[发明专利]一种用于人工湿地生态系统服务综合评价的方法

摘要

本发明公开了一种用于人工湿地生态系统服务综合评价的方法，步骤是：A、建立目标、评价准则和各个准则的评价指标；B、建立人工湿地生态系统服务综合评价层次分析判断矩阵的打分调查问卷，构造准则层和指标层；C、计算准则层相对于目标层及指标层相对于准则层的相对重要性权值；D、计算最低层、最高层重要性权值，对计算结果进行检验；E、跟踪监测及其指标层各指标的特点，求各个指标的原始数值；F、把步骤D中的总排序的重要性权值与E中得到的指标的模糊隶属度作乘积运算，得出人工湿地生态系统服务综合评价指数情况。本发明能方便、深入、全面地分析出人工湿地的生态系统服务的全部价值。为设计、优化、施工、运行和管理提供指导和依据。

主权项

一种用于人工湿地生态系统服务综合评价的方法，其步骤是：A、人工湿地生态系统服务综合评价指标体系：结合层次分析法和人工湿地生态系统服务的特点，建立一个由目标层、准则层和指标层构成的人工湿地生态系统服务综合评价指标体系，目标层为人工湿地生态系统服务综合指数，评价人工湿地生态系统服务整体质量的高低，准则层为净化水质，包括出水CODCr浓度、出水BOD5浓度、出水TN浓度、出水NH4+ N浓度、出水TP浓度、出水pH浓度、出水DO浓度和叶绿素去除率和栖息地，栖息地为动物、植物和微生物提供庇护场所，包括植物丰富度、动物丰富度和微生物丰富度、有机质生产、调节微气候、休闲娱乐和科研教育的生态系统服务；B、通过专家打分法，构造准则层和指标层的比较判断矩阵：设计人工湿地综合评价专家打分调查问卷并以发送E mail的方式让专家给予打分，求打分结果的平均值，以构造各个层次的判断矩阵，用MATLAB软件编程，计算各个判断矩阵的权重向量；C、进行准则层和指标层的层次单排序及其一致性检验：通过MATLAB软件，对准则层和指标层进行层次单排序和一致性检验；D、层次总排序及其一致性检验：分为目标层到准则层和准则层到指标层，共两层，计算目标层对指标层的层次总排序权值，小于等于2层的判断矩阵总是一致的；E、根据对研究对象的跟踪监测及其指标层各指标的特点，求其原始数值，根据模糊隶属函数法，构造指标层各指标的模糊隶属函数，并把指标层各指标的原始值代入其模糊隶属函数中，求其模糊隶属度：各个指标的单位和数量级不相同，根据模糊数学原理，用模糊隶属函数法能实现各种数据的无量纲化，将各类数据转化为0，1区间内的数值，根据已建立的人工湿地生态系统服务综合评价指标体系，采用模糊隶属函数法建立各个指标的模糊隶属函数，用MATLAB软件的模糊逻辑工具箱来编辑各个指标的模糊隶属函数，并通过编程计算其相应的模糊隶属度；在地表水环境质量标准当中，CODCr、BOD5、TN、NH4+ N、TP、pH和DO都有相应的标准值，CODCr、BOD5、TN、NH4+ N和TP均为成本型指标，这5个指标的模糊隶属函数设置为Z型；DO浓度是效益型指标，出水DO浓度的模糊隶属函数设置S型：pH是区间型指标，其模糊隶属函数设置为梯型，在GB3838 2002中，Ⅰ至Ⅴ类水的pH限值均为6～9，生活饮用水卫生标准规定水质的pH范围不得超过6.5～8.5，规定出水pH值在6.5～8.5之间；GB3838 2002没有叶绿素限值的规定：除去率的角度考察人工湿地对叶绿素的净化效果，叶绿素去除率达到90％时，人工湿地对叶绿素的净化效果好，低于10％时，净化效果差，除去率是效益型指标，叶绿素除去率的模糊隶属函数设置为S型；有机质生产指标是效益型，该指标的模糊隶属函数设置为S型；动物丰富度、植物丰富度和微生物丰富度指标都是效益型，这3个指标的模糊隶属函数均设置为S型，植物丰富度、动物丰富度和微生物丰富度均采用Gleason指数进行计算；温度调节和湿度调节是效益型指标，这两个指标的模糊隶属函数均设置为S型；旅客满意度的数据具有封闭性，即它的值在0～100％之间，旅客满意度是效益型参数，模糊隶属函数设置为S型；年单位面积旅客数、直接科研成果、间接科研成果和年受教育人数是效益型指标，构造模糊隶属函数；模糊隶属函数为： y = 1 - 1 x + 1 式中：x——年单位面积旅客数、直接科研成果、间接科研成果和年受教育人数的统计值；y——年单位面积旅客数、直接科研成果、间接科研成果和年受教育人数的模糊隶属度；当年单位面积旅客数、直接科研成果、间接科研成果和年受教育人数为零时，其模糊隶属度为0，当年单位面积旅客数、直接科研成果、间接科研成果和年受教育人数趋向于无穷大时，模糊隶属度为1；F、求总排序向量与相应指标的模糊隶属度之积，然后求和得出IIEC：把总排序权重和各个指标的模糊隶属度进行相乘得出人工湿地生态系统服务综合指数的得分。