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专利名称：基于层次分析法和综合评价法建立的近岸海域生态环境综合评价方法
技术领域：
本发明属于海洋生态环境监测领域，特别涉及一种基于层次分析法和综合评价法 建立的近岸海域生态环境综合评价方法。
背景技术：
近岸海域生态环境质量评价是海洋环境保护的一项重要工作。当前，近岸海域生 态环境质量评价选用方法多为单因子评价方法。由于近岸海域生态环境质量涉及的影响因 素多，单因子评价方法往往只能从局部来反映海域环境质量，而不能全面反应近岸海域的 生态环境质量。因此开发出一种考虑多种评价指标因子的近岸海域生态环境质量综合评价 方法，以期对近岸海域生态环境评价更全面，是一项卓有意义的工作。综合评价方法是指运用多个指标进行多变量综合评价的方法，评价结果以分值表 示“综合状况”的排序。在综合评价过程中，一般要根据指标的重要性确定各指标权重。层 次分析法是是一种定性和定量分析相结合的评价与决策方法，它将评价者或决策者对复杂 系统的评价思维过程数学化，通过判断比较和计算，求出各指标的权重。伍雪峰等在其专利 (CN101309009 A)中报道了基于层次分析法和德尔菲法建立的城市电网综合评价体系、于 军琪等在其专利(CN101430309 A)中报道了基于粗糙集-RBF神经网络环境质量评价方法， 但上述两个专利中所述评价方法均显繁琐。

发明内容
为克服上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于层次分析 法和综合评价法建立的近岸海域生态环境综合评价方法。本发明的目的通过下述技术方案来实现一种基于层次分析法和综合评价法建立 的近岸海域生态环境综合评价方法，包括以下步骤(1)获取近岸海域生态环境质量各指标的基础数据，包括海水水质状况、底质重金 属沉积物状况、海洋生物状况和海水水质富营养化状况；所述海洋生物状况包括叶绿素a 浓度、受细菌污染的有机污染程度、浮游植物多样性、浮游动物多样性和底栖生物多样性；(2)选择适宜评估指标，建立综合评价指标体系
A=b1B1+b2B2+b3c1C1+b3C2C2+b3C3C3+b3c4C4+b3C5C5+b4B,
A-_为生态环境质量综合得分；
B1"为海水水质状况综合得分；
bi-为海水水质状况权重系数；
B2-为底质重金属沉积物综合得分；
b2-为底质重金属沉积物权重系数；
b3-为海洋生物评价权重系数；
B4"为水质富营养化状况综合得分；
V为水质富营养化状况权重系数
C1-为叶绿素a浓度综合得分；
Cf为叶绿素a浓度权重系数；
C2-为受细菌污染的有机污染程度综合得分；
C2-为受细菌污染的有机污染程度系数；
C3-为浮游植物多样性综合得分；
C3-为浮游植物多样性权重系数；
C4-为浮游动物多样性综合得分；
C4-为浮游动物多样性权重系数；
C5-为底栖生物多样性综合得分；
C5-为底栖生物多样性权重系数；
⑶对各指标进行单项评分；
⑷利用层次分析法，建立各指标间的层次关系，确定各指标权重；
(5)根据式(1-8)计算近岸海域生态环境质量综合评分A ；
(6)根据近岸海域生态环境质量综合评分得出近岸海域生态环境质量分级。步骤(3)所述对各指标进行单项评分按照以下标准，具体的得分值采用线性插值 法来确定①海水水质状况评分标准如表1所示表1海水水质状况综合得分B1评分标准
权利要求
一种基于层次分析法和综合评价法建立的近岸海域生态环境综合评价方法，其特征在于包括以下步骤(1)获取近岸海域生态环境质量各指标的基础数据，包括海水水质状况、底质重金属沉积物状况、海洋生物状况和海水水质富营养化状况；所述海洋生物状况包括叶绿素a浓度、受细菌污染的有机污染程度、浮游植物多样性、浮游动物多样性和底栖生物多样性；(2)选择适宜评估指标，建立综合评价指标体系A＝b1B1+b2B2+b3c1C1+b3c2C2+b3c3C3+b3c4C4+b3c5C5+b4B4(1 8)A 为生态环境质量综合得分；B1 为海水水质状况综合得分；b1 为海水水质状况权重系数；B1 为底质重金属沉积物综合得分；b2 为底质重金属沉积物权重系数；b3 为海洋生物评价权重系数；B4 为水质富营养化状况综合得分；b4 为水质富营养化状况权重系数C1 为叶绿素a浓度综合得分；c1 为叶绿素a浓度权重系数；C2 为受细菌污染的有机污染程度综合得分；c2 为受细菌污染的有机污染程度系数；C3 为浮游植物多样性综合得分；c3 为浮游植物多样性权重系数；C4 为浮游动物多样性综合得分；c4 为浮游动物多样性权重系数；C5 为底栖生物多样性综合得分；c5 为底栖生物多样性权重系数；(3)对各指标进行单项评分；(4)利用层次分析法，建立各指标间的层次关系，确定各指标权重；(5)根据式(1 8)计算近岸海域生态环境质量综合评分A；(6)根据近岸海域生态环境质量综合评分得出近岸海域生态环境质量分级。
2.根据权利要求1所述的一种基于层次分析法和综合评价法建立的近岸海域生态环 境综合评价方法，其特征在于步骤(3)所述对各指标进行单项评分按照以下标准，具体的 得分值采用线性插值法来确定①海水水质状况评分标准海水水质级别为优，海水水质状况综合得分80 ≤ B1 < 100 ； 海水水质级别为良好，海水水质状况综合得分60 ≤Bi < 80 ； 海水水质级别为一般，海水水质状况综合得分40 ≤ Bi < 60 ； 海水水质级别为差，海水水质状况综合得分20 ≤Bi < 40 ； 海水水质级别为极差，海水水质状况综合得分0 ≤ Bi < 20 ；②底质重金属沉积物状况评分标准底质重金属沉积物风险指数RI < 95，底质重金属沉积物综合得分80 < B2 < 100 ； 底质重金属沉积物风险指数95 ^ RI < 190，底质重金属沉积物综合得分60 ( B2 < 80 ；底质重金属沉积物风险指数190 < RI < 380，底质重金属沉积物综合得分40 ^ B2 < 60 ；底质重金属沉积物风险指数RI ^ 380、五/<200，底质重金属沉积物综合得分 20 彡 B2 < 40 ；底质重金属沉积物风险指数RI ^ 380、￡；>200,底质重金属沉积物综合得分0 < B2 < 20 ；③叶绿素a浓度评分标准叶绿素a浓度< lmg/L，叶绿素a浓度综合得分75 < Q < 100 ； lmg/L彡叶绿素a浓度< 3mg/L，叶绿素a浓度综合得分50彡Q < 75 ； 3mg/L彡叶绿素a浓度< 5mg/L，叶绿素a浓度综合得分25彡Q < 50 ； 叶绿素a浓度彡5mg/L,叶绿素a浓度综合得分0 < Q < 25 ；④受细菌污染的有机污染程度评分标准异养细菌总数为< 102cfu/mL，受细菌污染的有机污染程度综合得分80 < C2 < 100 ； 102cfu/mL<异养细菌总数为< 103cfu/mL，受细菌污染的有机污染程度综合得分 60 彡 C2 < 80 ；103cfu/mL<异养细菌总数为< 104cfu/mL，受细菌污染的有机污染程度综合得分 40 彡 C2 < 60 ；104cfu/mL<异养细菌总数为< 105cfu/mL，受细菌污染的有机污染程度综合得分 20 彡 C2 < 40 ；异养细菌总数为> 105cfu/mL，受细菌污染的有机污染程度综合得分0 < C2 < 20。⑤浮游植物多样性、浮游动物多样性和底栖生物多样性评分标准香农_威纳种类多样性指数H' ^ 3，浮游植物多样性综合得分75 < C3 < 100，浮游动 物多样性综合得分75 < C4 < 100，底栖生物多样性综合得分75 < C5 < 100 ；2 <香农-威纳种类多样性指数H' < 3，浮游植物多样性综合得分50 ^C3< 75，浮 游动物多样性综合得分50 < C4 < 75，底栖生物多样性综合得分50 < C5 < 75 ；1 <香农-威纳种类多样性指数H' < 2，浮游植物多样性综合得分25 ^C3< 50，浮 游动物多样性综合得分25 < C4 < 50，底栖生物多样性综合得分25 < C5 < 50 ；香农-威纳种类多样性指数H' < 1，浮游植物多样性综合得分0<(3<25，浮游 动物多样性综合得分0 < C4 < 25，底栖生物多样性综合得分0 < C5 < 25 ；⑥海水水质富营养化状况评分标准富营养化指数为E < 1，水质富营养化状况综合得分80 < b4 < 100 ；1<富营养化指数为E < 2，水质富营养化状况综合得分60 < b4 < 80 ；2<富营养化指数为E < 5，水质富营养化状况综合得分40 < b4 < 60 ； 5 <富营养化指数为E < 15，水质富营养化状况综合得分20 < b4 < 40 ；富营养化指数为E ^ 15，水质富营养化状况综合得分0 < b4 < 20。
3.根据权利要求1所述的一种基于层次分析法和综合评价法建立的近岸海域生态环 境综合评价方法，其特征在于步骤(4)所述层次分析法确定各指标权重的步骤如下对于准则层B和子准则层C，分别构造两两比较判断矩阵，计算最大特征根及其对应的 特征向量，通过一致性检验后计算出权重bp b2、b3、b4、Cl、c2、c3、c4和c5 ；所述准则层B包 括海水水质状况、底质重金属沉积物状况、海洋生物状况和海水水质富营养化状况，所述子 准则层C包括叶绿素a浓度、受细菌污染的有机污染程度、浮游植物多样性、浮游动物多样 性和底栖生物多样性。
4.根据权利要求1所述的一种基于层次分析法和综合评价法建立的近岸海域生态环 境综合评价方法，其特征在于步骤(6)所述近岸海域生态环境质量分级按以下标准当近岸海域生态环境质量综合评分80 < A < 100生态环境质量等级为I级优秀； 当近岸海域生态环境质量综合评分60 < A < 80生态环境质量等级为II级良好； 当近岸海域生态环境质量综合评分40 < A < 60生态环境质量等级为III级一般； 当近岸海域生态环境质量综合评分20 < A < 40生态环境质量等级为IV级很差； 当近岸海域生态环境质量综合评分0 < A < 20生态环境质量等级为V级极差。
全文摘要
本发明公开了一种基于层次分析法和综合评价法建立的近岸海域生态环境综合评价方法。(1)获取近岸海域生态环境质量各指标的基础数据；(2)选择适宜评估指标，建立综合评价指标体系；(3)对各指标进行单项评分；(4)利用层次分析法，建立各指标间的层次关系，确定各指标权重；(5)根据式(1-8)计算近岸海域生态环境质量综合评分A；(6)根据近岸海域生态环境质量综合评分得出近岸海域生态环境质量分级。本发明克服了解决单因子评价方法评价结果单一，评价结果难以全面反映近岸海域生态环境质量的问题。
文档编号G01N33/18GK101944160SQ20101027074
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者姜国强, 张英民, 李开明, 薛媛, 陈中颖 申请人:环境保护部华南环境科学研究所