一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法及系统，通过具体的指标体系，对养殖海湾渔业生境健康进行评价，对评价结果进行定量化处理，并将其接受实践的检验，使得评估结果更为准确、可靠，以此来丰富养殖海湾渔业生境健康评价体系，确定影响渔业生境健康的主要驱动因子，能够为养殖海湾渔业生境保护与管理提供参考。保护与管理提供参考。保护与管理提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法及系统


[0001]本专利技术涉及养殖海湾渔业生态系统管理
，尤其涉及一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法及系统。

技术介绍

[0002]养殖海湾作为沿海区域重要的渔业水域，海湾渔业生境对保障渔业物种生存，维持渔业资源的可持续发展等方面具有重要意义。然而，近年来，随着社会经济的发展，养殖海湾内工业源、农业源、生活源、集中式污染治理设施综合污水排口、地表径流等在内的各类排放口数量剧增，导致湾内污染物输入量巨大。此外，养殖海湾渔业生境面临工业企业、港口码头、养殖业等多方面的压力，不仅影响了海湾养殖产量和效益的提升，还加剧了渔业发展与生态环境的矛盾，不利于海湾养殖业的可持续发展。因此，为进一步保障养殖海湾渔业生境在渔业资源可持续发展中的重要地位，开展渔业生境管理策略则显得尤为重要。为开展合理有效的渔业生境管理措施，亟需对养殖海湾渔业关键生境健康状况进行科学合理评估。
[0003]从目前已有的研究看，对于渔业生境健康状态评估的研究还相对薄弱。现有的技术通常是以渔业物种空间聚集度为标准，选取物种丰度、单位努力捕捞量等为数量指标，应用统计模型以分析渔业物种数量指标与环境因子之间的关系，以探究渔业物种适宜生境的分布范围及生境特征。完全依赖渔业物种的数量指标对栖息生境进行健康评估，会导致其评估结果往往呈现较强的波动性，以及评估出的适宜生境范围较广，难以全面地、精准地反映河口渔业物种栖息生境的真实健康状态。而且对于养殖海湾这一特殊渔业生境类型，缺少针对性的生境健康评价方法。综上所述，现有技术中，对养殖海湾渔业生境健康评价不够全面，缺乏可靠性。

技术实现思路

[0004]为了解决现有养殖海湾渔业生境评价方法的可靠度及精度不高、评价指标过于简单，导致评价结果的不合理的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法及系统，通过具体的指标体系，对养殖海湾渔业生境健康进行评价，对评价结果进行定量化处理，并将其接受实践的检验，使得评估结果更为准确、可靠，以此来丰富养殖海湾渔业生境健康评价体系，确定影响渔业生境健康的主要驱动因子，能够为养殖海湾渔业生境保护与管理提供参考。
[0005]本专利技术具体采用以下技术方案：
[0006]一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]步骤S1：养殖海湾渔业生境健康指标筛选；
[0008]步骤S2：基于压力
‑
状态
‑
响应PSR模型建立养殖海湾渔业生境健康评价指标体系；
[0009]步骤S3：指标数据收集及无量纲化；
[0010]步骤S4：通过层次分析法确定各指标的主观权重；
[0011]步骤S5：通过熵值法确定各指标的客观权重；
[0012]步骤S6：确定各指标综合权重W
j
；
[0013]步骤S7：养殖海湾渔业生境健康指数CEI计算及评价。
[0014]进一步地，在步骤S1中，分别从压力、状态、响应三个方面筛选出影响养殖海湾渔业生境健康的主要指标；指标选择的原则包括客观性原则、系统性原则、前瞻性原则、可获得性原则、代表性原则，所述客观性原则要求选取的指标符合渔业海域生态系统内部发展规律；所述系统性原则要求选取的指标能够多角度、多层次揭示海洋渔业生态系统的自然发展规律，综合反映海洋渔业生态安全的各个方面；所述前瞻性原则要求评价指标能够预测未来海洋渔业生态安全的变化趋势；所述可获得性原则要求选取指标数据来源具有可获得性；所述代表性原则要求选择具有代表性的指标。
[0015]进一步地，在步骤S2中，所构建的基于压力
‑
状态
‑
响应PSR模型建立养殖海湾渔业生境健康评价指标体系当中，包括压力、状态、响应三个准则层；所述压力准则层包括用海方式综合干扰度指数、工业排污口占比、排污口密度、区域突发环境事件风险指数、工业产值的指标；所述状态准则层包括水体氮磷摩尔浓度比、初级生产力指数、沉积物质量综合指数、溶解氧饱和度指数、水体重金属综合指数、生物质量指数、海洋生物多样性指数、海域生物资源指数、赤潮风险指数的指标；所述响应准则层包括贝藻养殖占比指数、保护区面积占比指数、环保投资占比、禁渔天数的指标。
[0016]进一步地，在步骤S3中，根据客观性、系统性、前瞻性、可获得性和代表性原则收集各指标原始数据，并对数据进行无量纲化处理：
[0017]对于正向指标：X'
j
＝X
j
/R
j
[0018]对于负向指标：X'
j
＝R
j
/X
j
[0019]式中，X'
j
为评价指标j因子的标准化值，X
j
为评价指标j因子的现状值，R
j
为评价指标j的基准值；当X'
j
≥1时，标准化值为1；当X'
j
＜1时，标准化值为X'
j
；
[0020]基准值R
i
的确定通过以下方法中的一种或多种：a.参照对比法，即以环境健康状态下受到人类活动干扰的最大程度值作为参考标准值；b.利用历史资料或者文献资料，通过数理统计计算获得；c.实际调查法，结合历史资料利用数学模型通过分析、判断获得；d.借鉴国家标准与相关研究成果；e.公众参与专家评判法，利用专家知识、经验，通过专家打分法获得。
[0021]进一步地，在步骤S4中，根据专家赋分结果，建立各层次因素之间的相对重要性判断矩阵P
ij
，进而计算判断矩阵的一致性，若所得矩阵一致性小于等于0.1，则相对重要性判断矩阵合理，若所得矩阵一致性大于0.1，则需要重新构造判断矩阵直至合格，进一步得到合格的判断矩阵的指标权重W
Aj
。
[0022]进一步地，熵值的大小可以反映其承载信息量的多少，熵值越大说明系统越无序，该指标携带的信息量越小，其权重也越小；熵值越小说明系统越有序，携带的信息量越大，其权重也应较大。在步骤S5中，客观权重具体计算方法如下：
[0023]计算第j项指标下第i个分区的比重P
ij
：
[0024][0025]式中，P
ij
为指标比重，X'
j
为各指标标准化值，m为分区数量；
[0026]计算第j项指标信息熵值e
j
：
[0027][0028]式中，e
j
为指标信息熵，P
ij
为指标比重，m为分区数量；
[0029]计算指标权重W
Bj
：
[0030][0031]g
j
＝1
‑
e
j
[0032]式中，W
Bj
为指标权重，e
j
为指标信息熵，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：养殖海湾渔业生境健康指标筛选；步骤S2：基于压力
‑
状态
‑
响应PSR模型建立养殖海湾渔业生境健康评价指标体系；步骤S3：指标数据收集及无量纲化；步骤S4：通过层次分析法确定各指标的主观权重；步骤S5：通过熵值法确定各指标的客观权重；步骤S6：确定各指标综合权重W
j
；步骤S7：养殖海湾渔业生境健康指数CEI计算及评价。2.根据权利要求1所述的一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法，其特征在于：在步骤S1中，分别从压力、状态、响应三个方面筛选出影响养殖海湾渔业生境健康的主要指标；指标选择的原则包括客观性原则、系统性原则、前瞻性原则、可获得性原则、代表性原则，所述客观性原则要求选取的指标符合渔业海域生态系统内部发展规律；所述系统性原则要求选取的指标能够多角度、多层次揭示海洋渔业生态系统的自然发展规律，综合反映海洋渔业生态安全的各个方面；所述前瞻性原则要求评价指标能够预测未来海洋渔业生态安全的变化趋势；所述可获得性原则要求选取指标数据来源具有可获得性；所述代表性原则要求选择具有代表性的指标。3.根据权利要求1所述的一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法，其特征在于：在步骤S2中，所构建的基于压力
‑
状态
‑
响应PSR模型建立养殖海湾渔业生境健康评价指标体系当中，包括压力、状态、响应三个准则层；所述压力准则层包括用海方式综合干扰度指数、工业排污口占比、排污口密度、区域突发环境事件风险指数、工业产值的指标；所述状态准则层包括水体氮磷摩尔浓度比、初级生产力指数、沉积物质量综合指数、溶解氧饱和度指数、水体重金属综合指数、生物质量指数、海洋生物多样性指数、海域生物资源指数、赤潮风险指数的指标；所述响应准则层包括贝藻养殖占比指数、保护区面积占比指数、环保投资占比、禁渔天数的指标。4.根据权利要求1所述的一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法，其特征在于：在步骤S3中，根据客观性、系统性、前瞻性、可获得性和代表性原则收集各指标原始数据，并对数据进行无量纲化处理：对于正向指标：X'
j
＝X
j
/R
j
对于负向指标：X'
j
＝R
j
/X
j
式中，X'
j
为评价指标j因子的标准化值，X
j
为评价指标j因子的现状值，R
j
为评价指标j的基准值；当X'
j
≥1时，标准化值为1；当X'
j
＜1时，标准化值为X'
j
；基准值R
i
的确定通过以下方法中的一种或多种：a.参照对比法，即以环境健康状态下受到人类活动干扰的最大程度值作为参考标准值；b.利用历史资料或者文献资料，通过数理统计计算获得；c.实际调查法，结合历史资料利用数学模型通过分析、判断获得；d.借鉴国家标准与相关研究成果；e.公众参与专家评判法，利用专家知识、经验，通过专家打分法获得。5.根据权利要求4所述的一种基于PSR模型的养殖海湾渔业生境健康评价方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亚玲，穆景利，张晓芸，李悦，
申请(专利权)人：闽江学院，
类型：发明
国别省市：