[发明专利]以流域为基础的河流健康评价方法及装置

说明书

本公开是关于一种以流域为基础的河流健康评价方法及装置，方法包括：获取预设时间段内流域的河流健康的多个评价指标的指标数据；根据每个评价指标的指标数据确定其取值的可能度函数分布；根据每个评价指标取值的可能度函数分布，计算该评价指标对应的信息熵值；利用预设修正算法对信息熵值进行修正，以得到修正后的信息熵值；根据各个评价指标的修正后的信息熵值和评价指标的数目进行计算，得到该评价指标对应的信息熵权重；根据各个评价指标的修正后的信息熵值和对应的信息熵权重，计算流域的河流健康指数；对河流健康指数进行分析，评价河流健康发展趋势。通过该技术方案，通过熵权分析计算得到河流健康指数，为流域系统治理决策提供科学依据。

技术领域

本公开涉及流域发展评价技术领域，尤其涉及一种以流域为基础的河流健康评价方法及装置。

背景技术

河流系统是涵盖水资源、洪水、泥沙等要素的庞大系统，要素众多，各要素之间、要素与系统之间、河流系统与其他系统之间关系错综复杂。河流健康概念是对人类自身身体健康概念认识的生物学和生态学扩展，河流健康问题是水治理领域的重要研究内容。

黄河是中华民族的母亲河，流域横跨我国东中西部，是连接青藏高原、黄土高原、华北平原的生态廊道，构成我国重要的生态屏障和经济地带。黄河水少沙多、水沙关系不协调、洪水灾害频繁，一直黄河流域复杂难治的症结所在。近年来黄河来水来沙减少，水沙关系发生深刻变化，极端气候事件频发，黄河河道边界条件发生了较大的变化，沿黄地区经济社会快速发展，变化环境下开展黄河流域河流健康诊断尤为必要。

河流健康诊断方法众多，近年来随着应用数学的发展，诸多综合方法被应用于实际评价工作中，如主成分分析、因子分析、综合评价指数法、模糊综合评价、灰色关联度评价、模糊集对模型、数据包络分析(DEA)、多维标度法、突变级数法、拉开档次法、ELECTRE等，还有一些是通过这些方法耦合后得到的方法，这些方法各具特色，适用于不同的问题。在确定指标权重时，通常采用主观赋权法或者客观赋权法。主观赋权法依据经验，能够表达决策者的偏好，具有较强的主观能动性，但是缺少严密的数学推导公式，理论依据不足，常见的有德尔菲法、层次分析(AHP)法、二元比较法等；客观赋权法依据理论，具有严密的数学推导过程，能够挖掘出潜藏在数据集内部的客观规律，消除权重确定时的任意性，却不能体现决策者的偏好和意愿，常见的有最大离差法、CRITIC法、熵权法等。总体而言，国内外近些年的研究虽然对河流健康问题有所考虑，但其诊断或评价方法并未从系统论的角度出发研究整个河流系统，或是指标体系权重确定过于主观，而不适用于黄河流域复杂的水沙关系条件。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种以流域为基础的河流健康评价方法及装置，实现通过熵权分析计算得到流域的河流健康指数，从而为流域系统治理的决策提供科学依据。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种以流域为基础的河流健康评价方法，所述方法包括：

获取预设时间段内所述流域的河流健康的多个评价指标的指标数据；

根据每个评价指标的指标数据确定其取值的可能度函数分布；

根据每个评价指标取值的可能度函数分布，计算每个评价指标对应的信息熵值；

利用预设修正算法对所述信息熵值进行修正，以得到修正后的信息熵值；

根据各个评价指标的修正后的信息熵值和评价指标的数目进行计算，得到该评价指标对应的信息熵权重；

根据各个评价指标的修正后的信息熵值和对应的信息熵权重，计算所述流域的河流健康指数；

对所述河流健康指数进行分析，以评价所述流域的河流健康发展趋势。

在一个实施例中，优选地，所述河流健康的评价指标包括以下至少一项：

年降水量、总水量、来沙量、主河槽过洪能力、总冲淤量和来水来沙协调度。