[发明专利]一种资料缺乏情况下确定栖息地适宜度的方法

说明书

技术领域

本发明属于生态环境保护领域，涉及一种资料缺乏情况下确定栖息地适宜度的方法。

背景技术

物理生境因子对于鱼类的种群结构与多样性有显著影响，而生物群落对于栖息地也有特别的敏感性与偏好。栖息地各种生态因子的变化会直接或间接的影响鱼类在栖息地活动的偏好。目前，已经开发多种栖息地统计学模型，用于定量描述栖息地与物种之间的关系。栖息地定量的经典方法是栖息地适宜度指数法(Beecher HA，Caldwell BA，Demond SB.Evaluation of depth and velocity preferences of juvenile coho salmon in Washington streams[J].North American Journal of Fisheries Management，2002，22：785-795)。栖息地适宜度指数是用来表示不同水生动物不同生命阶段对流速、水深、底质、覆盖物等不同河流参数的偏好。栖息地适宜度指数主要有三种方法：二元格式，单变量格式和多变量格式(张文鸽，黄强，蒋晓辉.基于物理栖息地模拟的河道内生态流量研究[J].水科学进展，2008，19(2)：192-197)。然而生态学模拟中往往存在随机变量、不完整或不准确实测数据、使用估计而不是直接测量的结果等不确定性，已有的用确定数值定义生态因子适宜度指数的方法有以下不足：1)物种偏好不明确的情况下仍然用精确的数学表达式来描述；2)多变量分析中输入变量相互独立，与现实不符；3)难以在已完成的模型中加入新的附加参数。

发明内容

为处理生态学数据中这种不确定性对模拟结果的影响，引入模糊逻辑来定义栖息地适宜度。与传统方法相比，模糊逻辑能更好地利用不精确、不确定的测量结果和模糊的专家知识。

本发明解决这些技术问题所采取的技术方案如下：

一种资料缺乏情况下确定栖息地适宜度的方法，包括如下步骤：

(1)构建流速、水深、底质、覆盖物和深潭类型等输入参数的不同条件组合，并定义不同组合下，总的栖息地质量等级，从而建立一套模糊规则集。

(2)通过各种形状的图形定义隶属函数，隶属函数在某个范围内恒定，或有任何形式的重叠，且各隶属度之和不一定为1，某个参数可以部分隶属于不止一个规则集；

(3)将计算单元的物理属性与模糊集进行对照，得到每个单元中某一变量的模糊集隶属度；

(4)对整个规则集运行推理规则，并检查每条规则是否存在一定的匹配度υ(DOF)；

通过以下方法计算每个规则的DOF：

●最小-最大推理法：υ(A且B)＝min(μ_A(x₁)，μ_B(x₂))，υ(A或B)＝max(μ_A(x₁)，μ_B(x₂))；

●乘积推理法：υ(A且B)＝μ_A(x₁)·μ_B(x₂)，υ(A或B)＝μ_A(x₁)+μ_B(x₂)-μ_A(x₁)·μ_B(x₂)；

(5)综合各规则的结论计算综合隶属度

通过以下方法计算综合隶属度：

●最大峰值组合：