[发明专利]一种筑坝河流鱼类纵向连通性评价方法及装置

说明书

本发明公开了一种筑坝河流鱼类纵向连通性评价方法及装置，该方法包括：获取目标流域河网数据，并基于目标流域河网数据将目标区域划分为多个子流域；获取水库大坝工程数据，将多个子流域与水库大坝工程数据进行叠加，生成多个评价流域；获取鱼类出现记录汇编数据，基于多个子流域和多个评价流域对鱼类出现记录汇编数据进行预处理，生成鱼类分布范围；基于鱼类分布范围与多个评价流域确定筑坝河流鱼类纵向连通性评价指数。本方法充分考虑了水库大坝工程与河流生物的影响，实现对筑坝河流鱼类连通性的评价，使得筑坝河流鱼类纵向连通性评价指数对连通性的评价更加全面与精确。

技术领域

本发明涉及河流连通性评价技术领域，具体涉及一种筑坝河流鱼类纵向连通性评价方法及装置。

背景技术

河流连通性是保障河流生态系统健康的重要支撑，随着人类对河流开发利用加剧，特别是水库大坝工程建设和运行，在一定程度上影响了河流连通性，如何评价河流筑坝后的连通性及其影响成为研究关注的重点。

目前，河流连通性研究基本形成了涵盖河流纵向、横向、垂向三个空间维度和一个时间维度的连续性理论，具体要素或指标方面基本形成了水文、物理、化学、生物等重点关注内容，也有研究关注除上述四种内容之外的文化指标。水文指标如流量、含沙量等，物理指标如阻隔数量、河段数量等，化学指标如水质、溶解氧等，生物指标如鱼类种类、洄游性等，也有一些要素如栖息地涉及上述多个方面的指标。

现有河流连通性评价相关专利主要集中在河流纵向连通性评价技术方面，例如：现有技术通过GIS（Geographic Information System，地理信息系统）工具，根据网络结构测度公式，计算河网地区水系的景观连通性指标，核心是对水系网络中的实际成环率α、连接率指标β、实际结合度指标γ的测度和评价；现有技术基于复杂网络理论，将河流河段划分为自然河段和工程河段两个节点，构建河流网络连通完整性指数，核心是考虑了物理指标；现有技术基于复杂网络理论构建了河流网络的整体连通性指标，主要是通过构建网络矩阵的方式，考虑各河段的最短距离和水域面积，建立河流网络整体连通性评价指数；现有技术通过计算闸坝等河流阻隔建筑物上下游河段的最短路径，同时考虑生物体双向通过阻隔建筑物的能力，建立了河网连通性评价方法，整体来看基本原理也是基于复杂网络理论，主要考虑的还是物理指标，同时适当考虑了生物指标；现有技术将水系连通性量化为水系连通性综合指数的线性组合，即8个水系连通性评价指数（包括一组：河网密度、水面率，河网发育系数、面积长度比、平均路径长度，聚类系数、节点度、节点平均介数)转化为一组水系连通性综合指数，也未考虑阻隔建筑物本身对连通性的影响，仅从河流物理参数的角度建立了连通性评价方法；现有技术主要考虑了河段长度采用单一阻隔建筑物与河口的距离评价研究区域内河流纵向连通性，同时考虑了将鱼类和水质的定性评分作为修正系数计算河流连通性，核心是考虑了物理指标，同时考虑了水质和生物指标的修正；现有技术将河流连通性作为生物多样性评价和保护的基础，对河流连通性本身评价方法考虑不足，主要考虑了河流阻隔建筑物计算阻隔系数，并考虑流量作为修正系数，综合阻隔系数、修正系数和目标河段长度确定河流连通性，核心是考虑了物理指标和水文指标；现有技术重点关注河流连通性与水体水质适配性分析方法，对河流连通性本身评价方法考虑较少，主要通过河流拓扑图的节点数量计算河流连通性，只考虑了河流本身的物理指标，甚至未考虑水库大坝工程等拦河建筑物；现有技术将河流连通性作为河流水环境质量评价的一个指标，对河流连通性本身评价方法考虑不足，河流连通性评价主要是考虑了河流长度和大坝数量，并用河流长度除以大坝数量得到该条河流的连通性数值，核心是考虑了物理指标；现有技术是将目标区域河流作为一个整体计算河流纵向连通性，在以往考虑河流阻隔建筑物数量的基础上，考虑了不同阻隔建筑物的类型和规模，进而计算河流纵向连通性，核心是考虑了物理指标；现有技术提供了一种流域水系纵向连通性评价方法，主要考虑流域目标水系河段的拦河建筑物数量、区间产流量等因素，核心是考虑了水文指标和物理指标。