[发明专利]一种基于物元分析的河道生态径流过程评价方法在审

专利信息
申请号: 201710789140.5 申请日: 2017-09-05
公开(公告)号: CN107392509A 公开(公告)日: 2017-11-24
发明(设计)人: 黄显峰;方国华;钟婧玮;戴灵辉;贾永乐;刘娇 申请(专利权)人: 河海大学
主分类号: G06Q10/06 分类号: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/50;G06F17/15
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司32200 代理人: 赵华
地址: 211100 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 分析 河道 生态 径流 过程 评价 方法
【权利要求书】:

1.一种基于物元分析的河道生态径流过程评价方法,具体步骤如下:

步骤一:获取待研究流域水文资料,使用多种已有的方法计算各月生态流量,并以此组成不同的生态径流过程;

步骤二:基于Tennant法并结合研究流域具体特征确定生态径流过程评价标准;

步骤三:根据步骤一中得到的各月生态流量,采用物元分析法构建待评物元R,根据步骤二确定的生态径流过程评价标准构建经典域物元Rj和节域物元Rp

步骤四:采用模糊层次分析法确定各评价指标的权重ωi,i=1,2,3…,12;

步骤五:确定各评价指标对各评价等级的关联度Kj(xi),考虑权重后计算各评价等级的综合关联度Kj(P0),根据综合关联度确定评价等级;

步骤六:根据步骤五确定的不同生态径流过程的评价等级,结合待研究流域的生态需水要求,综合确定生态径流过程。

2.根据权利要求1所述的基于物元分析的河道生态径流过程评价方法,其特征在于:在步骤二中,将各月生态径流状况作为12个评价指标(Ci,i=1,2,3,…,12);对Tennant法进行调整,将全年分为枯水期、平水期、丰水期进行评价,其划分方法是先将全年划分为汛期和非汛期,分别计算汛期、非汛期系列对应频率25%、75%的流量,作为划分丰、平、枯水期的界限,各时期的等级评价标准根据不同流域具体特征而定;评价等级分为:最大、最佳、很好、好、较好、一般、差。

3.根据权利要求2所述的基于物元分析的河道生态径流过程评价方法,其特征在于:在步骤三中,将各月生态流量与多年平均流量的占比作为评价指标量值Xi,所述待评物元为其中P0为待评单元,即生态径流过程;所述经典域物元为其中Nj为第j个评价等级,Xji=[aji,bji]表示处于第j个等级时,第i个月的生态流量占多年平均流量的百分比范围;所述节域物元为其中Np为评价等级的全体,Xpi=[api,bpi]表示第i个指标所有经典域取值范围之和。

4.根据权利要求3所述的基于物元分析的河道生态径流过程评价方法,其特征在于:步骤四具体为:将各月生态径流状况作为12个评价指标,建立各评价指标两两之间相对重要程度的模糊一致判断矩阵其中rij表示指标ai比aj重要的隶属度,采用0.1~0.9标度法确定,第i项指标权重计算公式为:其中参数a≥(n-1)/2,参数a取值大小的选择反映了决策者的个人偏好,a越小,表明决策者越重视元素间权重的差异。

5.根据权利要求4所述的基于物元分析的河道生态径流过程评价方法,其特征在于:步骤五具体为:定义点xi到Xji=[aji,bji]和Xpi=[api,bpi]的距离分别为:

ρ(xi,Xji)=|xi-12(aji+bji)|-12(bji-aji)=aji-xi,xiaji+bji2xi-bji,xi>aji+bji2]]>

ρ(xi,Xpi)=|xi-12(api+bpi)|-12(bpi-api)=api-xi,xiapi+bpi2xi-bpi,xi>api+bpi2]]>

关联函数Kj(xi)表示物元符合所要求的取值范围的程度,为:

Kj(xi)=-ρ(xi,Xji)|Xji|xiXjiρ(xi,Xji)ρ(xi,Xpi)-ρ(xi,Xji)xiXji]]>

式中:|Xji|=|aji-bji|;

考虑权重后计算第j个评价等级的综合关联度,为:

Kj(P0)=Σi=1nωiKj(xi)]]>

若Kj=max{Kj(P0)},则生态径流过程处于第j级;当0≤Kj(P0)≤1时,表示所求生态径流过程符合该标准等级的要求;当-1<Kj(P0)<0时,表示不符合该标准等级的要求,但是具备转化为该等级的条件,其值越小,越易转化;当Kj(P0)≤-1时,表示不符合该标准等级的要求,且无法转化为该等级;当Kj(P0)>1时,表示超过标准等级上限。

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