专利名称：一种流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法
技术领域：
本发明涉及一种流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法，一种综合考虑营养 物质-浮游生物量-水质-公众反应等一系列因素，客观、定量地对流域湿地水环境状态及 公众满意度进行评价的方法。
背景技术：
我国流域湿地由营养盐污染引起的水环境安全问题日益突出，已成为世界上水华 暴发最严重的国家之一。藻类水华暴发会导致水体缺氧、鱼类死亡、产生异味与藻毒素等， 进而影响湿地水生态功能，给人们的正常生产和生活造成严重影响，甚至影响流域的生态 安全。流域湿地水环境状况涉及的环境要素多且相互作用复杂，控制与管理也和公众对其 水环境状况的期望值密切相关，但是目前对于流域湿地水环境状态及公众满意度评价技术 尚属空白，特别需要建立流域湿地水环境状态及公众满意度的客观定量化评价方法，对于 流域湿地水环境预警、生态恢复评价及其水环境高效管理提供理论与技术支持。目前大多数针对流域湿地水环境状态的评价多停留在对营养状态评价的层面上， 从湿地富营养化评价机理研究和模型应用等方面都进行了大量研究，提出了基于数学方法 的多种评价方法，但均存在应用的局限性如层次分析法是一种定向与定量相结合的方法， 体现了评价决策思维的分解、判断和综合的特征，但构造的判断矩阵可能并不具有一致性， 且评价结果过分依赖决策者的偏好和主观判断；模糊评价法、灰色聚类评价法、集对分析 法、物元分析法虽然在评价过程中考虑了系统具有的模糊性、灰色性、不相容性等特征，但 需要分别构造各评价指标对各个评价等级的隶属函数、白化函数、关联函数和联系度表达 式等，这些函数或表达式设计形式上的因人而异，造成评价结果失真和分辨力不高；人工神 经网络评价通常需要大量的数据进行网络训练。基于上述技术背景，有必要提出一种新的评价方法，能够综合营养物质_浮游生 物量-水质-公众反应等一系列因素，从而客观、定量地对流域湿地水环境状态及公众满意 度进行评价。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的评价方法，能够综合营养物质-浮游生物量-水 质_公众反应等一系列因素，从湿地水环境状态综合影响角度出发，能够通过湿地水环境 综合影响指数客观、定量地对流域湿地水环境状态及公众满意度进行评价。本发明的目的是通过以下技术方案实现的提供一种流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法，包括以下步骤1)选取合适的评价因子并计算相应的权重；2)计算步骤湿地水环境综合影响指数Ki值、湿地营养指数与湿地水环境综合影 响指数间函数关系；3)划分公众对流域湿地水环境状态满意度等级；
4)方法的具体实施对实际湿地水环境状态及公众满意度进行评价。其中，步骤1)所述选取合适的评价因子是指在综合考虑富营养化评价的考虑营 养物质-浮游生物量-水质指标上，选取包括透明度(SD)、高锰酸盐指数(C0DJ、总氮 (TN)、总磷(TP)、叶绿素a(chl-a)五个评价指标。所述计算相应的权重是指应用熵权系数法计算以上五个评价因子的权重。步骤2)所述湿地水环境综合影响指数Ki值的计算方法具体是在韦伯_费希纳定 律基础上作如下三点假设(1)把外界环境刺激量视为流域湿地中某污染物的浓度或水环 境指标；(2)把人体产生的反应量视为该污染物或水环境指标对人体的影响程度；(3)把韦 伯常数a视为某种污染物或指标的权重，并认为其是由该污染物或水环境指标的性质所决 定的，对于同一污染物或指标来说为常数。并按照公式1、2计算湿地水环境综合影响指数 Ki值。公式1 = lg(CiJ+l)
P
公式2:足=
J = I其中，Ku 为监测点i污染或水环境指标j对人体的影响指数；Cij 监测点i污染或水环境指标j的监测浓度标准化值；Cij+l的目的在于使 lg(CiJ+l) > 0，通过数学证明不影响评价结果；Ki 监测点i污染或水环境指标对人体的综合影响指数；P 污染或水环境指标个数，这里P = 5。所述湿地营养指数与湿地水环境综合影响指数间函数关系确定方法为依据全国 水资源综合规划湖泊营养状态评价标准数据，按公式3进行标准化后，结合3、4所述湿地水 环境综合影响指数Ki值计算方法，计算各营养指数水环境指标值对应的Ki值，并通过建立 拟合曲线表达湿地营养指数与湿地水环境综合影响指数间关系(见附图
)。公式3:Cij = c' ^./Sjc' ,j 监测点i污染物或水环境指标j的原始监测数据；Cij 监测点i污染物或水环境指标j的监测浓度标准化值；Sj 污染物或水环境指标j在分级标准中的最高值。步骤3)所述公众对湿地水环境状态满意度等级的划分是综合考虑湿地水环境综 合影响指数Ki值变化范围、Ki值变化率与营养指数的对应关系，将公众对湿地水环境状态 的满意度划分为4个等级优、中、差和很差，具体划分见表1。表1湿地水环境状态公众满意度等级划分表
权利要求
一种流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法，包括以下步骤1)选取合适的评价因子并计算相应的权重；2)计算步骤湿地水环境综合影响指数Ki值、湿地营养指数与湿地水环境综合影响指数间函数关系；3)划分公众对湿地水环境状态及公众满意度等级；4)根据在评价因子测定值基础上求得的流域湿地水环境综合影响指数Ki值和湿地营养指数与湿地水环境综合影响指数间函数关系，对流域湿地水环境状态作出评价。5)对照公众对湿地水环境状态满意度等级划分表，确定公众满意度。
2.权利要求1所述的流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法，其特征在于步 骤1)所述选取合适的评价因子是指在综合考虑湿地水环境评价的营养物质-浮游生物 量-水质指标上，选取包括透明度(SD)、高锰酸盐指数(CODJ、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿 素a(chl-a)五个评价指标。
3.权利要求1所述的流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法，其特征在于步骤1)所述计算相应的权重是指应用熵权系数法计算以上五个评价因子的权重。
4.权利要求1所述的流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法，其特征在于步骤2)所述湿地水环境综合影响指数Ki值计算采用的方法是在韦伯_费希纳定律基础上作如 下三点假设(1)把外界环境刺激量视为湿地某污染物的浓度或水环境指标；(2)把人体产 生的反应量视为该污染物或水环境指标对人体的影响程度；(3)把韦伯常数a视为某种污 染物或指标的权重，并认为其是由该污染物或水环境指标的性质所决定的，对于同一污染 物或指标来说为常数。并按照公式1、2计算湿地水环境综合影响指数Ki值。
5.权利要求1所述的流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法，其特征在于，步骤 2)所述湿地营养指数与湿地水环境综合影响指数间关系是依据全国水资源综合规划湖泊 营养状态评价标准数据，按公式3进行标准化后，结合3、4所述Ki值计算方法，计算各营养 指数水环境指标浓度值对应的湿地水环境综合影响指数，并通过建立拟合曲线表达湿地营 养指数与湿地水环境综合影响指数间关系。公式 3 =c' ij/SjC' ij 监测点i污染物或水环境指标j的原始监测数据； Cij 监测点i污染物或水环境指标j的监测浓度标准化值； Sj 污染物或水环境指标j在分级标准中的最高值。
6.权利要求1所述的流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法，其特征在于所述 公众对流域湿地水环境状态满意度等级划分方法是综合考虑湿地水环境综合影响指数Ki值变化范围、变化率与营养等级的对应关系，将公众对湿地水环境状态的满意度划分为4 个等级优、中、差和很差，具体划分见表1。 表1公众湿地水环境状况满意度等级 满意m~~SlT ^ 曷范围 + _内涵的界定
全文摘要
本发明提供一种流域湿地水环境状态及公众满意度评价方法，包括以下步骤1)选取合适的评价因子并计算相应的权重。2)计算湿地水环境综合影响指数、湿地营养指数与水环境营养综合影响指数间函数关系。3)划分公众对湿地水环境状态及满意度等级。4)方法的具体实施对实际湿地水环境状态及公众满意度进行评价。本发明的评价方法可以广泛应用于各种流域湿地水环境状态及其公众满意度的评价，如湖泊、城市河湖、水库等，与现有技术相比，该方法引入了心理学的刺激反应关系原理，能够客观、定量评价流域湿地水环境状态及公众对其水环境状态满意度。
文档编号G01N33/00GK101963607SQ20101010161
公开日2011年2月2日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者刘晓波, 刘静玲, 张宝, 陈秋颖, 马牧源 申请人:北京师范大学