一种滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法技术

本发明专利技术公开了一种滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法，包括以下步骤：(1)构建滨海湿地生态地质环境评价指标体系；(2)评价单元划分；(3)建立评价指标等级赋值标准；(4)评价指标体系权重确定；(5)建立综合指数评价模型和分级标准；据此进行湿地生态地质环境评价和等级分区。该方法将滨海湿地的生物、水和海底沉积物三个环境单元纳入评价体系，基本能够反映滨海湿地生态系统的整体环境特性，同时评价模型基于已有单个环境单元的评价结果，简单明了，借助地理信息系统可以快速计算，还能根据滨海湿地系统的有关情况和条件的变化进行扩充或缩减，兼具简洁性、易操作性和较强的适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法
本专利技术属于地质环境评价
，具体涉及一种滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法。
技术介绍
“生态地质环境”的含义，即：除人口以外的由生态系统中不同层次的生物及其赖以生存的地质条件所构成的，与人类生产生活活动有着特殊关系的有机系统。笼统地说，它是指一个自然地理中的岩石、土壤、水、大气、气候、光照、温度、湿度、地理、地形、地貌与生物等组成的一个自然生态系统。其下限为人类科学技术活动达到的地壳深部，其上限为生物圈的上限(周爱国等，2008)。生态地质环境质量，主要是指地质环境的生态适宜性，即指在一个具体的生态地质环境内，环境中的地质要素为其内的生物群落所提供的生存空间的大小及对其正向演替的适宜程度。生态地质环境质量指地下生境中可供植物利用的资源(水分、养分、空气等)的数量、时空分布格局、对植物的适宜性等。滨海湿地区主要分为潮上带、潮间带和潮下带湿地三部分。潮上带湿地指大潮高潮线向陆地延伸10km的地带上那些富含水分或季节性渍水的地区如河流、湖泊、养殖水塘和水渠、盐田等。这些区域潮汐作用不及，平时只受含盐分的海风吹拂或被含盐分的雾所笼罩，只有当风暴潮来临之时被海水暂时溅漫。潮间带湿地界于大潮高潮位与大潮低潮位之间，在潮汐周期内被海水涨淹退露。潮下带湿地则包括海岸大潮低潮线以下6m水深内的水域和海底。从大范围的空间平面上看，潮上带湿地只是面积较小的零散区域，对其整体进行生态地质环境评价是非常困难的，而潮间带和潮下带湿地则不同，两者均为连续性性的面状，可作为一个整体进行生态地质环境综合评价并进行等级分区。以往对滨海湿地系统的评价多集中于对其单一环境单元的评价，如红树林生态系统健康评价、海水质量评价、沉积物重金属生态风险评价、海底地质灾害危险性评价等，这类评价均已有较为成熟的评价模型和技术方法，但如何将滨海湿地系统中的生物、水和海底沉积物等环境单元作为一个整体进行评价并进行区域划分仍在探索中。一般而言，对于区域性的地质环境评价的步骤包括评价单元划分、评价指标构建、指标权重确定、数学模型构建，分级标准划定、地质环境评价、地质环境分区、结果分析等多个步骤，过程繁琐且复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法，该方法将滨海湿地的生物、水和海底沉积物三个环境单元纳入评价体系，基本能够反映滨海湿地生态系统的整体环境特性，同时评价模型基于已有单个环境单元的评价结果，简单明了，借助地理信息系统可以快速计算，还能根据滨海湿地系统的有关情况和条件的变化进行扩充或缩减，兼具简洁性、易操作性和较强的适应性。本专利技术是利用野外调查数据结合收集的数据资料对占滨海湿地绝大部分面积的潮间带和潮下带的生态地质环境质量进行综合评价，其基本思路是：探索构建一个多层次的滨海湿地生态地质环境指标体系，对评价区进行网格划分获得评价单元，建立评价指标综合赋值标准，运用层次分析法确定各层要素对湿地生态地质环境质量影响的权重贡献，通过加权求和计算网格单元内的滨海湿地生态地质环境综合指数，并据此进行湿地生态地质环境评价和等级分区。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法，包括以下步骤：(1)构建滨海湿地生态地质环境评价指标体系对评价区滨海湿地生态地质环境系统进行分析，构建多级评价指标体系；(2)评价单元划分采用网格法对评价区进行网格划分，获得多个网格评价单元；(3)建立评价指标等级赋值标准采用赋值法对步骤(1)中所述评价指标体系各等级进行标准化赋值，获得各等级的标准化值；(4)评价指标体系权重确定采用层次分析法确定步骤(1)中所述评价指标体系中各评价指标的权重；(5)建立综合指数评价模型和分级标准根据步骤(3)中的各等级的标准化值和步骤(4)中确定的各评价指标的权重，建立综合指数评价模型和分级标准，获得评价区中每个网格评价单元的综合评价指数和所属级别，其中综合指数评价模型如下：式中Ik-第k个网格评价单元的综合指数，Fi,j-第i项评价指标第j个等级的标准化值，Si,j-第i项评价指标第j个等级在第k个网格评价单元中的面积，Sk-第k个网格的面积，Wi-第i项评价指标的权重；其中综合指数Ik为0～1连续数值，将0～1的连续数值等分为四等，建立分级标准。在上述滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法中：本专利技术步骤(1)中所述多级评价指标体系优选为二级以上的评价指标体系，后一级评价指标体系从属于前一级评价指标体系，更优选为二级评价指标体系～四级级评价指标体系，最佳是三级评价指标体系。优选的，所述多等级评价指标体系包括一级评价指标，所述一级评价指标下可设有二级评价指标，所述二级评价指标下可设有三级评价指标，所述三级评价指标下可设有四级评价指标，甚至，所述四级评价指标下可设有五级评价指标，所述五级评价指标下也可设有六级评价指标，以此类推，具体可根据每级评价指标的需要设置不同的下属评价指标，但并不是每一级评价指标下方均需要设置下属评价指标。还能根据滨海湿地系统的有关情况和条件的变化对下属评价指标进行扩充或缩减，以满足不同区域的滨海湿地系统。作为本申请的一种优选的实施方式，本专利技术步骤(1)中所述多级评价指标体系为三级评价指标体系，包括一级评价指标、二级评价指标和三级评价指标，所述二级评价指标从属于所述一级评价指标，所述三级评价指标从属于所述二级评价指标。本专利技术所述一级评价指标体系优选包括海水环境综合质量、海底表层沉积物生态地质环境质量和典型生物群落分布状况等一级评价指标。本专利技术所述海底表层沉积物生态地质环境质量可以选择沉积物类型、沉积物重金属潜在生态危害性状况和营养元素生态危害性作为二级评价指标；所述典型生物群落分布状况可以选择包括红树林、珊瑚礁和海草床分布面积作为二级评价指标。其中海水环境综合质量作为一级评价指标是根据《中华人民共和国海水水质标准》(GB3097-1997)，将海水理化指标、营养盐、有害重金属、有机物污染含量等水质项目作为评价指标，应用水质综合指数法计算出评价区每个实际调查站位的海水环境质量综合指数，然后应用克里金插值法获得评价区海水环境质量等级分区。之所以选择沉积物类型作为二级评价指标是因为在滨岸带沉积物类型对其生态环境影响较大，例如在泥质区水动力弱，底质富含有机质和各种细菌，还可吸附大量的污染物。每个实际调查站位的沉积物类型基于沉积物粒度Shepard(1954)分类法确定，然后将相邻的同类型合并获得评价区表层沉积物类型分区。而沉积物中重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、As、Cd、Hg)潜在生态危害性状况则反映了沉积物受重金属污染的状况及其综合效应。沉积物中重金属的潜在危害程度划分采用Hakanson(1980)中的模型计算出评价区每个实际调查站位的重金属潜在生态危害指数，然后应用克里金插值法获得评价区的表层沉积物中重金属的潜在危害性等级分区。营养元素的生态危害性对湿地中生物的生长和水体环境有重要影响，因此也选为二级评价指标。选择有机碳、总氮和总磷元素的生态危害性作为营养元素的生态危害性的三级评价指标。这三类元素是生物生长所必需，但含量太高则又会导致富营养化和上覆水体的二次污染。应用克里金插值法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法，包括以下步骤：(1)构建滨海湿地生态地质环境评价指标体系对评价区滨海湿地生态地质环境系统进行分析，构建多级评价指标体系；(2)评价单元划分采用网格法对评价区进行网格划分，获得多个网格评价单元；(3)建立评价指标等级赋值标准采用赋值法对步骤(1)中所述评价指标体系的各等级进行标准化赋值，获得各等级的标准化值；(4)评价指标体系权重确定采用层次分析法确定步骤(1)中所述评价指标体系中各评价指标的权重；(5)建立综合指数评价模型和分级标准根据步骤(3)中的各等级的标准化值和步骤(4)中确定的各评价指标的权重，建立综合指数评价模型和分级标准，获得评价区中每个网格评价单元的综合评价指数和所属级别，其中综合指数评价模型如下：

【技术特征摘要】
1.一种滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法，包括以下步骤：(1)构建滨海湿地生态地质环境评价指标体系对评价区滨海湿地生态地质环境系统进行分析，构建多级评价指标体系；(2)评价单元划分采用网格法对评价区进行网格划分，获得多个网格评价单元；(3)建立评价指标等级赋值标准采用赋值法对步骤(1)中所述评价指标体系的各等级进行标准化赋值，获得各等级的标准化值；(4)评价指标体系权重确定采用层次分析法确定步骤(1)中所述评价指标体系中各评价指标的权重；(5)建立综合指数评价模型和分级标准根据步骤(3)中的各等级的标准化值和步骤(4)中确定的各评价指标的权重，建立综合指数评价模型和分级标准，获得评价区中每个网格评价单元的综合评价指数和所属级别，其中综合指数评价模型如下：式中Ik-第k个网格评价单元的综合指数，Fi,j-第i项评价指标第j个等级的标准化值，Si,j-第i项评价指标第j个等级在第k个网格评价单元中的面积，Sk-第k个网格的面积，Wi-第i项评价指标的权重；其中综合指数Ik为0～1连续数值，将0～1的连续数值等分为四等，建立分级标准。2.根据权利要求1所述的滨海湿地生态地质环境综合评价和等级分区方法，其特征是：步骤(1)中所述多级评价指标体系为三级评价指标体系，所述三级评价指标体系包括一级评价指标、可设于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘华阳，何海军，夏真，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：广东,44