[发明专利]一种城市河流三维物理生境完整性评价技术

说明书

本发明提供了一种城市河流三维物理生境完整性评价技术，包括以下步骤：1)构建城市河流三维物理生境完整性评价指标体系；2)根据步骤1)中所述的指标计算方法进行野外调查；3)根据步骤2)中所述的野外调查结果构建城市河流三维物理生境完整性评价标准体系；4)利用改进的灰色聚类分析方法对城市河流三维物理生境完整性进行评价。本发明的评价方法适用于城市河流三维物理生境完整性的评价，有利于识别出城市河流物理生境较差的河段及造成城市河流物理生境完整性较差的指标因素，适用于环境科学与生态修复领域。

技术领域

本发明专利涉及生态恢复领域，是一种可用于城市河流物理生境完整性评价的技术。本技术针对城市河流强人为干扰特征，从横向完整性、纵向完整性和垂向完整性三个维度选择了10个评价指标，构建了城市河流三维物理生境完整性评价指标体系；以城市河流所有监测点中各指标的最高得分为参考值构建城市河流物理生境完整性评价标准体系；引入信息熵对传统的灰色聚类评价方法进行改进，运用改进的灰色聚类评价方法对城市河流物理生境完整性开展评价。

背景技术

河流与城市的发展息息相关，但由于受人类活动的影响，目前河流生态系统尤其是城市河流生态系统普遍退化严重。通常我们认为导致河流生态系统退化的原因包括土地利用的变化、水质污染、水量不足、生物多样性降低等。其中，河流水文地貌条件的改变被认为是导致河流生态系统退化的根本原因。对河流水文地貌条件进行评价，尤其是对河流的物理生境评价(很多学者认为河流物理生境评价是河流水文地貌评价的别称)被认为是河流管理和河流修复的中心环节。这主要是由于物理生境作为河流生境的重要组成部分，具有变化周期长，相对稳定的特点，对河流物理生境完整性开展评价，有助于识别凉水河生态环境日益恶化的根本原因，是保障和修复河流生态完整性的前提条件。

1983年，Platts等人利用MESC对河流、河岸带和生物多样性三者之间的关系开展了研究(Platts et.,1983)，在随后不到20年的时间里关于河流物理生境评价的方法不断涌现，其中应用比较广泛的有QHEI(Rankin et.,1989)、HGM(Rankin et.,1989)和RHS(Simon et.,1995)等方法。1999年美国环保署建立了河流物理栖息地评价体系，从河岸带、河道宽深比、河床条件、水生动植物等方面对河流的物理生境进行评价；欧盟也于2000年发布水框架指令(WFD)(Water Framework Directive)，指令要求从河流的河床、河岸带、水文等方面对欧盟境内的所有河流的水文地貌进行监测。评价体系和指令的出台，使得河流物理生境评价方法得到了进一步的发展。

近年来，国内学者对河流物理生境评价开展了较多研究，但针对具有强人为干扰特征的城市河流开展河流物理生境完整性评价的技术方法较少。经专利检索，尚未检索到已授权或公开的关于城市河流物理生境完整性评价的技术，从三维完整性出发对河流物理生境完整性进行评价的方法尚属首次被提出。

综上所述，从横向完整性、纵向完整性和垂向完整性三个维度出发，构建城市河流三维物理生境完整性评价技术，对城市河流物理生境完整性进行评价，对于指导城市河流的管理和开展物理生境完整性恢复具有重要意义。

发明内容

本发明的目的提供一种城市河流三维物理生境完整性评价技术，从横向完整性、纵向完整性和垂向完整性三个维度对城市河流物理生境完整性进行评价，最终用于指导和评估河流物理生境完整性恢复工作。

为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

提供一种城市河流三维物理生境完整性评价技术，包括以下步骤：

1)构建城市河流物理生境三维完整性评价指标体系；

2)根据步骤1)中所述的指标计算方法进行野外调查；

3)根据步骤2)中所述的野外调查结果构建城市河流三维物理生境完整性评价标准体系；

4)利用改进的灰色聚类分析方法对城市河流三维物理生境完整性进行评价。