本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)境分析，特別是涉及一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、世界范圍內(nèi)，脆弱生態(tài)環(huán)境廣泛存在，而且其類(lèi)型多樣，成因復(fù)雜，自然生產(chǎn)力波動(dòng)性強(qiáng)。中國(guó)生態(tài)環(huán)境脆弱現(xiàn)象日益增長(zhǎng)，而且較為嚴(yán)重，在中國(guó)三大脆弱環(huán)境區(qū)—巖溶、黃土和沙漠邊緣，生態(tài)環(huán)境脆弱形勢(shì)較其他地區(qū)更為嚴(yán)重。而“巖溶”又被稱(chēng)為“喀斯特”，受到巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈多要素影響和制約，通過(guò)碳、水、鈣(鎂)的循環(huán)和生物作用來(lái)維持的一種脆弱的生態(tài)環(huán)境。由于其特殊的地質(zhì)環(huán)境和脆弱的生態(tài)環(huán)境，環(huán)境學(xué)家已把“巖溶”作為世界性的難題給予極大關(guān)注。巖溶生態(tài)脆弱性表現(xiàn)為：巖溶生態(tài)環(huán)境作為一種特殊物質(zhì)、能量、結(jié)構(gòu)和功能體系構(gòu)成的多相多層次復(fù)雜界面體系，顯示出生態(tài)敏感度高、環(huán)境容量低、抗干擾能力弱、空間轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)等一系列生態(tài)脆弱性的特征，其主要表現(xiàn)就是石漠化，在某種程度上說(shuō)，石漠化具有一定的時(shí)空性，即發(fā)生在特定的時(shí)間和特定的空間。隨著地理信息系統(tǒng)理論的不斷完善和技術(shù)手段的飛速發(fā)展，它們的技術(shù)已由最初有限的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到了目前幾乎所有與空間信息有關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是進(jìn)入九十年代以來(lái)，各種功能強(qiáng)大的實(shí)用的商業(yè)地理信息系統(tǒng)軟件的出現(xiàn)，又促進(jìn)了地理信息系統(tǒng)向各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。在這種背景下將最新的地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到生態(tài)環(huán)境研究就顯得非常迫切，中國(guó)學(xué)者袁道先院士等提出并實(shí)施“全球巖溶生態(tài)對(duì)比”，其核心問(wèn)題是闡明巖溶生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，促進(jìn)西南巖溶脆弱生態(tài)治理及中國(guó)西部大開(kāi)發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。

2、國(guó)內(nèi)外對(duì)巖溶生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了大量研究，在巖溶生境的形成、作用過(guò)程以及巖溶生境影響因子等研究方面取得了突出成果。目前，生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法主要集中在非喀斯特地區(qū)，缺乏針對(duì)喀斯特地區(qū)特定生態(tài)環(huán)境的評(píng)估方法，現(xiàn)有方法在指標(biāo)賦權(quán)、無(wú)量綱處理等方面存在不足，影響了評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法，包括：獲取待評(píng)價(jià)巖溶區(qū)域中各評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)指標(biāo)序列；所述評(píng)價(jià)指標(biāo)序列包括若干評(píng)價(jià)指標(biāo)及對(duì)應(yīng)的指標(biāo)值；

3、基于層次分析法對(duì)所述評(píng)價(jià)指標(biāo)序列中的各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，得到指標(biāo)賦權(quán)結(jié)果；

4、基于極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)各所述評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的指標(biāo)值進(jìn)行無(wú)量綱處理；

5、基于各所述評(píng)價(jià)對(duì)象的對(duì)應(yīng)的指標(biāo)值構(gòu)建理想指標(biāo)序列；

6、計(jì)算各所述評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)序列與理想指標(biāo)序列的關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)；

7、基于各所述評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)與所述指標(biāo)賦權(quán)結(jié)果計(jì)算各所述評(píng)價(jià)對(duì)象的加權(quán)關(guān)聯(lián)度；基于所述加權(quán)關(guān)聯(lián)度對(duì)所述待評(píng)價(jià)巖溶區(qū)域中的各評(píng)價(jià)對(duì)象的生態(tài)環(huán)境脆弱度進(jìn)行評(píng)估和排序。

8、可選的，所述評(píng)價(jià)指標(biāo)包括自然因素指標(biāo)和人為因素指標(biāo)。

9、可選的，所述自然因素指標(biāo)包括地形因子、氣候水文因子、植被因子和土壤因子。

10、可選的，所述人為因素指標(biāo)包括墾殖指數(shù)、人均耕地面積和農(nóng)業(yè)人口密度。

11、可選的，計(jì)算各所述評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)序列與理想指標(biāo)序列的關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)，具體計(jì)算公式為：

12、

13、δi(k)＝|z0(k)-zi(k)|

14、式中，ρ為分辨系數(shù)，i＝1，2，…，m，k＝1，2，…，n，m為評(píng)價(jià)對(duì)象個(gè)數(shù)，n為評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)個(gè)數(shù)，ξi(k)是第i個(gè)對(duì)象的第k個(gè)指標(biāo)對(duì)理想對(duì)象同一個(gè)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，z0(k)為理想對(duì)象的第k個(gè)指標(biāo)值，zi(k)為第i個(gè)對(duì)象的第k個(gè)指標(biāo)值，δi(k)＝|z0(k)-zi(k)|為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的第k個(gè)指標(biāo)值與理想對(duì)象的第k個(gè)指標(biāo)值的絕對(duì)差，對(duì)一個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象而言，共有n個(gè)這樣的值，其中最小值為最大值為對(duì)于m個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象而言，則共有m個(gè)值(i＝1，2，…，m)，其中的最小值即為對(duì)于m個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象而言，則共有m個(gè)其中的最大值即為

15、可選的，計(jì)算各所述評(píng)價(jià)對(duì)象的加權(quán)關(guān)聯(lián)度的具體計(jì)算公式為：

16、

17、式中，γi為加權(quán)關(guān)聯(lián)度，i＝1，2，…，m，k＝1，2，…，n，m為評(píng)價(jià)對(duì)象個(gè)數(shù)，n為評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)個(gè)數(shù)，ξi(k)是第i個(gè)對(duì)象的第k個(gè)指標(biāo)對(duì)理想對(duì)象同一個(gè)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，wi為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的權(quán)重。

18、一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估系統(tǒng)，包括：

19、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取待評(píng)價(jià)巖溶區(qū)域中各評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)指標(biāo)序列；所述評(píng)價(jià)指標(biāo)序列包括若干評(píng)價(jià)指標(biāo)及對(duì)應(yīng)的指標(biāo)值；

20、賦權(quán)模塊，用于根據(jù)層次分析法對(duì)所述評(píng)價(jià)指標(biāo)序列中的各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，得到指標(biāo)賦權(quán)結(jié)果；

21、關(guān)聯(lián)度計(jì)算模塊，用于根據(jù)極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)各所述評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的指標(biāo)值進(jìn)行無(wú)量綱處理；基于各所述評(píng)價(jià)對(duì)象的對(duì)應(yīng)的指標(biāo)值構(gòu)建理想指標(biāo)序列；計(jì)算各所述評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)序列與理想指標(biāo)序列的關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)；

22、評(píng)估模塊，用于根據(jù)各所述評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)與所述指標(biāo)賦權(quán)結(jié)果計(jì)算各所述評(píng)價(jià)對(duì)象的加權(quán)關(guān)聯(lián)度；基于所述加權(quán)關(guān)聯(lián)度對(duì)所述待評(píng)價(jià)巖溶區(qū)域中的各評(píng)價(jià)對(duì)象的生態(tài)環(huán)境脆弱度進(jìn)行評(píng)估和排序。

23、一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器及處理器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，所述處理器運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序以使所述電子設(shè)備執(zhí)行所述的一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法。

24、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法。

25、本發(fā)明的技術(shù)效果為：

26、本發(fā)明通過(guò)合理選取巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱度影響因子，建立了生態(tài)環(huán)境脆弱度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并制定出一套較為客觀準(zhǔn)確的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

27、本發(fā)明通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，通過(guò)科學(xué)合理的賦權(quán)方法，確保各指標(biāo)在評(píng)估過(guò)程中的重要性和影響力得到充分體現(xiàn)，提升了評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性。

28、本發(fā)明對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的指標(biāo)值進(jìn)行無(wú)量綱處理，使得不同單位和量級(jí)的指標(biāo)能夠在同一評(píng)價(jià)體系中進(jìn)行比較和綜合處理，增加了評(píng)估方法的適用性和靈活性。

29、本發(fā)明基于待評(píng)價(jià)巖溶區(qū)域的具體情況，構(gòu)建理想指標(biāo)序列，作為評(píng)價(jià)對(duì)象的參考標(biāo)準(zhǔn)，這種方法可以更加貼近實(shí)際情況，提供更具針對(duì)性的評(píng)估結(jié)果。

30、通過(guò)計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)指標(biāo)序列與理想序列的關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)，并基于這些關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)結(jié)合指標(biāo)賦權(quán)結(jié)果，計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象的加權(quán)關(guān)聯(lián)度。這種方法可以綜合考慮各評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性和評(píng)價(jià)對(duì)象的具體表現(xiàn)，提供更為精確的評(píng)估結(jié)果。

技術(shù)特征：

1.一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法，其特征在于，所述評(píng)價(jià)指標(biāo)包括自然因素指標(biāo)和人為因素指標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法，其特征在于，所述自然因素指標(biāo)包括地形因子、氣候水文因子、植被因子和土壤因子。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法，其特征在于，所述人為因素指標(biāo)包括墾殖指數(shù)、人均耕地面積和農(nóng)業(yè)人口密度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法，其特征在于，計(jì)算各所述評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)序列與理想指標(biāo)序列的關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)，具體計(jì)算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法，其特征在于，計(jì)算各所述評(píng)價(jià)對(duì)象的加權(quán)關(guān)聯(lián)度的具體計(jì)算公式為：

7.一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器及處理器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，所述處理器運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序以使所述電子設(shè)備執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)境分析技術(shù)領(lǐng)域，并公開(kāi)了一種巖溶地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)估方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，包括：獲取評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)指標(biāo)序列，包括指標(biāo)和指標(biāo)值；對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，并進(jìn)行無(wú)量綱處理；構(gòu)建理想指標(biāo)序列，并計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想序列的關(guān)聯(lián)度，基于關(guān)聯(lián)度和指標(biāo)賦權(quán)結(jié)果，計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度，依據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度評(píng)估并排序各評(píng)價(jià)對(duì)象的生態(tài)環(huán)境脆弱度。本發(fā)明技術(shù)方案通過(guò)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)、無(wú)量綱處理和關(guān)聯(lián)度分析，提高了評(píng)估的準(zhǔn)確性和客觀性，適用于喀斯特地區(qū)，為退化巖溶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、重建和土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇印,劉冉,王林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州民族大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21