一种河湖水系连通适配性的判断方法技术

本发明专利技术公开了一种河湖水系连通适配性的判断方法，包括如下步骤：（1）建立河湖水系连通系统的适配准则，包括：水系健康准则、影响可控准则、经济社会发展准则；（2）构建河湖水系连通适配性指标模型：a、分别计算水系健康准则、影响可控准则、经济社会发展准则层内单个指标对应的SIFD；b、将各适配准则对应的SIFD按照权重和的方式进行集成，得到各适配准则对应的MCFD；c、将某一区域河湖水系连通系统对应的MCFD通过权重和的方式进行集成，得到某一区域河湖水系对应的TFD；（3）进行评判。本发明专利技术从河湖水系连通系统自身是否健康，与经济社会发展、生态环境保护的需求是否适配的角度，对河湖水系连通适配性做出判别，用以支撑新时代河湖水系连通全面治理和功能提升等需求。

【技术实现步骤摘要】
一种河湖水系连通适配性的判断方法
本专利技术涉及河湖水系连通适配度
，具体涉及一种河湖水系连通适配性的判断方法。
技术介绍
河湖水系连通是以实现水资源可持续利用、人水和谐为目标，以改善水生态环境状况、提高水资源统筹调配能力和抗御自然灾害能力为重点，借助各种人工措施，利用自然水循环的更新能力等举措，构建蓄泄兼顾、丰枯调剂、引排自如、多源互补、生态健康的河湖水系连通网络体系。河湖水系连通适配性即河湖水系连通系统本身与经济社会发展、生态环境保护、水旱灾害防护等功能的匹配和适应能力。河湖水系连通适配度是一种综合表征河湖水系连通系统与地区的用水需求及水安全保障之间适配性的度量指标。目前，针对河湖水系连通的研究多是针对河湖水系连通格局、功能本身的状况进行评价，缺少从河湖水系连通系统自身是否健康，与经济社会发展、生态环境保护的需求是否适配的角度，对河湖水系连通适配性做出的定量化计算，不足以支撑新时代河湖水系连通全面治理和功能提升的内在需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种河湖水系连通适配性的判断方法，针对河湖水系连通系统自身是否健康，与经济社会发展、生态环境保护的需求是否适配的角度，对河湖水系连通适配性做出判别，用以支撑新时代河湖水系连通全面治理和功能提升等需求。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种河湖水系连通适配性的判断方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立河湖水系连通系统的适配准则，适配准则包括：水系健康准则、影响可控准则、经济社会发展准则；(2)分别采集水系健康准则、影响可控准则和经济社会发展准则的各项指标数据；(3)依据步骤(2)中采集的数据，构建河湖水系连通适配性指标模型；(4)依据步骤(3)中构建的河湖水系连通适配性指标模型，计算并得到某一区域河湖水系对应的河湖水系连通总体适配度TFD，将适配度TFD值与河湖水系连通适配性等级评价标准比较，判断适配情况。进一步地，在步骤(2)中，水系健康准则中采集的指标数据为水面率、河网密度、水系连通度、水功能区水质达标率、湿地面积变化率、植被覆盖指数。进一步地，在步骤(2)中，影响可控准则中采集的指标数据为防洪设施达标率、水库库容系数。进一步地，在步骤(2)中，经济社会发展准则中采集的指标数据为水资源开发利用率、区域节水潜力。进一步地，在步骤(4)中，TFD的计算包括如下步骤：(1)根据建立的河湖水系连通适配性指标模型，分别计算水系健康准则、影响可控准则、经济社会发展准则层内单个指标对应的河湖水系连通单指标适配度SIFD；(2)根据指标所包含的信息量或相对于评价目标的重要程度，将各适配准则对应的SIFD按照权重和的方式进行集成，得到各适配准则对应的河湖水系连通综合适配度MCFD；(3)根据准则层指标适配度以及它们的重要程度，将某一区域河湖水系连通系统对应的MCFD通过权重和的方式进行集成，得到某一区域河湖水系对应的河湖水系连通总体适配度TFD。进一步地，SIFD计算步骤如下：(1)针对构建的河湖水系连通适配性指标模型，根据各地区指标的最优水平和最差水平，确定指标与河湖水系连通的适配阈值；(2)指标值在所确定的阈值范围之内的，计算各指标的SIFD；指标值在所确定的阈值范围之外的，则SIFD等于0或1。进一步地，采用分段线性隶属度函数，建立SIFD计算公式的步骤为：(1)水系健康准则中的各指标均为正向指标，影响可控准则中的各指标均为正向指标，经济社会发展准则中的水资源开发利用率为双向指标、区域节水潜力为逆向指标；(2)于各单向指标中平均选取5个节点值，双向指标中平均选取10个节点值；(3)节点值分别对应最差值、较差值、及格值、较优值和最优值，且最差值、较差值、及格值、较优值和最优值对应的适配度分别为0、0.3、0.6、0.8和1；(4)依据指标的方向，分别建立正向型指标函数：逆向型指标函数：双向型指标函数：式(1)-(3)中，k＝1，2，…，n，n为指标个数，SIFD为第k个指标的适配度；ak(jk)、bk(ik)、ck(hk)、dk(gk)、ek(fk)分别为第k个指标的最差值、较差值、及格值、较优值和最优值；其中，正向型指标函数阈值范围为ak-ek、逆向型指标函数阈值范围为ek-ak、双向型指标函数阈值范围为ak-ek-jk。进一步地，MCFD计算步骤如下：式中：MCFD为单个适配准则下的河湖水系连通综合适配度；SIFDi表示该准则下的第i个指标对应的河湖水系连通单指标适配度；n为该准则下的指标总个数。进一步地，TFD计算步骤如下：针对不同地区的河湖水系连通现状条件和地区发展需求不同，选取不同的权重将各适配准则的河湖水系连通综合适配度MCFD进行集成，最终计算出某一区域河湖水系连通总体适配度：TFD＝ω1MCFD(1)+ω2MCFD(2)+ω3MCFD(3)(5)式中：TFD为河湖水系连通总体适配度：MCFD(1)、MCFD(2)和MCFD(3)分别为水系健康准则、影响可控准则和经济社会发展准则下的河湖水系连通综合适配度，ω1、ω2和ω3分别为三适配准则的权重。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术从河湖水系连通系统自身是否健康，与经济社会发展、生态环境保护的需求是否适配的角度，对河湖水系连通适配性做出判别，用以支撑新时代河湖水系连通全面治理和功能提升等需求。附图说明图1为河湖水系连通适配性判别准则示意图；图2为单向指标适配度的变化曲线；图3为双向指标适配度的变化曲线；图4为本专利技术的流程图；图中：1-河湖水系连通单指标适配度，2-河湖水系连通综合适配度，3-河湖水系连通总体适配度。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：请参阅图1-图4，本专利技术提供一种技术方案：一种河湖水系连通适配性的判断方法，包括如下步骤：(1)建立河湖水系连通系统的适配准则，适配准则包括：水系健康准则、影响可控准则、经济社会发展准则；首先，从河湖水系连通与经济社会发展相适应(提高供水保障和高效用水)、坦化水文极值(降低水旱灾害)、生态文明建设相适应(减少水污染、保护水资源、修复水生态、提升宜居性)等方面，研究河湖水系连通与水安全保障的互馈关系，分析其适配性。统筹考虑河湖水系-经济社会-生态环境系统内部的作用机理及平衡关系，适应生态文明建设和经济社会发展需求，建立包括水系健康准则、影响可控准则、经济社会发展准则的河湖水系连通的适配性判别准则；其中，水系健康准则指在地区自身条件下，水系网络发育程度较高，水系内水量、水质、水生态情况均处于良好状态；影响可控准则主要针对在人类活动影响和极端气候条件下，河湖水系恶化可能带来的负面影响要可控，即在干旱和洪涝情况下，河湖水系可承担相应的供水和泄洪蓄流等功能，并具有一定的水体自净能力和自我恢复能力；经济社会发展准则指河湖水系要满足支撑地区经济社会可持续发展，并保证居民生活环境舒适度的能力，如图1所示；(2)构建河湖水系连通适配性指标模型，确定河湖水系连通系统内各指标与适配准则的对应关系，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种河湖水系连通适配性的判断方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立河湖水系连通系统的适配准则，适配准则包括：水系健康准则、影响可控准则、经济社会发展准则；(2)分别采集水系健康准则、影响可控准则和经济社会发展准则的各项指标数据；(3)依据步骤(2)中采集的数据，构建河湖水系连通适配性指标模型；(4)依据步骤(3)中构建的河湖水系连通适配性指标模型，计算并得到某一区域河湖水系对应的河湖水系连通总体适配度TFD，将适配度TFD值与河湖水系连通适配性等级评价标准比较，判断适配情况。

【技术特征摘要】
1.一种河湖水系连通适配性的判断方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立河湖水系连通系统的适配准则，适配准则包括：水系健康准则、影响可控准则、经济社会发展准则；(2)分别采集水系健康准则、影响可控准则和经济社会发展准则的各项指标数据；(3)依据步骤(2)中采集的数据，构建河湖水系连通适配性指标模型；(4)依据步骤(3)中构建的河湖水系连通适配性指标模型，计算并得到某一区域河湖水系对应的河湖水系连通总体适配度TFD，将适配度TFD值与河湖水系连通适配性等级评价标准比较，判断适配情况。2.根据权利要求1所示的河湖水系连通适配性的判断方法，其特征在于：在步骤(2)中，水系健康准则中采集的指标数据为水面率、河网密度、水系连通度、水功能区水质达标率、湿地面积变化率、植被覆盖指数。3.根据权利要求2所示的河湖水系连通适配性的判断方法，其特征在于：在步骤(2)中，影响可控准则中采集的指标数据为防洪设施达标率、水库库容系数。4.根据权利要求3所示的河湖水系连通适配性的判断方法，其特征在于：在步骤(2)中，经济社会发展准则中采集的指标数据为水资源开发利用率、区域节水潜力。5.根据权利要求4所示的河湖水系连通适配性的判断方法，其特征在于：在步骤(4)中，TFD的计算包括如下步骤：(1)根据建立的河湖水系连通适配性指标模型，分别计算水系健康准则、影响可控准则、经济社会发展准则层内单个指标对应的河湖水系连通单指标适配度SIFD；(2)根据指标所包含的信息量或相对于评价目标的重要程度，将各适配准则对应的SIFD按照权重和的方式进行集成，得到各适配准则对应的河湖水系连通综合适配度MCFD；(3)根据准则层指标适配度以及它们的重要程度，将某一区域河湖水系连通系统对应的MCFD通过权重和的方式进行集成，得到某一区域河湖水系对应的河湖水系连通总体适配度TFD。6.根据权利要求5所示的河湖水系连通适配性的判断方法，其特征在于，SIFD计算步骤如下：(1)针对构建的河湖水系连通适配性指标模型，根据各地区指标的最优水平和最差水平，确定指标与河湖水系连通的适配阈值；(2)指...

【专利技术属性】
技术研发人员：左其亭，王豪杰，韩春辉，罗增良，韩淑颖，郝林钢，王鑫，陶洁，甘容，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41