[发明专利]基于指标筛选的流域生态安全评价方法

说明书

本发明公开了一种基于指标筛选的流域生态安全评价方法，包括：步骤1，采集监控流域的生态数据、水环境数据和社会经济统计数据；步骤2，基于步骤1采集的数据构建基础信息数据库；步骤3，对各标准化数据矩阵Xz'分别进行主成分分析获得主成分，获得与各主成分相关系数最大的标准化数据，其对应的评价指标即优选评价指标集；步骤4，对各评价指标类及其优选评价指标集中各评价指标赋权；步骤5，采用乘积加权法获得监控流域的第m个评价周期的生态安全综合指数。本发明方法可有效筛除多余指标，解决了生态安全评价中常见的共线性问题及人为确定安全等级带来的评价误差问题，实现了生态安全的长期跟踪和定量评价。

技术领域

本发明涉及指标筛选领域，具体涉及一种基于指标筛选的流域生态安全评价方法。

背景技术

近30年来，水环境污染造成我国河流、湖泊的生态功能退化和水资源短缺，并且已经威胁到我国的生态安全，影响着社会的稳定与发展。同样，也从另一方面凸显出我国流域生态安全管理能力的严重不足。流域生态安全评估是生态安全管理的基础，有必要加强。对流域生态安全状态评估的关键问题和进行科学诊断的技术核心是基于海量社会、经济和生态环境数据的数据筛选与系统分析技术。为此，必须建立相应的安全评价方法并结合指标筛选方法，从海量数据中筛选出具有独立性、代表性的指标，进而才能科学、合理的开展流域生态安全评价工作，才能根据评估状况有针对性的制定管理措施，减少流域生态安全的损失，确保社会进步、经济发展和生态环境保护目标的实现。

生态安全评价已经在国内外湖泊、河流、城市、区域等领域的综合评估中得到了良好的研究和应用，其中国外的生态安全评价更多的利用单一或几个指示物种进行生境的安全评价，而国内的生态安全评价注重运用社会、经济与生态环境多个指标进行综合评价，与国外生态安全评价存在机理上的差别。

尽管生态安全综合评价方法的研究已经进行了几十年，积累了丰富的经验，但在指标筛选这一关键问题上研究很少，大多数仅提供一个理论筛选框架，或者提供某些筛选原则，缺少可以进行实际操作的理论和技术体系。因此，建立一种能够从海量指标中筛选出具有科学性、代表性和独立性的指标用于生态安全评价是我国水环境安全迫在眉睫的任务。

发明内容

针对现有技存在的不足，本发明提供了一种科学的、可操作性强的基于指标筛选的流域生态安全评价方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

基于指标筛选的流域生态安全评价方法，包括：

步骤1，采集监控流域的生态数据、水环境数据和社会经济统计数据；

步骤2，基于步骤1采集的数据构建基础信息数据库，本步骤具体为：

2.1按照DPSIR框架将评价指标划分为驱动力、压力、状态标、影响和风险五类评价指标类，根据评价指标类对步骤1采集的数据进行归类；

2.2按照设定的评价周期，将同类数据分别构建为大小M×N_z的数据矩阵Xz，数据矩阵Xz中元素xz_mn为第z个评价指标类中第n个评价指标在第m个评价周期的数据，其中，M表示评价周期数，N_z表示第z个评价指标类中评价指标数，z＝1,2,...5；

2.3对数据矩阵Xz中数据进行标准化获得标准化数据矩阵Xz'；

步骤3，对各标准化数据矩阵Xz'分别进行主成分分析获得主成分，获得与各主成分相关系数最大的标准化数据，其对应的评价指标即优选评价指标集；

步骤4，对各评价指标类及其优选评价指标集中各评价指标赋权，本步骤具体为：

4.1对各优选评价指标集，分别采用专家赋权法或等权法对其中各评价指标赋权；