一种自然保护区道路建设项目生态影响评估系统技术方案

本发明专利技术涉及自然保护领域，特别是涉及一种自然保护区道路建设项目生态影响评估系统。本发明专利技术包括评价指标的确定、涉及濒危物种的判定、影响评价指标影响等级确定、影响评价指标隶属函数确定、影响评价指标权重计算、模糊综合评价以及判定生态影响等级；本发明专利技术利用“降半梯形分布图”确定各元素的隶属度，使各指标对自然保护区影响情况更加具体明确，并通过计算道路建设项目生态影响指数EI进行快速检验。本发明专利技术综合预警指标、一票否决指标，能够快速评估道路建设项目的总体生态影响，能够客观、定量地反映道路建设项目对自然保护区的生态影响程度。

【技术实现步骤摘要】
一种自然保护区道路建设项目生态影响评估系统
本专利技术涉及自然保护领域，特别是涉及一种自然保护区道路建设项目生态影响评估系统。
技术介绍
道路建设为人类社会带来巨大效益同时，也对许多生态过程产生直接或间接的影响。国际上针对道路生态学开展大量理论研究，并在道路生态影响评价中得到广泛应用，对我国开展道路生态影响研究有重要的借鉴和参考价值。我国学者也开展了大量研究，但道路建设对自然保护区生态影响研究，往往仅侧重于具体的某一方面，如道路影响域、动物致死、路域范围内植物和土壤、以及生物多样性影响评价等方面，对自然保护区整体生态影响大小的研究，判定影响是否可被接受方面，鲜有报道。2011年4月，原环境保护部发布《环境影响评价技术导则生态影响》(HJ/19-2011)。该导则规范和系统化了工程生态影响分析内容，通过工程分析、生态现状调查评价，分析预测工程建设可能产生的生态影响，但生态影响分析多为定性的描述性预测。同年10月，原环境保护部发布《涉及国家级自然保护区建设项目生态影响专题报告编制指南》，该指南虽然可应用于道路建设项目对自然保护区生态影响评价，但不是专门针对自然保护区内道路建设项目，指南并未能充分考虑道路建设项目的特殊性，评估结果往往不能真实反映道路项目的实际生态影响。专利号为CN110245833A，公开日为2019年9月17日的专利公开了一种自然保护区开发建设项目生态影响评价方法及其系统，获取自然保护区的遥感影像，针对一项建设项目基于遥感影像进行遥感识别，针对两个不同时期，分别对每个评价指标进行计算，得到两个不同时期的各个评价指标的具体评价指数，并根据两次具体指数计算具体指数变化值；将具体指数变化值代入生态影响评价模型获得影响指数，通过影响指数判断其影响程度；本专利技术还公开了一种自然保护区开发建设项目生态影响评价系统，包括遥感识别子系统、项目提取子系统、生态系统保护区影响评价子系统和野生动物保护区影响评价子系统。但该专利忽略了自然保护区濒危物种分布状况，评估指标未能充分考虑道路建设引起的间接影响(水土流失、外来入侵物种、保护对象生境的变化等)，可能导致评估结果存在偏差。因此，设计出一种能够客观、定量地反映自然保护区道路建设项目生态影响的评价系统是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有技术中自然保护区道路建设项目生态影响评价系统的评价结果不准确的不足，本专利技术的目的在于提供一种自然保护区道路建设项目生态影响评估系统，包括评价指标的确定、涉及濒危物种的判定、影响评价指标影响等级确定、影响评价指标隶属函数确定、影响评价指标权重计算、模糊综合评价以及判定生态影响等级；本专利技术利用“降半梯形分布图”确定各元素的隶属度，使各指标对自然保护区影响情况更加具体明确，能够客观、定量地反映道路建设项目对自然保护区的生态影响程度。2.技术方案为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提供一种自然保护区道路建设项目生态影响评估系统，包括以下步骤：S100、评价指标确定；对道路建设项目对自然保护区的生态影响评价指标进行确定；生态影响评价指标包括道路属性影响评价指标A1、敏感性影响评价指标A2、直接影响评价指标A3和间接影响评价指标A4；道路工程类影响评价指标A1包括涉及自然保护区的道路长度A11、道路及附属设施侵占自然保护区面积A12和道路等级A13，其中，道路长度A11和道路及附属设施侵占自然保护区面积A12均为定量指标，道路等级A13为定性指标；敏感性影响评价指标A2包括道路建设项目穿越的功能区A21和涉及濒危物种分布状况A22，其中，道路建设项目穿越的功能区A21和涉及濒危物种分布状况A22均为定性指标；直接影响评价指标A3包括主要保护对象直接损失A31、水土流失面积A32和生境破碎化影响强度A33，其中，主要保护对象直接损失A31、水土流失面积A32和生境破碎化影响强度A33均为定量指标；间接影响评价指标A4包括外来入侵物种状况A41和保护对象间接损失A42，其中，外来入侵物种状况A41为定性指标，保护对象间接损失A42为定量指标；对定量指标进行确定时，对各定量指标的数值分别进行确定；其中，道路等级A13根据交通量、公路使用任务和性质确定，公路等级越高，影响程度越大；涉及濒危物种分布状况A22根据濒危物种多样性实地调查确定，分布由零散到集中，影响程度越强；外来入侵物种状况A41采用资料查阅、访问及实地调查确定；S200、涉及濒危物种判定；根据实际调查的涉及的濒危物种分布状况A22，若道路沿线涉及IUCN以及中国濒危物种红色名录极危、濒危、国家Ⅰ级重点保护物种集中分布区时，道路建设项目不可接受，等级评价结束；若道路沿线未涉及IUCN以及中国濒危物种红色名录极危、濒危、国家Ⅰ级重点保护物种集中分布区时，进入S300；S300、影响评价指标影响等级确定；将上述A11、A12、A13、A21、A22、A31、A32、A33、A41和A42按照对生态的影响强弱程度均划分为三个等级，三个等级分别为等级Ⅰ、等级Ⅱ和等级Ⅲ；其中，等级Ⅰ表示道路项目对自然保护区生态影响在可接受范围之内，影响等级为绿色且其编号为1，等级Ⅱ表示道路项目对自然保护区产生明显影响，需要采取相应保护措施减缓不利的影响，影响等级为黄色且其编号为2，等级Ⅲ表示道路项目对自然保护区产生了严重的不利影响，影响等级为红色且其编号为3；S400、影响评价指标隶属函数确定；对上述各生态影响评价指标的隶属度进行确定，其中，隶属度矩阵R1为道路属性影响评价指标A1的隶属度矩阵且其为3×3矩阵；隶属度矩阵隶属度矩阵R1的第a行第j列元素记作raj，raj为道路属性影响评价指标A1中第a个影响评价指标对编号为j的等级的隶属度；其中a为正整数且a＝1、2、3，j为正整数且j＝1、2、3；隶属度矩阵R2为敏感性影响评价指标A2的隶属度矩阵且其为2×3矩阵；隶属度矩阵隶属度矩阵R2的第b行第j列元素记作rbj，rbj为敏感性影响评价指标A2中第b个影响评价指标对编号为j的等级的隶属度；其中b为正整数且b＝1、2、3，j为正整数且j＝1、2、3；隶属度矩阵R3为直接影响评价指标A3的隶属度矩阵且其为3×3矩阵；隶属度矩阵隶属度矩阵R3的第c行第j列元素记作rcj，rcj为直接影响评价指标A3中第c个影响评价指标对编号为j的等级的隶属度；其中c为正整数且c＝1、2、3，j为正整数且j＝1、2、3；隶属度矩阵R4为间接影响评价指标A4的隶属度矩阵且其为2×3矩阵；隶属度矩阵隶属度矩阵R4的第d行第j列元素记作rdj，rdj为间接影响评价指标A4中第d个影响评价指标对编号为j的等级的隶属度；其中d为正整数且d＝1、2、3，j为正整数且j＝1、2、3；对S100中的6个定量指标的隶属度进行确定时，均先采用梯形分布确定隶属度函数，再利用所确定的隶属度函数对各定量指标对编号为j的等级的隶属度进行计算；对道路等级A13的隶属度进行确定时，根据S200中所确定的道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自然保护区道路建设项目生态影响评估系统，其特征在于，包括以下步骤：/nS100、评价指标确定；对道路建设项目对自然保护区的生态影响评价指标进行确定；所述生态影响评价指标包括道路属性影响评价指标A

【技术特征摘要】
1.一种自然保护区道路建设项目生态影响评估系统，其特征在于，包括以下步骤：
S100、评价指标确定；对道路建设项目对自然保护区的生态影响评价指标进行确定；所述生态影响评价指标包括道路属性影响评价指标A1、敏感性影响评价指标A2、直接影响评价指标A3和间接影响评价指标A4；
所述道路工程类影响评价指标A1包括涉及自然保护区的道路长度A11、道路及附属设施侵占自然保护区面积A12和道路等级A13，其中，道路长度A11和道路及附属设施侵占自然保护区面积A12均为定量指标，道路等级A13为定性指标；所述敏感性影响评价指标A2包括道路建设项目穿越的功能区A21和涉及濒危物种分布状况A22，其中，道路建设项目穿越的功能区A21和涉及濒危物种分布状况A22均为定性指标；所述直接影响评价指标A3包括主要保护对象直接损失A31、水土流失面积A32和生境破碎化影响强度A33，其中，主要保护对象直接损失A31、水土流失面积A32和生境破碎化影响强度A33均为定量指标；所述间接影响评价指标A4包括外来入侵物种状况A41和保护对象间接损失A42，其中，外来入侵物种状况A41为定性指标，保护对象间接损失A42为定量指标；对定量指标进行确定时，对各定量指标的数值分别进行确定；
其中，所述道路等级A13根据交通量、公路使用任务和性质确定，公路等级越高，影响程度越大；所述涉及濒危物种分布状况A22根据濒危物种多样性实地调查确定，分布由零散到集中，影响程度越强；所述外来入侵物种状况A41采用资料查阅、访问及实地调查确定；
S200、涉及濒危物种判定；根据实际调查的涉及的濒危物种分布状况A22，若道路沿线涉及IUCN以及中国濒危物种红色名录极危、濒危、国家Ⅰ级重点保护物种集中分布区时，道路建设项目不可接受，等级评价结束；若道路沿线未涉及IUCN以及中国濒危物种红色名录极危、濒危、国家Ⅰ级重点保护物种集中分布区时，进入S300；
S300、影响评价指标影响等级确定；将上述A11、A12、A13、A21、A22、A31、A32、A33、A41和A42按照对生态的影响强弱程度均划分为三个等级，三个所述等级分别为等级Ⅰ、等级Ⅱ和等级Ⅲ；其中，等级Ⅰ表示道路项目对自然保护区生态影响在可接受范围之内，影响等级为绿色且其编号为1，等级Ⅱ表示道路项目对自然保护区产生明显影响，需要采取相应保护措施减缓不利的影响，影响等级为黄色且其编号为2，等级Ⅲ表示道路项目对自然保护区产生了严重的不利影响，影响等级为红色且其编号为3；
S400、影响评价指标隶属函数确定；对上述各生态影响评价指标的隶属度进行确定，其中，
隶属度矩阵R1为道路属性影响评价指标A1的隶属度矩阵且其为3×3矩阵；所述隶属度矩阵隶属度矩阵R1的第a行第j列元素记作raj，raj为道路属性影响评价指标A1中第a个影响评价指标对编号为j的等级的隶属度；其中a为正整数且a＝1、2、3，j为正整数且j＝1、2、3；
隶属度矩阵R2为敏感性影响评价指标A2的隶属度矩阵且其为2×3矩阵；所述隶属度矩阵隶属度矩阵R2的第b行第j列元素记作rbj，rbj为敏感性影响评价指标A2中第b个影响评价指标对编号为j的等级的隶属度；其中b为正整数且b＝1、2、3，j为正整数且j＝1、2、3；
隶属度矩阵R3为直接影响评价指标A3的隶属度矩阵且其为3×3矩阵；所述隶属度矩阵隶属度矩阵R3的第c行第j列元素记作rcj，rcj为直接影响评价指标A3中第c个影响评价指标对编号为j的等级的隶属度；其中c为正整数且c＝1、2、3，j为正整数且j＝1、2、3；
隶属度矩阵R4为间接影响评价指标A4的隶属度矩阵且其为2×3矩阵；所述隶属度矩阵隶属度矩阵R4的第d行第j列元素记作rdj，rdj为间接影响评价指标A4中第d个影响评价指标对编号为j的等级的隶属度；其中d为正整数且d＝1、2、3，j为正整数且j＝1、2、3；
对S100中所述的6个定量指标的隶属度进行确定时，均先采用梯形分布确定隶属度函数，再利用所确定的隶属度函数对各定量指标对编号为j的等级的隶属度进行计算；
对道路等级A13的隶属度进行确定时，根据S200中所确定的道路等级A13的等级进行确定，R1e＝1且R1e'＝0；其中，e为正整数且e为S200中所确定的道路等级A13的等级编号；e'为正整数，e'＝1、2、3，且e'≠e；
对道路建设项目穿越的功能区A21的隶属度进行确定时，根据S200中所确定的道路建设项目穿越的功能区A21的等级进行确定，R1f＝1且R1f'＝0；其中，f为正整数且f为S200中所确定的道路建设项目穿越的功能区A21的等级编号；f'为正整数，f'＝1、2、3，且f'≠f；
对涉及濒危物种分布状况A22的隶属度进行确定时，根据S200中所确定的涉及濒危物种分布状况A22的等级进行确定，R1g＝1且R1g'＝0；其中，g为正整数且g为S200中所确定的涉及濒危物种分布状况A22的等级编号；g'为正整数，g'＝1、2、3，且g'≠g；
对外来入侵物种状况A41的隶属度进行确定时，根据S200中所确定的外来入侵物种状况A41的等级进行确定，R1h＝1且R1h'＝0；其中，h为正整数且h为S200中所确定的外来入侵物种状况A41的等级编号；h'为正整数，h'＝1、2、3，且h'≠h；
S500、影响评价指标权重计算；对所述道路属性影响评价指标A1、敏感性影响评价指标A2、直接影响评价指标A3和间接影响评价指标A4的权重进行计算，所述影响评价指标权重计算的方法为层次分析法；并将道路属性影响评价指标A1、敏感性影响评价指标A2、直接影响评价指标A3和间接影响评价指标A4的权重分别记作W1、W2、W3和W4，得到权重向量T，T＝(W1，W2，W3，W4)；
对道路属性影响评价指标A1中3个生态影响评价指标A11、A12和A13的权重分别进行计算，并将A11、A12和A13的权重分别记作W11、W12和W13，得到A1权重向量T1，T1＝(W11，W12，W13)；
对敏感性影响评价指标A2中2个生态影响评价指标A21和A22的权重分别进行计算，并将A21和A22的权重分别记作W21和W22，得到A2权重向量T2，T2＝(W21，W22)；
对直接影响评价指标A3中3个生态影响评价指标A31、A32和A33的权重分别进行计算，并将A31、A32和A33的权重分别记作W31、W32和W33，得到A3权重向量T3，T3＝(W31，W32，W33)；
对间接影响评价指标A4中2个生态影响评价指标A41和A42的权重分别进行计算，并将A41和A42的权重分别记作W42和W42，得到A4权重向量T4，T4＝(W42，W42)；
S600、模糊综合评价；根据S400中确定的隶属度矩阵R1、R2、R3和R4以及S500中确定的权重向量T1、T2、T3和T4，计算道路属性影响评价指标A1、敏感性影响评价指标A2、直接影响评价指标A3和间接影响评价指标A4的隶属度向量，所述道路属性影响评价指标A1、敏感性影响评价指标A2、直接影响评价指标A3和间接影响评价指标A4的隶属度向量分别为B1、B2、B3和B4；其中，道路属性影响评价指标A1的隶属度向量的计算公式为B1＝T1R1；敏感性影响评价指标A2的隶属度向量的计算公式为B2＝T2R2；直接影响评价指标A3的隶属度向量的计算公式为B3＝T3R3；间接影响评价指标A4的隶属度向量的计算公式为B4＝T4R4；根据B1、B2、B3和B4得到影响评价隶属度矩阵R，根据公式B＝TR计算模糊评价矩阵B，B＝(b1，b2，b3)；
S700、判定生态影响等级；利用模糊评价矩阵B对道路建设项目对自然保护区的影响程度进行评价；b1、b2、b3分别对应评价出的等级Ⅰ、等级Ⅱ和等级Ⅲ的比重；等级Ⅰ说明道路项目对自然保护区生态影响在可接受范围之内；等级Ⅱ说明道路项目对自然保护区产生明显影响，需要采取保护措施减缓不利的影响；等级Ⅲ说明道路项目对自然保护区产生了严重的不利影响，不可接受。


2.根据权利要求1所述的一种自然保护区道路建设项目生态影响评估系统，其特征在于：所述S500中对影响评价指标权重的计算为影响评价指标权重综合计算，步骤如下，
S501、影响评价指标主观权重计算；对道路属性影响评价指标A1、敏感性影响评价指标A2、直接影响评价指标A3和间接影响评价指标A4的主观权重分别进行计算，得到主观权重向量C，C＝(μ1，μ2，μ3)；构造出的判断矩阵为第一判断矩阵D1，所述第一判断矩阵D1为4阶矩阵；
对道路属性影响评价指标A1中3个生态影响评价指标A11、A12和A13的主观权重分别进行计算，并将A11、A12和A13的主观权重分别记作μ11、μ12和μ13，得到A1主观权重向量C1，C1＝(μ11，μ12，μ13)；构造出的判断矩阵为第二判断矩阵D2，所述第二判断矩阵D2为3阶矩阵；
对敏感性影响评价指标A2中2个生态影响评价指标A21和A22的主观权重分别进行计算，并将A21和A22的主观权重分别记作μ22和μ22，得到A2主观权重向量C2，C2＝(μ22，μ22)；构造出的判断矩阵为第三判断矩阵D3，所述第三判断矩阵D3为2阶矩阵；
对直接影响评价指标A3中3个生态影响评价指标A31、A32和A33的主观权重分别进行计算，并将A31、A32和A33的主观权重分别记作μ31、μ32和μ33，得到A3主观权重向量C3，C3＝(μ31，μ32，μ33)；构造出的判断矩阵为第四判断矩阵D4，所述第四判断矩阵D4为3阶矩阵；
对间接影响评价指标A4中2个生态影响评价指标A41和A42的主观权重分别进行计算，并将A41和A42的主观权重分别记作μ42和μ42，得到A4主观权重向量C4，C4＝(μ42，μ42)；构造出的判断矩阵为第五判断矩阵D5，所述第五判断矩阵D5为2阶矩阵；
S502、影响评价指标客观权重计算；利用上述第一判断矩阵D1，采用熵权法计算得出道路属性影响评价指标A1、敏感性影响评价指标A2、直接影响评价指标A3和间接影响评价指标A4的客观权重λ1、λ2、λ3和λ4；
利用上述第二判断矩阵D2，采用熵权法对道路属性影响评价指标A1中3个生态影响评价指标A11、A12和A13的客观权重分别进行计算，并将A11、A12和A13的客观权重分别记作λ11、λ12和λ13；
利用上述第三判断矩阵D3，采用熵权法对敏感性影响评价指标A2中2个生态影响评价指标A21和A22的客观权重分别进行计算，并将A21和A22的客观权重分别记作λ22和λ22；
利用上述第四判断矩阵D4，采用熵权法对直接影响评价指标A3中3个生态影响评价指标A31、A32和A33的客观权重分别进行计算，并将A31、A32和A33的客观权重分别记作λ31、λ32和λ33；
利用上述第五判断矩阵D5，采用熵权法对间接影响评价指标A4中2个生态影响评价指标A41和A42的客观权重分别进行计算，并将A41和A42的客观权重分别记作λ42和λ42；
S503、影响评价指标组合权重计算；计算A1、A2、A3和A4的组合权重W1、W2、W3和W4，得到权重向量T，T＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建亮，徐网谷，钱者东，吕莹莹，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32