[发明专利]基于水环境监测的河流健康评估单元划分方法

说明书

本发明公开了一种基于水环境监测的河流健康评估单元划分方法，包括：步骤1、采用网格法布设河流水环境监测点，每个网格中河段布设1个监测点；步骤2、以水环境监测指标为样本，采用统计软件中样本聚类分析方法对监测点进行初始分类并进行优化；步骤3、以水环境监测指标为基础，结合监测点分类，采用Pearson方法分析水环境监测指标之间及其与分类之间的相关关系，选择具有显著性相关的指标作为关键指标，在此基础上，选择与分类相关系数最大且相关水平最为显著的指标，作为河流健康评估单元划分的分区指标；步骤4、采用Arcgis10.2软件对步骤3得到的分区指标进行空间插值，以标准值为边界，结合河流形态和空间插值范围，综合划分河流健康评估单元。

技术领域

本发明属于生态环境保护技术领域，具体涉及一种基于水环境监测的河流健康评估单元划分方法。

背景技术

河流健康状态是河流水生态系统保护与管理的重要基础。河流水生态系统主要由水生生物群落与水环境共同组成，并且其结构和功能存在空间分异现象，其中水环境因子是影响水生生物组成、生物量及多样性的重要因素，水环境因子的变化直接影响河流健康状态。

河流健康评估单元是河流健康评估和生态系统保护的重要基础，可以揭示河流生态系统健康空间特征差异，为水生态健康评估、保护措施的制定提供科学依据。

目前，河流健康评估单元多集中于区域或者流域尺度，通常以监测样点为基础，结合上中下游河段、区域或流域开展样点-上中下游河段、样点-区域、样点-流域、流域等评估单元的河流健康状态评估研究，其中以流域为评估单元的研究多基于流域数字高程模型，采用Arcgis软件中水文分析模块进行划分小流域作为评估单元，少量的研究依托河流水文和水环境监测点情况，定性的对河流进行上中下游分段，作为健康评估单元。由于河流水生态系统具有连续性，依托地理、水文特征和行政单元划分的健康评估单元，忽略了样点的代表性和河流水环境与生态系统的连续性，具有一定的局限性，因此，有必要以水环境监测数据为依托，科学划分河流健康评估单元，使河流健康评估单元内水生态环境具有一致性和连续性，不同评估单元之间具有空间差异性，同时为进一步增加不同评估单元在河流健康评估中的权重提供量化依据。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种基于水环境监测的河流健康评估单元划分方法，该方法科学布设河流水环境监测点，结合水环境监测数据，甄别河流健康评估单元划分指标，构建河流健康评估单元划分方法，科学划定河流健康评估单元，量化各评估单元所占比重，为抚河流域健康评估、生态保护与综合管理提供支撑。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下的技术方案：

基于水环境监测的河流健康评估单元划分方法，包括以下步骤：

步骤1、布局监测点

采用网格法布设河流水环境监测点，每个网格中河段布设1个监测点；

步骤2、对监测点进行初始分类及优化

以水环境监测指标TN、TP、NH₃-N、COD_Mn、BOD₅和Chla六个指标在丰水期、平水期和枯水期三个时段的平均值为样本，采用SPSS16.0统计软件中样本聚类分析方法对监测点进行初始分类；然后对水环境监测点进行分类及优化，确定水环境点分类；

步骤3、河流健康评估单元分区指标确定

以水环境监测指标为基础，结合监测点分类，采用Pearson方法分析水环境监测指标之间及其与分类之间的相关关系，选择具有显著性相关的指标作为关键指标，在此基础上，选择与分类相关系数最大且相关水平最为显著的指标，作为河流健康评估单元划分的分区指标；

步骤4、河流健康评估单元分区划分