[发明专利]基于指标筛选的流域生态安全评价方法

摘要

本发明公开了一种基于指标筛选的流域生态安全评价方法，包括：步骤1，采集监控流域的生态数据、水环境数据和社会经济统计数据；步骤2，基于步骤1采集的数据构建基础信息数据库；步骤3，对各标准化数据矩阵Xz'分别进行主成分分析获得主成分，获得与各主成分相关系数最大的标准化数据，其对应的评价指标即优选评价指标集；步骤4，对各评价指标类及其优选评价指标集中各评价指标赋权；步骤5，采用乘积加权法获得监控流域的第m个评价周期的生态安全综合指数。本发明方法可有效筛除多余指标，解决了生态安全评价中常见的共线性问题及人为确定安全等级带来的评价误差问题，实现了生态安全的长期跟踪和定量评价。

主权项

1.一种基于指标筛选的流域生态安全评价方法，其特征是，包括步骤：步骤1，采集监控流域的生态数据、水环境数据和社会经济统计数据；步骤2，基于步骤1采集的数据构建基础信息数据库，本步骤具体为：2.1按照DPSIR框架将评价指标划分为驱动力、压力、状态标、影响和风险五类评价指标类，根据评价指标类对步骤1采集的数据进行归类；2.2按照设定的评价周期，将同类数据分别构建为大小M×Nz的数据矩阵Xz，数据矩阵Xz中元素xzmn为第z个评价指标类中第n个评价指标在第m个评价周期的数据，其中，M表示评价周期数，Nz表示第z个评价指标类中评价指标数，z＝1,2,...5；2.3对数据矩阵Xz中数据进行标准化获得标准化数据矩阵Xz'；步骤3，对各标准化数据矩阵Xz'分别进行主成分分析获得主成分，获得与各主成分相关系数最大的标准化数据，其对应的评价指标即优选评价指标集；步骤3进一步包括：对各标准化数据矩阵Xz'分别执行下述步骤：3.1根据标准化数据矩阵Xz'获得其协方差矩阵Rz；3.2根据协方差矩阵Rz求解特征值，将特征值按照从大到小排序，并计算各特征值的贡献率，取累计贡献率达到预设值的前q个特征值作为主成分，所述的预设值为75％～85％；3.3构建主成分与标准化数据矩阵Xz'的相关系数矩阵，将与各主成分相关系数最大的标准化数据对应的q个评价指标组成优选评价指标集；步骤4，对各评价指标类及其优选评价指标集中各评价指标赋权，本步骤具体为：4.1对各优选评价指标集，分别采用专家赋权法或等权法对其中各评价指标赋权；4.2采用专家赋权法或等权法对各评价指标类赋权wz，z＝1,2,...5；步骤5，采用乘积加权法获得监控流域的第m个评价周期的生态安全综合指数其中，Index_z,m表示第z个评价指标类在第m个评价周期的分类指数，x_m,n'为第z个评价指标类的优选评价指标集中第n个评价指标在第m个评价周期的数据，w_z,n为第z个评价指标类的优选评价指标集中第n个评价指标的权，N_z'为第z个评价指标类的优选评价指标集中评价指标数。