CN116579659A - 一种基于元数据实体信息集的生态修复监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的基于元数据实体信息集的生态修复监测方法，包括步骤1、选取生态修复成效评估指标；步骤2、基于步骤1选取的指标，完成监测位点的布设；步骤3、基于监测位点收集到的数据，制定生态修复元数据实体信息集标准；步骤4、基于上述步骤，完成对生态修复监测工程的评价；本方法建立的评估指标涉及环境修复质量、生物群落、景观地貌，可以全面客观的反映修复地生态资源的每个方面，并且基于建立的元数据实体信息集，可以对确立的指标进行权重分级，兼顾全面的同时，也突出了监测的重点，可以对生态系统修复的真实情况进行全面、客观、准确的描述。
Description
技术领域
本发明涉及生态修复监测技术领域，尤其涉及一种基于元数据实体信息集的生态修复监测方法。
背景技术
元数据(Metadata)，又称中介数据、中继数据，为描述数据的数据；元数据是关于数据结构化的数据，这些数据支持计算机或人对对象的各种操作，如数据的存取、数据检索、数据交换；在生态学领域，美国生态学会有开发服务于生态学科的元数据标准；
我国历来重视生态文明的建设，我国对生态系统的保护与恢复的重视也越来越高，目前已经大量完成了相关生态的修复；
借鉴国外的成熟经验，大多数生态环境修复项目实施完成后，都会对修复后的生态环境，进行与生态环境所相适应的长期监测，并将监测过程中得到的数据，进行综合分析，来评价其在修复过程中的生态恢复效果；
我国近年来，也开始逐渐学习国外的先进经验，在生态修复工程完成后，开展生态修复监测，为后续相关生态的修复提供相关经验和科学指导；
现有的生态修复监测方法所存在的问题在于，对生态修复监测过程中的数据管理较弱，从而导致对生态修复监测的综合评价指标比较片面，缺少系统的综合评价指标的设计，
现有技术的生态修复监测方法，仅仅是基于生态修复的其中一个或几个方面的目标来选取所需要对应的指标，在监测评估过程中，对生态修复起到决定性作用的指标，没有被全部的纳入监测中，使得对生态系统真实状况的准确性无法进行客观、全面的描述；
现有技术的生态修复监测方法，只是对进行生态修复实施前后的各项评估指标进行简单的监测，来对比分析从而确定恢复效果，所得出的评估结果，并不能完全反应生态系统的实际修复效果；
因此，本领域技术人员致力于开发一种基于元数据实体信息集的生态修复监测方法，旨在解决现有技术中存在的缺陷问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是目前现有技术中，仅仅是基于生态修复的其中一个或几个方面的目标来选取所需要对应的指标，对生态修复起到决定性作用的指标，没有被全部的纳入监测中，使得对生态系统真实状况的准确性无法进行客观、全面的描述；并且现有技术的生态修复监测方法，只是对进行生态修复实施前后的各项评估指标进行简单的监测，来对比分析从而确定恢复效果，所得出的评估结果，并不能完全反应生态系统的实际修复效果。
为实现上述目的，本发明一种基于元数据实体信息集的生态修复监测方法，包括如下步骤：
步骤1、选取生态修复成效评估指标；
步骤2、基于步骤1选取的指标，完成监测位点的布设；
步骤3、基于监测位点收集到的数据，制定生态修复元数据实体信息集标准；
步骤4、基于上述步骤，完成对生态修复监测工程的评价；
所述生态修复成效评估指标的选取，需要能够直接反映修复地生态资源的每个方面；
所述生态修复成效评估指标的选取可以通过对该生态地的文献材料的收集和查阅，并听取生态地区资源评价方面相关专家的建议，选取对评价结果具有重要贡献的指标；
所述对该生态系统修改成效评估选取的指标包括环境修复质量、生物群落、景观地貌；
所述环境修复质量为监测地的水质理化性质，包括对水环境中的沉积物质量、生态补水量、水环境质量进行监测；
所述生物群落，通过对浮游生物、陆生植物群落、鸟类进行监测；浮游生物对生态修复后的系统，起到的是承上启下的作用，对水体环境污染反应敏感，所以监测效果，能全面反应生态修复的成果；
所示景观地貌，是通过对景观自然性、景观均匀性，完成对生态修复地的监测，景观自然性的表征指数，可以直观反映和突出人类日常活动对自然生态系统景观的相互侵扰影响程度，表征人类与生态修复环境系统的相互偏离关系程度、生物和自然环境功能丧失的严重程度；
所述景观均匀性，均匀性程度指数可以反映自然景观中不同的自然景观组成要素之间动态分布发均匀性，具体实施时，采用景观多样化程度指数和其最高值指数之比的计算公式方法来对其进行客观表征；
所述生态修复系统中的植被，是生态系统能够长期自我保护和维持的重要因素，植被的健康生长情况和其覆盖度都可以直接反映出生态环境系统修复过程中的进展和效果；
步骤2、基于步骤1选取的指标，完成监测位点的布设；
所述步骤2监测点位的布设，是基于步骤1所选取生态修复成效评估指标的前提下完成的；
所述监测位点的布设需要结合生态修复地的历年监测位点，
所述监测位点的布设需要兼顾生态修复区域的核心修复区，和缓冲修复区；
所述步骤2中，需要监测的项目包括修复地的水环境、水生生物、沉积物环境、植被环境、动物种群监测、地形地貌景观；
所述步骤2，在执行监测点位布设时，监测过程需要填写监测记录，拍摄监测照片，并摄录监测采用的过程；
所述步骤2，所有的监测过程中所采用的监测检测方法，需要符合国家现行的有效标准；
步骤3、基于监测位点收集到的数据，制定生态修复元数据实体信息集标准；
所述元数据实体信息集，可用来描述和归档管理生态修复监测过程中的各项数据；
所述元数据实体信息集根据生态修复数据监测特征，可以归纳为：标识信息、数据质量信息、监测方法信息、监测场地信息、监测项目信息、元数据参考信息、实体信息；
所述元数据实体信息集可以根据不同的生态修复监测地，进行标准定义的扩展或裁剪；
所述元数据的裁剪，根据生态修复监测中的应用需求，从已有的标准定义的元数据实体和元素中，裁剪掉不需要的元数据实体和元素；
所述元数据子集由若干个元数据实体或元数据元素构成，所述文件类型数据集元数据标准采用统一的建模语言描述元数据子集；
步骤4、基于上述步骤，完成对生态修复工程的监测评价；
所述步骤4对生态修复工程的监测评价，是建立在步骤3建立的元数据实体信息集的前提下进行的；
所述步骤4，首先进行指标权重的确定，将步骤3中建立的元数据实体信息集中的各个指标，按照专家综合评分方法来确定监测评价指标中，筛选出在综合评价中具有相对重要性的指标；
所述步骤4，在确定指标权重后，按照确定的指标权重进行分等级，依照各个资源对生态修复监测的重要程度，将等级分为优、良、达标、不达标；
所述步骤4，在将指标进行分级后，按照步骤3建立的元数据实体信息集，对指标进行量化；并将量化后的结果，按照专家评分法与文献标准相结合的方法，得出每个指标评估因子的隶属度；
所述步骤4中，评估过程中，为了使得评估方法更加科学、客观，在确定的分值上需要严谨和关键，准确的数据和权威的生态修复科学判断，是监测评估的关键环节；
所述步骤4中，依据得到的评估因子隶属度，对相应的生态修复评估项，建立相应的评估项隶属度矩阵；
所述步骤4中，对评估项隶属度矩阵执行归一化，并将归一化结果进行汇总，即可得到评价结果数值；
所述步骤4中，为了直观准确呈现生态修复监测过程中，各项因素的指数，引入对评价结果数值的评语分数集；按照平均评价数值，结合正态分布，将生态修复综合评价指数，划分为优秀、良好、合格、不合格；
进一步地，所述生态修复成效评估指标的选取完成后，涉及多个评估指标的，需要确立所选择指标的权重；依照专家对各种指标的赋值，进行综合性的赋值评价；
进一步地，所述步骤1中，在对修复成效评估指标的选取过程中，若生态修复的时间跨度长，则不必等到生态结构功能完全恢复再进行评估指标的选择，可进行阶段性的修复成效评价；
进一步地，所述步骤3中，在执行元数据的裁剪时，需要认真分析生态修复监测中的应用需求，查阅已有生态修复相关资料标准中的元数据实体和元素，通过将应用需求与标准中的元数据实体和元素进行比照，保留应用需求所需要的元数据实体和元素，舍弃不需要的元数据实体和元素；
采用以上方案，本发明公开的基于元数据实体信息集的生态修复监测方法，具有以下优点：
(1)本发明的基于元数据实体信息集的生态修复监测方法，建立的评估指标涉及环境修复质量、生物群落、景观地貌，可以全面客观的反映修复地生态资源的每个方面，并且基于建立的元数据实体信息集，可以对确立的指标进行权重分级，兼顾全面的同时，也突出了监测的重点，可以对生态系统修复的真实情况进行全面、客观、准确的描述；
(2)本发明的基于元数据实体信息集的生态修复监测方法，对待生态修复监测过程较长的情况，本方法还可以进行阶段性的修复成效评价，不必等到生态结构功能完全恢复再进行监测评估，本方法在生态修复领域创新性的，阶段性评价，使得各个阶段的修复效果，都能反应执行生态修复的能力；本方法可以完全反应生态系统实际的修复效果；
综上所述，本发明公开的基于元数据实体信息集的生态修复监测方法，建立的评估指标可以全面客观的反映修复地生态资源的每个方面，并且基于建立的元数据实体信息集，可以对确立的指标进行权重分级，兼顾全面的同时，也突出了监测的重点，可以对生态系统修复的真实情况进行全面、客观、准确的描述；本方法也可以执行阶段性评价，使得各个阶段的修复效果，都能反应执行生态修复的能力。
以下将结合具体实施方式对本发明的构思、具体技术方案及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明基于元数据实体信息集的生态修复监测方法的流程示意图。
具体实施方式
以下介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，这些实施例为示例性描述，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例1、采用本发明方法完成对某地生态修复情况的监测
如图所示，图1是本发明基于元数据实体信息集的生态修复监测方法的流程示意图；
首先执行步骤1、选取生态修复成效评估指标；
所述生态修复成效评估指标的选取，需要能够直接反映修复地生态资源的每个方面；
所述生态修复成效评估指标的选取可以通过对该生态地的文献材料的收集和查阅，并听取生态地区资源评价方面相关专家的建议，选取对评价结果具有重要贡献的指标；
所述生态修复成效评估指标的选取完成后，涉及多个评估指标的，需要确立所选择指标的权重；依照专家对各种指标的赋值，进行综合性的赋值评价；
所述步骤1中，在对修复成效评估指标的选取过程中，若生态修复的时间跨度长，则不必等到生态结构功能完全恢复再进行评估指标的选择，可进行阶段性的修复成效评价；
具体实施时，本实施例1所对该生态系统修改成效评估选取的指标包括环境修复质量、生物群落、景观地貌；
具体实施时，所述环境修复质量为监测地的水质理化性质，包括对水环境中的沉积物质量、生态补水量、水环境质量进行监测；
具体实施时，所述生物群落，通过对浮游生物、陆生植物群落、鸟类进行监测；浮游生物对生态修复后的系统，起到的是承上启下的作用，对水体环境污染反应敏感，所以监测效果，能全面反应生态修复的成果；
具体实施时，所示景观地貌，是通过对景观自然性、景观均匀性，完成对生态修复地的监测，景观自然性的表征指数，可以直观反映和突出人类日常活动对自然生态系统景观的相互侵扰影响程度，表征人类与生态修复环境系统的相互偏离关系程度、生物和自然环境功能丧失的严重程度；
所述景观均匀性，均匀性程度指数可以反映自然景观中不同的自然景观组成要素之间动态分布发均匀性，具体实施时，采用景观多样化程度指数和其最高值指数之比的计算公式方法来对其进行客观表征；
所述生态修复系统中的植被，是生态系统能够长期自我保护和维持的重要因素，植被的健康生长情况和其覆盖度都可以直接反映出生态环境系统修复过程中的进展和效果；
随后执行步骤2、基于步骤1选取的指标，完成监测位点的布设；
所述步骤2监测点位的布设，是基于步骤1所选取生态修复成效评估指标的前提下完成的；
所述监测位点的布设需要结合生态修复地的历年监测位点，
所述监测位点的布设需要兼顾生态修复区域的核心修复区，和缓冲修复区；
所述步骤2中，需要监测的项目包括修复地的水环境、水生生物、沉积物环境、植被环境、动物种群监测、地形地貌景观；
所述步骤2，在执行监测点位布设时，监测过程需要填写监测记录，拍摄监测照片，并摄录监测采用的过程；
所述步骤2，所有的监测过程中所采用的监测检测方法，需要符合国家现行的有效标准；
具体实施时，本实施例1步骤2中的监测方法需要遵守“自然保护区生物多样性调查规范”中的相关监测规定；
随后执行步骤3、基于监测位点收集到的数据，制定生态修复元数据实体信息集标准；
所述元数据实体信息集，可用来描述和归档管理生态修复监测过程中的各项数据；
所述元数据实体信息集根据生态修复数据监测特征，可以归纳为：标识信息、数据质量信息、监测方法信息、监测场地信息、监测项目信息、元数据参考信息、实体信息；
所述元数据实体信息集可以根据不同的生态修复监测地，进行标准定义的扩展或裁剪；
所述元数据的裁剪，根据生态修复监测中的应用需求，从已有的标准定义的元数据实体和元素中，裁剪掉不需要的元数据实体和元素；
所述元数据子集由若干个元数据实体或元数据元素构成，所述文件类型数据集元数据标准采用统一的建模语言描述元数据子集；
所述步骤3中，在执行元数据的裁剪时，需要认真分析生态修复监测中的应用需求，查阅已有生态修复相关资料标准中的元数据实体和元素，通过将应用需求与标准中的元数据实体和元素进行比照，保留应用需求所需要的元数据实体和元素，舍弃不需要的元数据实体和元素；
具体实施时，元数据的应用可以促进生态科学数据的高效保存、管理和维护，促进它们为科研人员，其他用户或者软件程序等的检索、评价、获取和使用，促进生态科学数据的共享和交换；
最后执行步骤4、基于上述步骤，完成对生态修复工程的监测评价；
所述步骤4对生态修复工程的监测评价，是建立在步骤3建立的元数据实体信息集的前提下进行的；
所述步骤4，首先进行指标权重的确定，将步骤3中建立的元数据实体信息集中的各个指标，按照专家综合评分方法来确定监测评价指标中，筛选出在综合评价中具有相对重要性的指标；
所述步骤4，在确定指标权重后，按照确定的指标权重进行分等级，依照各个资源对生态修复监测的重要程度，将等级分为优、良、达标、不达标；
所述步骤4，在将指标进行分级后，按照步骤3建立的元数据实体信息集，对指标进行量化；并将量化后的结果，按照专家评分法与文献标准相结合的方法，得出每个指标评估因子的隶属度；
具体实施时，专家评分法，专家的打分往往具有很强的主观性，每个人的判断标准都不一样，所以具体实施过程中，得出的评估结果也可能发生很多的差异；具体实施时，本实施例1所述步骤4中，评估过程中，为了使得评估方法更加科学、客观，在确定的分值上需要严谨和关键，准确的数据和权威的生态修复科学判断，是监测评估的关键环节；
所述步骤4中，依据得到的评估因子隶属度，对相应的生态修复评估项，建立相应的评估项隶属度矩阵；
所述步骤4中，对评估项隶属度矩阵执行归一化，并将归一化结果进行汇总，即可得到评价结果数值；
所述步骤4中，为了直观准确呈现生态修复监测过程中，各项因素的指数，引入对评价结果数值的评语分数集；按照平均评价数值，结合正态分布，将生态修复综合评价指数，划分为优秀、良好、合格、不合格；
最终完成对该地生态修复情况的监测，监测结果显示，通过实施生态环境的修复项目，该地区的生态系统功能和结构得到的根本性的改善；但是在生物种群群落方面，还未达到稳定期，人类的修复行为，起到了积极的作用，但是充分的环境修复的周期是比较长的；本实施例1的监测方法，完成了阶段性的评估；结论为该地的生物群落的恢复程度，尚未达到生态修复的预期，但是生态系统功能和结构已经得到的根本性的改善，修复后的生态环境已经达到了稳定期。
综上所述，本专利技术方案，建立的评估指标涉及环境修复质量、生物群落、景观地貌，可以全面客观的反映修复地生态资源的每个方面，并且基于建立的元数据实体信息集，可以对确立的指标进行权重分级，兼顾全面的同时，也突出了监测的重点，可以对生态系统修复的真实情况进行全面、客观、准确的描述；对待生态修复监测过程较长的情况，本方法还可以进行阶段性的修复成效评价，不必等到生态结构功能完全恢复再进行监测评估，本方法在生态修复领域创新性的，阶段性评价，使得各个阶段的修复效果，都能反应执行生态修复的能力；本方法可以完全反应生态系统实际的修复效果。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员，无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于元数据实体信息集的生态修复监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、选取生态修复成效评估指标；
步骤2、基于步骤1选取的指标，完成监测位点的布设；
步骤3、基于监测位点收集到的数据，制定生态修复元数据实体信息集标准；
步骤4、基于上述步骤，完成对生态修复监测工程的评价。
2.如权利要求1所述综合评价方法，其特征在于，
所述生态修复成效评估指标的选取可以通过对该生态地的文献材料的收集和查阅，并听取生态地区资源评价方面相关专家的建议，选取对评价结果具有重要贡献的指标；
所述对该生态系统修改成效评估选取的指标包括环境修复质量、生物群落、景观地貌；
所述环境修复质量为监测地的水质理化性质，包括对水环境中的沉积物质量、生态补水量、水环境质量进行监测；
所示景观地貌，是通过对景观自然性、景观均匀性，完成对生态修复地的监测，景观自然性的表征指数；
所述景观均匀性，均匀性程度指数可以反映自然景观中不同的自然景观组成要素之间动态分布发均匀性。
3.如权利要求1所述综合评价方法，其特征在于，
所述步骤2监测点位的布设，是基于步骤1所选取生态修复成效评估指标的前提下完成的；
所述监测位点的布设需要结合生态修复地的历年监测位点，
所述监测位点的布设需要兼顾生态修复区域的核心修复区，和缓冲修复区；
所述步骤2中，需要监测的项目包括修复地的水环境、水生生物、沉积物环境、植被环境、动物种群监测、地形地貌景观；
所述步骤2，在执行监测点位布设时，监测过程需要填写监测记录，拍摄监测照片，并摄录监测采用的过程；
所述步骤2，所有的监测过程中所采用的监测检测方法，需要符合国家现行的有效标准。
4.如权利要求1所述综合评价方法，其特征在于，
所述元数据实体信息集，可用来描述和归档管理生态修复监测过程中的各项数据；
所述元数据实体信息集根据生态修复数据监测特征，可以归纳为：标识信息、数据质量信息、监测方法信息、监测场地信息、监测项目信息、元数据参考信息、实体信息；
所述元数据实体信息集可以根据不同的生态修复监测地，进行标准定义的扩展或裁剪；
所述元数据的裁剪，根据生态修复监测中的应用需求，从已有的标准定义的元数据实体和元素中，裁剪掉不需要的元数据实体和元素；
所述元数据子集由若干个元数据实体或元数据元素构成，所述文件类型数据集元数据标准采用统一的建模语言描述元数据子集。
5.如权利要求1所述综合评价方法，其特征在于，
所述步骤4对生态修复工程的监测评价，是建立在步骤3建立的元数据实体信息集的前提下进行的；
所述步骤4，首先进行指标权重的确定，将步骤3中建立的元数据实体信息集中的各个指标，按照专家综合评分方法来确定监测评价指标中，筛选出在综合评价中具有相对重要性的指标；
所述步骤4，在确定指标权重后，按照确定的指标权重进行分等级，依照各个资源对生态修复监测的重要程度，将等级分为优、良、达标、不达标；
所述步骤4，在将指标进行分级后，按照步骤3建立的元数据实体信息集，对指标进行量化；并将量化后的结果，按照专家评分法与文献标准相结合的方法，得出每个指标评估因子的隶属度；
所述步骤4中，依据得到的评估因子隶属度，对相应的生态修复评估项，建立相应的评估项隶属度矩阵；
所述步骤4中，对评估项隶属度矩阵执行归一化，并将归一化结果进行汇总，即可得到评价结果数值。
6.如权利要求1所述综合评价方法，其特征在于，
所述生态修复成效评估指标的选取完成后，涉及多个评估指标的，需要确立所选择指标的权重；依照专家对各种指标的赋值，进行综合性的赋值评价；
所述步骤1中，在对修复成效评估指标的选取过程中，若生态修复的时间跨度长，则不必等到生态结构功能完全恢复再进行评估指标的选择，可进行阶段性的修复成效评价。
7.如权利要求1所述综合评价方法，其特征在于，
所述步骤3中，在执行元数据的裁剪时，需要认真分析生态修复监测中的应用需求，查阅已有生态修复相关资料标准中的元数据实体和元素，通过将应用需求与标准中的元数据实体和元素进行比照，保留应用需求所需要的元数据实体和元素，舍弃不需要的元数据实体和元素。
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| CN202310664192.5A Pending CN116579659A (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 一种基于元数据实体信息集的生态修复监测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116579659A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106446586A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-22 | 重庆大学 | 基于自然与社会影响的河流健康评价方法 |
| US20190362147A1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | Bayer Cropscience Lp | System and method for vegetation management risk assessment and resolution |
| CN110796340A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-02-14 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种宏观尺度的小流域综合治理优先级评估方法 |
| CN112085241A (zh) * | 2019-06-12 | 2020-12-15 | 江苏汇环环保科技有限公司 | 一种基于机器学习的环境大数据分析和决策平台 |
| CN115293473A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-11-04 | 中国建筑股份有限公司 | 一种林草生态修复效果评价方法 |
| CN115796702A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-03-14 | 重庆地质矿产研究院 | 一种红壤土地综合治理生态修复成效的评估方法及系统 |
-
2023
- 2023-06-06 CN CN202310664192.5A patent/CN116579659A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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