用于近岸海域污染损害的评估方法及系统与流程

本发明属于近岸海域污染评估，具体涉及一种用于近岸海域污染损害的评估方法及系统。

背景技术：

1、随着工业化进程的加快，近岸海洋与海岸带非法倾倒行为不断增多，造成的环境污染问题日益严峻，若能及时发现海洋污染问题，则可以帮助相关部门及时对非法倾倒行为进行追踪和制止，以避免近岸海域环境进一步恶化。

2、为实现对海洋污染情况的快速评估，现有技术中提出了如下方案，如公开号为cn116975574a的中国专利文件公开了一种海洋环境重金属污染评价方法，该方法根据历史监测数据集的分布特征，建立了海洋测试点与历史数据集的联合分布函数，然后获取海洋测试点的海洋污染值的预测值，结合联合分布函数进一步获取待评估海洋监测点的重金属污染值，基于重金属污染值对海洋环境进行评价；又例如公开号为cn109459549a的中国专利文件公开了一种实时无线的海洋污染监测系统，该系统通过布设在海洋中的传感器模块实现远程采集海水中的各种水质数据，然后通过水质数据对海洋的生态环境进行评估，从而可以及时发现海洋污染问题。

3、上述两个专利文件主要聚焦于海洋污染评估方面，在实际场景中，若能判断环境污染行为与环境损害之间的因果关系，对于追究污染者责任及实施环境修复具有重要意义。然而，由于环境污染的复杂性、潜伏性和多因素复合作用等特点，当前还是通过人工调查取证的方式来确定这种因果关系，这无疑会存在效率不高的问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种用于近岸海域污染损害的评估方法及系统，以解决现有技术中的问题。

2、为了达到上述的发明目的，本发明提出一种用于近岸海域污染损害的评估方法，包括：

3、基于网络数据构建环境污染行为与近岸海域环境损害的基础关联网络；

4、对所述基础关联网络进行优化，获得优化关联网络，将所述优化关联网络拆分为污染因果链，所述污染因果链包括污染原因、污染现象和污染结果；

5、在近岸海域中设置目标区域，每间隔预定时间长度采集所述目标区域的图像数据和多种水质数据，基于多个时间点采集的所述水质数据构建时间序列；

6、设置触发条件，当满足所述触发条件时，分析所述时间序列和所述图像数据以获取所述目标区域的实际污染现象，并结合所述污染因果链确定对应的实际污染原因；

7、建立基础数据库，所述基础数据库中包括多种用于计算损失成本的计算公式及基础参数，根据实际污染表现、所述时间序列和所述基础数据库计算本次污染的所述损失成本；

8、将实际污染现象、实际污染原因和所述损失成本作为分析结果生成图表和报告并进行展示。

9、进一步地，建立所述基础关联网络包括以下步骤：

10、建立初始网络结构，所述初始网络结构包括根源节点、原因节点、表现节点和结果节点，预设多种检索语句，使用所述检索语句在所述网络数据中进行检索获得多种第一描述语句，对每个所述第一描述语句进行依存分析，获得多个关键词及依赖关系，根据所述依赖关系将所述关键词对应填充至所述初始网络结构中，获得多种子网络，以所述根源节点为连接点将各个所述子网络连接，以完成所述基础关联网络的构建。

11、进一步地，对所述基础关联网络进行优化包括以下步骤：

12、在所述基础关联网络选择一组具有连接关系的所述原因节点、所述表现节点和所述结果节点分别作为第一节点、第二节点和第三节点，使用所述第一节点和所述第二节点组合为扩展词组，使用所述扩展词组在所述网络数据中进行检索获得多种第二描述语句，基于所述第二描述语句生成扩展网络，根据所述第一节点、所述第二节点和所述第三节点生成待优化网络，筛选与所述待优化网络至少存在一个节点相同的所述扩展网络作为待处理网络；

13、将所述待优化网络与所述待处理网络中相同的节点融合，并保留融合之前节点之间的连接关系，融合完成后，继续选择其为未融合的所述待处理网络继续融合，直至完成与所有所述待处理网络的融合，定义此时的所述待优化网络为初始优化网络；

14、在所述初始优化网络中选择具有连接关系的两个节点构成所述扩展词组，重复上述步骤继续进行扩展，直至无法再获得新的所述初始优化网络，将此时的所述初始优化网络作为所述优化关联网络。

15、进一步地，将所述优化关联网络拆分为所述污染因果链包括以下步骤：

16、以所述优化关联网络中的所述原因节点为起点生成多条因果路径，将所述因果路径定义为所述污染因果链，将所述污染因果链中位于尾端的节点定义为所述结果节点，所述原因节点和所述结果节点之间的定义为所述表现节点。

17、进一步地，计算所述损失成本包括以下步骤：

18、所述损失成本包括生产损失、生态损失和处理损失，获取划定的养殖区域，基于第一公式计算所述生产损失l1，所述第一公式为：，针对养殖区域与目标区域的重叠区域，n为其中存在养殖物种种类的数量，为其中第n种养殖物种每单位的年度产量，为第n种养殖物种养殖区域与所述目标区域重叠的面积，为第n种养殖物种每单位的养殖成本，为第n种养殖物种的修正系数；

19、设置多个自然物种，基于第二公式计算所述生态损失l2，所述第二公式为：，针对所述目标区域，k为其中自然物种存在的种类数量，为在污染之前第k种自然物种每单位存在的数量，为在污染之后第k种自然物种每单位存在的数量，h为所述目标区域的平均水深，第k种自然物种每单位的恢复成本；

20、为每种污染现象设置单位处理成本，基于第三公式计算所述处理损失l3，所述第三公式为：，其中，a为当前污染现象对应的所述单位处理成本，d为所述目标区域中的污染面积。

21、进一步地，所述分析结果包括污染初次发生时的污染时间点，获取对应于所述污染因果链的历史污染数据，分析所述历史污染数据生成每种污染原因下近岸海域环境的响应过程，所述响应过程包括在污染发生后所述水质数据在预设时间段内的变化趋势，根据实际污染原因选择对应的所述响应过程，结合所述时间序列和所述响应过程进行反演推算，以获取所述污染时间点。

22、进一步地，所述触发条件包括第一条件和第二条件，为每种所述水质数据设置污染阈值，在当前所述水质数据大于所述污染阈值时满足所述第一条件，当所述水质数据的所述时间序列出现连续上升趋势时满足所述第二条件。

23、进一步地，所述水质数据包括营养盐、有机物和重金属的浓度。

24、进一步地，所述水质数据的采集方法包括遥感图像采集和浮标网络采集。

25、本发明还提供了一种用于近岸海域污染损害的评估系统，该系统用于实现上述所述的一种用于近岸海域污染损害的评估方法，该系统包括：

26、知识库模块，用于基于网络数据构建环境污染行为与近岸海域环境损害的基础关联网络，对所述基础关联网络进行优化，获得优化关联网络，将所述优化关联网络拆分为污染因果链，所述污染因果链包括污染原因、污染现象和污染结果；

27、采集模块，用于在近岸海域中设置目标区域，所述采集模块每间隔预定时间长度采集所述目标区域的图像数据和多种水质数据，基于多个时间点采集的所述水质数据构建时间序列；

28、验证模块，用于设置触发条件，当满足所述触发条件时，所述验证模块分析所述时间序列和所述图像数据以获取所述目标区域的实际污染现象，并结合所述污染因果链确定对应的实际污染原因；

29、量化模块，用于建立基础数据库，所述基础数据库中包括多种用于计算损失成本的计算公式及基础参数，所述量化模块根据实际污染表现、所述时间序列和所述基础数据库计算本次污染的所述损失成本；

30、显示模块，将实际污染现象、实际污染原因和所述损失成本作为分析结果生成图表和报告并进行展示。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果至少如下所述：

32、本发明首先根据网络数据自动构建污染原因、污染现象和污染结果的污染因果链。在此基础上，系统通过浮标或遥感卫星收集目标海域的图像数据和水质数据，从而实现了海洋水质数据的自动收集和存储。在满足触发条件时，还会对图像数据和水质数据进行分析，这样一方面可以对近岸海域污染情况进行客观评估，另一方面可以验证近岸海域污染情况出现的事实，从而减少了相关人员的调查负担。

33、在确定海域污染事实后，本发明通过污染因果链确定导致污染出现的行为，从而帮助相关人员了解污染行为与海洋生态环境受损的因果关系，减少了其收集资料的负担，最后，本发明还建立基础数据库，根据实际污染程度和基础数据库计算海域污染的损失成本，通过计算损失成本实现了对生态环境受损的量化分析，支撑相关人员最终损害评估结果的成立，为生态环境损害相关的公益诉讼提供了技术支撑。