一种生态环境动态演变评价方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及流域生态环境评价，特别是涉及一种生态环境动态演变评价方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、对于生态环境来说，尽管不断实施生态环境修复工程，但是由于历史遗留、矿山开采、工农业生产活动等多方原因导致流域生态环境问题仍没有得到根本性解决，流域现存的主要生态环境问题有林草生态环境问题、矿山生态环境问题、水土流失荒漠化沙化问题、大气污染问题、耕地与农业农村生态环境问题、水生态环境问题、湿地退化问题、南水北调沿线环境问题八大类，这些环境问题具有规模小、突发性强、发生频率高、破坏危害性大、分布范围广的点多面广特点，尤其以矿山环境问题最为突出，煤炭开采造成地下水资源的破坏，使地下水资源由原来可供开采的优质水源变为被污染的矿坑水而排走，破坏了地下水的补径排，破坏了水文下垫面条件，破坏了地表水循环，采煤引起含水层结构变化，进而影响了区域地下水循环态势；此外，采坑形成裸露的高陡边坡，形成危岩崩塌灾害，采坑连片造成地形地貌景观及土地资源的严重破坏。在全流域实施生态修复治理涉及专业广，技术难度大。生态环境是各类生态指标通过物质交换、能量流动和信息传递相互影响和制约构成的复杂群落，因此，全流域内开展生态环境综合评价研究工作对于消除地质灾害隐患、水资源的合理开发利用与保护、保障城乡人畜饮水安全、改善和保护区域生态环境具有重要的指导意义。

2、常用于表征环境污染水平的指标有地累积指数、污染指数、污染负荷指数、富集因子、潜在生态风险指数、危害商、危害指数和致癌风险等；表征物种丰富度与环境变量之间的关系所涉及方法有遥感解译、机器学习、主成分分析、冗余分析、去趋势分析、聚类分析、层次分析法、模糊综合评价法、超标率法、单因素指数法、内梅罗污染指数法、水环境质量评价、污染源解析、正矩阵分解、综合污染指数法和分类综合指数法等。这些方法具有计算过程复杂、结果影响因素众多，主观因素对评价结果影响较大，指标选取具有重复性、盲目性和无序性，只适用于一类问题而对其他环境问题的综合评价存在诸多限制等不足。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种生态环境动态演变评价方法、系统、设备及介质，能够统一全流域生态环境评价指标，提高适用性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种生态环境动态演变评价方法，包括：

4、确定生态环境的指标类型及对应的表征指标；所述指标类型包括矿山环境、水生态环境、生态系统保护、土地整治与污染修复和地质环境；

5、根据所述指标类型和预设指标评价分级阈值确定各所述表征指标的对应等级；所述预设指标评价分级阈值是利用规范分级法构建的；

6、根据各所述表征指标及对应等级和最大值最小值归一化模型，确定各所述表征指标对应的指标参数；所述最大值最小值归一化模型是根据已测表征指标、所述已测表征指标的对应等级和对应指标参数确定的；

7、根据各所述指标参数进行量化绘制，得到各所述表征指标对应的单因子归一化专题等值线图；

8、利用动态加权法，对各所述单因子归一化专题等值线图进行指标融合，得到所述生态环境的动态演变综合评价图。

9、可选地，所述确定生态环境的指标类型及对应的表征指标，具体包括：

10、采集全流域内的指标数据；所述指标数据包括关键性环境指标和生产性能指标；所述生产性能指标包括矿产资源开发利用参数；

11、根据指标领域和数据属性对所述指标数据进行划分，得到生态环境的指标类型及对应的表征指标。

12、可选地，所述数据指标类型对应的表征指标，具体包括：

13、所述矿山环境的表征指标包括：矿坑单位涌水量、矿区人口密度、土地损坏面积、固废积存量、采空塌陷高程、采空塌陷坡度、距城市距离、煤炭资源储采比、地面塌陷率、废水循环利用率、废石年综合利用率、残留资源比例和矿产品价格与矿成本之比；

14、所述水生态环境的表征指标包括：地下水位埋深、年降雨量、距地表水系距离、地下水资源、工程投资、净补给量、含水层介质和含水层渗透系数；

15、所述生态系统保护的表征指标，具体包括：自然、生态保护区距离、植被覆盖度、植被丰富度和光照时间；

16、所述土地整治与污染修复的表征指标包括：土地利用类型、土壤养分、耕作便携度、土地复垦/开发成本、土壤质地、土层厚度和水源条件；

17、所述地质环境的表征指标包括：地形、地貌类型和风力侵蚀模数。

18、可选地，根据各所述指标参数进行量化绘制，得到各所述表征指标对应的单因子归一化专题等值线图，具体包括：

19、对各所述指标参数进行网格规范化处理，得到多个指标网格图；

20、对各所述指标网格图的中心点进行提取和赋值，得到多个初始参数；

21、对各所述初始参数进行标准化无量纲处理及绘制，得到各所述表征指标对应的单因子归一化专题等值线图。

22、可选地，利用动态加权法，对各所述单因子归一化专题等值线图进行指标融合，得到所述生态环境的动态演变综合评价图，具体包括：

23、利用状态变权向量函数计算各所述表征指标的对应动态加权权重；

24、根据各所述表征指标的对应动态加权权重，对各所述单因子归一化专题等值线图进行复合叠加，得到所述生态环境的动态演变综合评价图。

25、本发明还提供了一种生态环境动态演变评价系统，包括：

26、指标确定模块，用于确定生态环境的指标类型及对应的表征指标；所述指标类型包括矿山环境、水生态环境、生态系统保护、土地整治与污染修复和地质环境；

27、指标分级模块，用于根据所述指标类型和预设指标评价分级阈值确定各所述表征指标的对应等级；所述预设指标评价分级阈值是利用规范分级法构建的；

28、指标量化模块，用于根据各所述表征指标及对应等级和最大值最小值归一化模型，确定各所述表征指标对应的指标参数；所述最大值最小值归一化模型是根据已测表征指标、所述已测表征指标的对应等级和对应指标参数确定的；

29、量化绘制模块，用于根据各所述指标参数进行量化绘制，得到各所述表征指标对应的单因子归一化专题等值线图；

30、加权评价模块，用于利用动态加权法，对各所述单因子归一化专题等值线图进行指标融合，得到所述生态环境的动态演变综合评价图。

31、本发明还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据上述的生态环境动态演变评价方法。

32、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的生态环境动态演变评价方法。

33、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

34、本发明公开了一种生态环境动态演变评价方法、系统、设备及介质，所述方法首先确定生态环境的指标类型及对应的表征指标，基于上述指标类型及对应的表征指标进行量化绘制和动态加权，实现将不同指标类型的各表征指标对应的单因子归一化专题等值线图融合为一体，最终获得能够表征环境破坏程度的全流域多维度生态环境时空耦合的动态演变综合评价图。本发明通过统一全流域生态环境评价指标，提高适用性。