[发明专利]一种生态健康诊断的指标自动化筛选方法

说明书

本发明涉及一种生态健康诊断的指标自动化筛选方法，引入网状生态健康诊断指标体系并结合一种新的指标权重确定方法，提出一种自动化的指标筛选方法，即构建“网状”生态健康诊断指标体系代替传统的“树杈状”指标体系以反映复杂系统的真实交叉联系，通过主成分分析、熵权法、二次权重分配法相结合解决传统无法客观获取抽象层指标权重和权重分配不合理的问题；通过自动化的指标筛选模型解决传统指标设置随意、冗余的问题。本发明既能反映生态系统系统真实交叉联系，又实现了指标筛选过程的定量化和自动化，避免了计算指标权重和指标筛选的过程中人的主观影响，提高了指标筛选过程的科学性和客观性。

技术领域

本发明涉及生态系统领域，特别是一种生态健康诊断的指标自动化筛选方法。

背景技术

生态系统是人类赖以生存和发展的基础，开展生态系统健康诊断研究对探索区域与生态系统可持续发展具有重要意义。在生态系统健康诊断中所选取的诊断指标及其权重对生态健康诊断结果的质量尤为重要。

利用指标体系法进行生态健康诊断的应用较多，目前一般根据区域特点，按经验构建“树杈状”指标评价体系，但不同区域不具有可比性和可复制性，同时人为忽略或简化了指标之间的重叠和交叉联系，而吝涛等提出的网状指标体系所选用的指标均为抽象指标，无法量化，且对于指标层和要素层，均采用等权重的方法；对于要素层权重的计算一般采用层次分析法等主观赋权法，确定指标权重的过程受到人主观意愿的影响，诊断结果往往与实际会出现偏差；同时对于指标的筛选缺乏对生态完整性和复杂性的思考，指标的选取过程不够透明，掺杂很多主观臆断。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种生态健康诊断的指标自动化筛选方法，既能反映生态系统系统真实交叉联系，又实现了指标筛选过程的定量化和自动化，避免了计算指标权重和指标筛选的过程中人的主观影响，提高了指标筛选过程的科学性和客观性。

本发明采用以下方案实现：一种生态健康诊断的指标自动化筛选方法，包括以下步骤：

步骤S1：基于理论分析、相关文献中指标出现频度统计的结果，收集用于生态健康诊断的可能评价指标；

步骤S2：分析步骤S1所收集的评价指标之间存在的交叉联系，构建多层次的网状生态健康诊断指标体系；

步骤S3：收集相关数据，确定评价单元，计算生态健康诊断的指标并归一化，构建生态健康诊断指标数据集；

步骤S4：综合利用主成分分析和熵权法，计算指标权重；

步骤S5：构建自动化指标筛选模型开展指标自动化筛选；

步骤S6：指标权重再分配。

进一步地，步骤S1具体为：通过收集统计国内外相关文献在生态健康诊断领域的研究中所采用的高频生态健康诊断指标和区域生态健康诊断的典型指标，并去除无法获取的指标，得到用于区域生态健康诊断的可能评价指标集。

进一步地，步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：根据研究目标，设定目标层，根据压力-状态-响应模(PRS)型的理论框架构建准则层，将准则层细分为多个要素层，并以在实践中能够量化的生态指标作为指标层，从而完成具有层次结构的树状生态健康诊断指标体系的构建，包括目标层-准则层-要素层-指标层4个层次；

步骤S22：通过对文献与专著的广泛调研并结合因果分析的方法，分析并补充要素层与指标层之间的指标联系，形成网状的生态健康诊断指标体系；在网状指标体系中，指标层指标与要素层指标的联系不仅仅可以是传统的1对1的关系，还可以是1对多的关系。

进一步地，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S31：对指标层所涉及的原始数据进行收集、计算和整理；