标，处理公式如下：

得到标准化评价指标矩阵为：

r_ij是第i个巡河有效性评价指标第j位河长的标准化值；

b.正负理想解的确定：

令R⁺为评价数据中第i个指标在j位河长的最大值，即最优结果，称为正理想解；R^-为评价数据中第i个指标在j位河长的最小值，即最劣结果，称为负理想解，具体计算方法如下：

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最大值，即为j位河长中的最大巡 河时长，为j位河长中的最大巡河有效里程，为j位河长中的最大巡河覆盖率；

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最小值，即为j位河长中的最小巡 河时长，为j位河长中的最小巡河有效里程，为j位河长中的最小巡河覆盖率；

c.计算各河长巡河有效性与理想解的贴近度：

采用欧式距离计算公式分别计算各河长巡河有效性指标与正负理想解的距离；令为第i个指标与的距离，为第i个指标与的距离，计算方法如下：

其中，y _ij 是第i个指标第j位河长标准化值，,分别是第i个指标在所有河长取值 中最优值和最劣值；

令T _j 为第j位河长巡河有效性接近最优值的程度，即与正理想解贴近度，其取值范围介于[0,1]，T _j 越大，表明该位河长巡河履职情况越接近最优水平；当T _j =1时，巡河有效性最高；当T _j =0时，巡河有效性最低；以贴近度表示巡河有效性高低，根据每位河长的贴近度大小判断其巡河有效性的高低，确定优劣排序，计算方法如下：

。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；

所述根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，具体包括：构建河长巡河有效性原始评价指标矩阵；

所述构建河长巡河有效性原始评价指标矩阵，具体包括：

通过对巡河APP终端采集到的河长原始巡河数据，结合河长巡河河段的基础空间数据，提出基于时间、空间维度的河长巡河有效性评价指标体系，以巡河河长为评价对象构建巡河有效性原始评价指标矩阵：

其中，V是原始评价指标矩阵，v _ij是第i个指标第j位河长的初始值，i=1,2,3是评价指标，i=1代表有效巡河时长，i=2代表有效巡河里程，i=3代表巡河覆盖率，j=1,2,...,n，n代表评价河长；

采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；

根据巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算有效巡河时长和有效巡河里程；

根据有效巡河里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率，具体包括：

获取有效巡河轨迹点后，取每段有效巡河路线的起点和终点a1、a2、b1、b2....，然后在河流中心线上取距离这些点最近的点，分别为c1、c2、c3、c4、…、cn、cn+1；

该次巡河覆盖率的计算公式为：

其中，cn,n+1为河流中心线上cn到cn+1的长度，L为河流中心线的总长度；

根据有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率的计算结果综合计算巡河有效性得分，具体包括：

将计算得到的有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率带入构建的原始评价指标矩阵，利用TOPSIS模型解决河长巡河多目标维度评价排序问题，得到巡河有效性得分，实现过程如下：

a.构建标准化评价指标矩阵：

采用归一化方法对原始指标结果进行处理，有效巡河里程、有效巡河时长、巡河覆盖率均为正向指标，处理公式如下：

得到标准化评价指标矩阵为：

r_ij是第i个巡河有效性评价指标第j位河长的标准化值；

b.正负理想解的确定：

令R⁺为评价数据中第i个指标在j位河长的最大值，即最优结果，称为正理想解；R^-为评价数据中第i个指标在j位河长的最小值，即最劣结果，称为负理想解，具体计算方法如下：

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最大值，即/>为j位河长中的最大巡河时长，/>为j位河长中的最大巡河有效里程，/>为j位河长中的最大巡河覆盖率；

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最小值，即/>为j位河长中的最小巡河时长，/>为j位河长中的最小巡河有效里程，/>为j位河长中的最小巡河覆盖率；

c.计算各河长巡河有效性与理想解的贴近度：

采用欧式距离计算公式分别计算各河长巡河有效性指标与正负理想解的距离；令为第i个指标与/>的距离，/>为第i个指标与/>的距离，计算方法如下：

其中，y _ij 是第i个指标第j位河长标准化值，,/>分别是第i个指标在所有河长取值中最优值和最劣值；

令T _j 为第j位河长巡河有效性接近最优值的程度，即与正理想解贴近度，其取值范围介于[0,1]，T _j 越大，表明该位河长巡河履职情况越接近最优水平；当T _j =1时，巡河有效性最高；当T _j =0时，巡河有效性最低；以贴近度表示巡河有效性高低，根据每位河长的贴近度大小判断其巡河有效性的高低，确定优劣排序，计算方法如下：

。

2.如权利要求1所述的一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法，其特征在于：所述采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围，具体包括：

基于河长巡河河段的基础空间数据，根据河段的级别设置缓冲区半径，由此生成的缓冲区即为有效巡河范围。

3.如权利要求1所述的一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的方法，其特征在于：所述根据巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算有效巡河时长和有效巡河里程，具体包括：

巡河开始后，每间隔1秒记录一次当前巡河轨迹点的坐标，巡河完成后，通过空间分析计算这些巡河轨迹点是否落在被巡河段的有效巡河范围内；落在有效巡河范围内的巡河里程为有效巡河里程，在有效巡河范围内经历的时间为有效巡河时长。

4.一种基于时空分析实现巡河有效性判断计算的装置，其特征在于，包括以下模块：

评价指标设置模块，用于根据河长制河长巡河履职考核方法设置巡河有效性判断评价指标，包括有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率；

所述评价指标设置模块，具体用于构建河长巡河有效性原始评价指标矩阵，具体包括：

通过对巡河APP终端采集到的河长原始巡河数据，结合河长巡河河段的基础空间数据，提出基于时间、空间维度的河长巡河有效性评价指标体系，以巡河河长为评价对象构建巡河有效性原始评价指标矩阵：

其中，V是原始评价指标矩阵，v _ij是第i个指标第j位河长的初始值，i=1,2,3是评价指标，i=1代表有效巡河时长，i=2代表有效巡河里程，i=3代表巡河覆盖率，j=1,2,...,n，n代表评价河长；

有效巡河范围生成模块，用于采用缓冲区分析算法生成河段的有效巡河范围；

有效巡河时长及里程计算模块，用于根据巡河轨迹及时间，结合河段的有效巡河范围，计算有效巡河时长和有效巡河里程；

巡河覆盖率计算模块，用于根据有效巡河里程，计算河段的巡河覆盖范围及巡河覆盖率；

所述巡河覆盖率计算模块，具体用于：

获取有效巡河轨迹点后，取每段有效巡河路线的起点和终点a1、a2、b1、b2....，然后在河流中心线上取距离这些点最近的点，分别为c1、c2、c3、c4、…、cn、cn+1；

该次巡河覆盖率的计算公式为：

其中，cn,n+1为河流中心线上cn到cn+1的长度，L为河流中心线的总长度；

有效性得分计算模块，用于根据有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率的计算结果综合计算巡河有效性得分；

所述有效性得分计算模块，具体用于将计算得到的有效巡河时长、有效巡河里程和巡河覆盖率带入构建的原始评价指标矩阵，利用TOPSIS模型解决河长巡河多目标维度评价排序问题，得到巡河有效性得分，实现过程如下：

a.构建标准化评价指标矩阵：

采用归一化方法对原始指标结果进行处理，有效巡河里程、有效巡河时长、巡河覆盖率均为正向指标，处理公式如下：

得到标准化评价指标矩阵为：

r_ij是第i个巡河有效性评价指标第j位河长的标准化值；

b.正负理想解的确定：

令R⁺为评价数据中第i个指标在j位河长的最大值，即最优结果，称为正理想解；R^-为评价数据中第i个指标在j位河长的最小值，即最劣结果，称为负理想解，具体计算方法如下：

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最大值，即/>为j位河长中的最大巡河时长，/>为j位河长中的最大巡河有效里程，/>为j位河长中的最大巡河覆盖率；

为第i个巡河有效性评价指标在j位河长中的最小值，即/>为j位河长中的最小巡河时长，/>为j位河长中的最小巡河有效里程，/>为j位河长中的最小巡河覆盖率；

c.计算各河长巡河有效性与理想解的贴近度：

采用欧式距离计算公式分别计算各河长巡河有效性指标与正负理想解的距离；令为第i个指标与/>的距离，/>为第i个指标与/>的距离，计算方法如下：

其中，y _ij 是第i个指标第j位河长标准化值，,/>分别是第i个指标在所有河长取值中最优值和最劣值；

令T _j 为第j位河长巡河有效性接近最优值的程度，即与正理想解贴近度，其取值范围介于[0,1]，T _j 越大，表明该位河长巡河履职情况越接近最优水平；当T _j =1时，巡河有效性最高；当T _j =0时，巡河有效性最低；以贴近度表示巡河有效性高低，根据每位河长的贴近度大小判断其巡河有效性的高低，确定优劣排序，计算方法如下：

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