CN116976709B - 基于流域生态系统的脆弱性评估方法 - Google Patents

基于流域生态系统的脆弱性评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及流域生态系统评估技术领域，具体地说，涉及基于流域生态系统的脆弱性评估方法。其包括分析各项评价指标对当前监测流域产生的影响程度，规划各项评价指标对应的权重；对不同评价指标进行影响程度分析，结合影响程度规划对应的权重，计算当前监测流域各项评价指标对应的影响量，结合其对应权重，计算出当前流域生态系统的脆弱性分数。本发明通过分析各项评价指标对当前监测流域产生的影响程度，规划各项评价指标对应的权重，结合其对应权重，计算出当前流域生态系统的脆弱性分数，结合不同流域生态系统的重要生境，合理评估出流域生态系统的脆弱性分数，提高流域生态系统的脆弱性分数评估准确度，为后期制定补救措施提供参考依据。

Description

基于流域生态系统的脆弱性评估方法
技术领域
本发明涉及流域生态系统评估技术领域，具体地说，涉及基于流域生态系统的脆弱性评估方法。
背景技术
流域生态系统的研究主要是根据规划环境影响特点和流域生态环境保护要求，调查流域自然和社会环境概况，重点对干支流重要河段、主要控制断面及相关区域开展调查，系统梳理流域开发、利用和保护现状，重点评价流域水文水资源、水环境和生态环境等现状及变化趋势，对已开发河段或流域的环境影响进行回顾性评价，明确流域生态功能、环境质量现状和资源利用水平，分析主要生态环境问题及成因，明确规划实施的资源、生态以及环境制约因素，在进行流域生态系统过程中，由于各个监测流域所处环境不同，其对应的环境监测项目不同。
为了应对上述问题，现亟需基于流域生态系统的脆弱性评估方法。
发明内容
本发明的目的在于提供基于流域生态系统的脆弱性评估方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了基于流域生态系统的脆弱性评估方法，包括如下步骤：
S1、采集法定保护的生存空间对应的特征，建立重要生境数据库；
S2、分析当前监测流域，比对重要生境数据库，确定当前监测流域存在的重要生境，并定位重要生境区域位置；
S3、结合当前流域重要生境，确定当前监测流域脆弱性评估的各项评价指标；
S4、分析各项评价指标特征，规划适配的监测采样方式，并定位监测点位置；
S5、分析各项评价指标对当前监测流域产生的影响程度，规划各项评价指标对应的权重；
S6、计算当前监测流域各项评价指标对应的影响量，结合其对应权重，计算出当前流域生态系统的脆弱性分数；
S7、采样行业内各项不同影响程度的评价指标影响两对应的补救方案，建立补救方案数据库，结合当前监测流域范围大小，匹配对应的补救方案。
作为本技术方案的进一步改进，所述S1中建立重要生境数据库的方法包括如下步骤：
S1.1、确定重要生境各项组成部分；
S1.2、结合重要生境组成部分，捕捉其与其余重要生境区分的特征；
S1.3、绑定重要生境与对应的区分特征，建立重要生境数据库。
作为本技术方案的进一步改进，所述S2中定位重要生境区域位置的方法包括如下步骤：
S2.1、结合所述S1.1中重要生境各项组成部分，捕捉当前监测流域中存在该重要生境的各项组成部分；
S2.2、确定各项组成部分量变化趋势，定位重要生境发源地以及边沿扩散地；
S2.3、结合重要生境发源地以及边沿扩散地位置，划分当前监测流域重要生境的区域位置。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3中确定当前监测流域脆弱性评估的各项评价指标的方法包括如下步骤：
S3.1、采集行业内重要生境的各项组成部分对应的参考标准；
S3.2、确定各项组成部分出现频率；
S3.3、结合各项组成部分对应的参考标准，剔除无关组成部分，规定剩余组成部分为评价指标。
作为本技术方案的进一步改进，所述S4中规划适配的监测采样方式的方法包括如下步骤：
S4.1、确定各项评价指标特征，分析特征判定标准；
S4.2、结合特征判定标准，制定对应的监测采样方式，建立监测采样数据库。
作为本技术方案的进一步改进，所述S5中规划各项评价指标对应的权重包括如下步骤：
S5.1、划分各个评价指标的影响程度等级1-10；
S5.2、按照划分影响程度等级1-10匹配对应权重；
S5.3、绑定对应的影响程度等级以及评价指标，建立权重匹配数据库。
作为本技术方案的进一步改进，所述S6计算出当前流域生态系统的脆弱性分数采用等级换算算法，其算法公式如下：
；
其中为单向评价指标对应的脆弱性分数，/>为当前监测出评价指标对应指标量，/>为当前流域常态下评价指标对应指标量，/>为当前评价指标对应影响程度等级，/>为单位权重，/>为当前流域生态系统的脆弱性分数，/>至/>为当前流域生态系统的各项评价指标对应的脆弱性分数。
作为本技术方案的进一步改进，所述S7中建立补救方案数据库包括如下步骤：
S7.1、确定每项评价指标对应的影响量，统计每项指标不同影响量对应的应对方案；
S7.2、标记各项评价指标不同影响量对应的应对方案，绑定监测水域补救方案，建立补救方案数据库。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该基于流域生态系统的脆弱性评估方法中，通过分析各项评价指标对当前监测流域产生的影响程度，规划各项评价指标对应的权重，结合其对应权重，计算出当前流域生态系统的脆弱性分数，结合不同流域生态系统的重要生境，合理评估出流域生态系统的脆弱性分数，提高流域生态系统的脆弱性分数评估准确度，为后期制定补救措施提供参考依据。
附图说明
图1为本发明的整体流程图；
图2为本发明的建立重要生境数据库的方法流程图；
图3为本发明的定位重要生境区域位置的方法流程图；
图4为本发明的确定当前监测流域脆弱性评估的各项评价指标的方法流程图；
图5为本发明的规划适配的监测采样方式的方法流程图；
图6为本发明的规划各项评价指标对应的权重流程图；
图7为本发明的建立补救方案数据库流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图7所示，提供了基于流域生态系统的脆弱性评估方法，包括如下步骤：
S1、采集法定保护的生存空间对应的特征，建立重要生境数据库；
S2、分析当前监测流域，比对重要生境数据库，确定当前监测流域存在的重要生境，并定位重要生境区域位置；
S3、结合当前流域重要生境，确定当前监测流域脆弱性评估的各项评价指标；
S4、分析各项评价指标特征，规划适配的监测采样方式，并定位监测点位置；
S5、分析各项评价指标对当前监测流域产生的影响程度，规划各项评价指标对应的权重；
S6、计算当前监测流域各项评价指标对应的影响量，结合其对应权重，计算出当前流域生态系统的脆弱性分数；
S7、采样行业内各项不同影响程度的评价指标影响两对应的补救方案，建立补救方案数据库，结合当前监测流域范围大小，匹配对应的补救方案。
流域生态系统的研究主要是根据规划环境影响特点和流域生态环境保护要求，调查流域自然和社会环境概况，重点对干支流重要河段、主要控制断面及相关区域开展调查，系统梳理流域开发、利用和保护现状，重点评价流域水文水资源、水环境和生态环境等现状及变化趋势，对已开发河段或流域的环境影响进行回顾性评价，明确流域生态功能、环境质量现状和资源利用水平，分析主要生态环境问题及成因，明确规划实施的资源、生态以及环境制约因素，在进行流域生态系统过程中，由于各个监测流域所处环境不同，其对应的环境监测项目不同；
为了匹配不同监测流域的生态类型，合理评估监测流域生态系统的脆弱性，规划对应的补救措施，具体使用时，首先通过采集法定保护的生存空间对应的特征，建立重要生境数据库，重要生境即重要生物物种或群落赖以生存和繁衍的法定保护或具有特殊意义的生态空间，包括各类自然保护地、重点保护物种栖息地以及重要水生生物的产卵场、索饵场、越冬场及洄游通道等，完成重要生境数据库建立后，结合当前流域重要生境，确定当前监测流域脆弱性评估的各项评价指标，例如重要水生生物的产卵场，其对应的各项评价指标包括当前水质质量以及单位水域内水生生物的产卵死亡率，随后分析当前监测流域，比对重要生境数据库，确定当前监测流域存在的重要生境，并定位重要生境区域位置；
为了匹配的不同重要生境的监测方式，分析各项评价指标特征，规划适配的监测采样方式，并定位监测点位置，例如水生生物的产卵场所，需要通过水质监测仪器进行测定，同时需要配合水样采样器采集当前场所单位水量，统计出该水生生物的产卵死亡率；
由于各个评价指标对监测水域产生的影响不同，所以需要提前分析各项评价指标对当前监测流域产生的影响程度，规划各项评价指标对应的权重，通过提前对各个不同评价指标进行等级划分，配合影响程度，为每个等级的评价指标进行权重划分，随后计算当前监测流域各项评价指标对应的影响量，影响量即当前监测的评价指标对应的监测量与常态量之间的差值，结合其对应权重，计算出当前流域生态系统的脆弱性分数，最后采样行业内各项不同影响程度的评价指标影响两对应的补救方案，建立补救方案数据库，结合当前监测流域范围大小，匹配对应的补救方案。
本发明通过分析各项评价指标对当前监测流域产生的影响程度，规划各项评价指标对应的权重，对不同评价指标进行影响程度分析，结合影响程度规划对应的权重，计算当前监测流域各项评价指标对应的影响量，结合其对应权重，计算出当前流域生态系统的脆弱性分数，结合不同流域生态系统的重要生境，匹配对应的监测方式，合理评估出流域生态系统的脆弱性分数，提高流域生态系统的脆弱性分数评估准确度，为后期制定补救措施提供参考依据。
此外，S1中建立重要生境数据库的方法包括如下步骤：
S1.1、确定重要生境各项组成部分；
S1.2、结合重要生境组成部分，捕捉其与其余重要生境区分的特征；
S1.3、绑定重要生境与对应的区分特征，建立重要生境数据库。
在进行重要生境数据库建立过程中，首先需要确定重要生境各项组成部分，例如重要水生生物的产卵场，其组成部分主要包括产卵生物、产卵生物所需食物来源、产卵生物排泄物以及产卵生物所需水质状态等，这些均为该重要生境的组成部分，随后结合重要生境组成部分，捕捉其与其余重要生境区分的特征，例如重要水生生物的产卵场中，其特征为产卵生物类型以及产卵生物排泄物，这些均为该重要生境区分其它重要生境的特征，最后绑定重要生境与对应的区分特征，建立重要生境数据库，作为后期进行监测流域中存在的重要生境判断标准。
进一步的，S2中定位重要生境区域位置的方法包括如下步骤：
S2.1、结合S1.1中重要生境各项组成部分，捕捉当前监测流域中存在该重要生境的各项组成部分；
S2.2、确定各项组成部分量变化趋势，定位重要生境发源地以及边沿扩散地；
S2.3、结合重要生境发源地以及边沿扩散地位置，划分当前监测流域重要生境的区域位置。
在定位重要生境区域位置过程中，首先需要结合S1.1中重要生境各项组成部分，捕捉当前监测流域中存在该重要生境的各项组成部分，随后确定各项组成部分量变化趋势，定位重要生境发源地以及边沿扩散地，即根据各项组成部分各个区域的浓度变化，定位发源地以及边沿扩散地，发源地即当前重要生境中各项组成部分量最高的区域，伴随发源地向周围扩散，其各项组成部分量浓度将会逐渐降低，直至达到最低浓度，此时该区域为边沿扩散地的，结合重要生境发源地以及边沿扩散地位置，划分当前监测流域重要生境的区域位置，定位当前监测流程中重要生境所处位置。
再进一步的，S3中确定当前监测流域脆弱性评估的各项评价指标的方法包括如下步骤：
S3.1、采集行业内重要生境的各项组成部分对应的参考标准；
S3.2、确定各项组成部分出现频率；
S3.3、结合各项组成部分对应的参考标准，剔除无关组成部分，规定剩余组成部分为评价指标。
在进行各项评价指标确定过程中，首先需要采集行业内重要生境的各项组成部分对应的参考标准，即各项组成部分改变量超过多大范围会对当前重要生境造成影响，例如重要生境中的生物量过多，导致其突破当前重要生境的最大承载量，随后确定各项组成部分出现频率，例如当前组成部分不同监测流域类型不同，即当前组成部分可有其余物质进行替代，例如生物所需的食物，不同监测流域的食物不同，其可进行替代，最后结合各项组成部分对应的参考标准，剔除无关组成部分，规定剩余组成部分为评价指标。
具体的，S4中规划适配的监测采样方式的方法包括如下步骤：
S4.1、确定各项评价指标特征，分析特征判定标准；
S4.2、结合特征判定标准，制定对应的监测采样方式，建立监测采样数据库。
在进行监测采样方式适配过程中，首先确定各项评价指标特征，分析特征判定标准，例如生物产卵场，其评价指标中包括对产卵量的监测，需要通过捕捉器捕捉单位水域中存在产卵量，随后结合特征判定标准，制定对应的监测采样方式，建立监测采样数据库，为后期不同的评价指标调用对应的监测采样方式，提高监测效率。
此外，S5中规划各项评价指标对应的权重包括如下步骤：
S5.1、划分各个评价指标的影响程度等级1-10；
S5.2、按照划分影响程度等级1-10匹配对应权重；
S5.3、绑定对应的影响程度等级以及评价指标，建立权重匹配数据库。
在对各项评价指标的权重进行规划过程中，首先需要划分各个评价指标的影响程度等级1-10，并按照划分影响程度等级1-10匹配对应权重，即单位权重为5，评价指标每提高一级，其权重将会叠加一个单位权重，随后绑定对应的影响程度等级以及评价指标，建立权重匹配数据库，以供后期进行脆弱性分数计算。
进一步的，S6计算出当前流域生态系统的脆弱性分数采用等级换算算法，其算法公式如下：
；
其中为单向评价指标对应的脆弱性分数，/>为当前监测出评价指标对应指标量，/>为当前流域常态下评价指标对应指标量，/>为当前评价指标对应影响程度等级，/>为单位权重，/>为当前流域生态系统的脆弱性分数，/>至/>为当前流域生态系统的各项评价指标对应的脆弱性分数，具体使用时，例如水生生物的产卵场，其中一项评价指标为水生生物的产卵量，实际监测出的水生生物的产卵量/>为1000C//>，即每立方米中存在1000个该水生生物的卵，而当前监测水域常态下产卵量/>为2000C//>，该评价指标等级/>为6，单位权重/>为5，则该单向评价指标对应的脆弱性分数。
再进一步的，S7中建立补救方案数据库包括如下步骤：
S7.1、确定每项评价指标对应的影响量，统计每项指标不同影响量对应的应对方案；
S7.2、标记各项评价指标不同影响量对应的应对方案，绑定监测水域补救方案，建立补救方案数据库。
在建立补救方案数据库过程中，首先需要确定每项评价指标对应的影响量，统计每项指标不同影响量对应的应对方案，随后标记各项评价指标不同影响量对应的应对方案，绑定监测水域补救方案，建立补救方案数据库，结合当前的监测流域状态，自动比对补救方案数据库，匹配对应的补救方案。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.基于流域生态系统的脆弱性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、采集法定保护的生存空间对应的特征，建立重要生境数据库；
所述S1中建立重要生境数据库的方法包括如下步骤：
S1.1、确定重要生境各项组成部分，其中，重要水生生物的产卵场的组成部分包括产卵生物、产卵生物所需食物来源、产卵生物排泄物以及产卵生物所需水质状态；
S1.2、结合重要生境组成部分，捕捉其与其余重要生境区分的特征；
S1.3、绑定重要生境与对应的区分特征，建立重要生境数据库；
S2、分析当前监测流域，比对重要生境数据库，确定当前监测流域存在的重要生境，并定位重要生境区域位置；
所述S2中定位重要生境区域位置的方法包括如下步骤：
S2.1、结合所述S1.1中重要生境各项组成部分，捕捉当前监测流域中存在该重要生境的各项组成部分；
S2.2、确定各项组成部分量变化趋势，定位重要生境发源地以及边沿扩散地，其中，根据各项组成部分各个区域的浓度变化，定位重要生境发源地以及边沿扩散地，重要生境发源地表示当前重要生境中各项组成部分量最高的区域，伴随发源地向周围扩散，其各项组成部分量浓度逐渐降低，直至达到最低浓度；
S2.3、结合重要生境发源地以及边沿扩散地位置，划分当前监测流域重要生境的区域位置；
S3、结合当前流域重要生境，确定当前监测流域脆弱性评估的各项评价指标；
所述S3中确定当前监测流域脆弱性评估的各项评价指标的方法包括如下步骤：
S3.1、采集行业内重要生境的各项组成部分对应的参考标准；
S3.2、确定各项组成部分出现频率；
S3.3、结合各项组成部分对应的参考标准，剔除无关组成部分，规定剩余组成部分为评价指标；
S4、分析各项评价指标特征，规划适配的监测采样方式，并定位监测点位置；
所述S4中规划适配的监测采样方式的方法包括如下步骤：
S4.1、确定各项评价指标特征，分析特征判定标准；
S4.2、结合特征判定标准，制定对应的监测采样方式，建立监测采样数据库；
S5、分析各项评价指标对当前监测流域产生的影响程度，规划各项评价指标对应的权重；
所述S5中规划各项评价指标对应的权重包括如下步骤：
S5.1、划分各个评价指标的影响程度等级1-10；
S5.2、按照划分影响程度等级1-10匹配对应权重；
S5.3、绑定对应的影响程度等级以及评价指标，建立权重匹配数据库；
S6、计算当前监测流域各项评价指标对应的影响量，结合其对应权重，计算出当前流域生态系统的脆弱性分数；
所述S6计算出当前流域生态系统的脆弱性分数采用等级换算算法，其算法公式如下：
；
其中为单项评价指标对应的脆弱性分数，/>为当前监测出评价指标对应指标量，/>为当前流域常态下评价指标对应指标量，/>为当前评价指标对应影响程度等级，为单位权重，/>为当前流域生态系统的脆弱性分数，/>至/>为当前流域生态系统的各项评价指标对应的脆弱性分数；
S7、采样行业内各项不同影响程度的评价指标影响量对应的补救方案，建立补救方案数据库，结合当前监测流域范围大小，匹配对应的补救方案；
所述S7中建立补救方案数据库包括如下步骤：
S7.1、确定每项评价指标对应的影响量，统计每项指标不同影响量对应的应对方案；
S7.2、标记各项评价指标不同影响量对应的应对方案，绑定监测水域补救方案，建立补救方案数据库，结合当前的监测流域状态，自动比对所述补救方案数据库，匹配对应的补救方案。
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