底栖生物完整性评价指数结构方程模型的构建方法
【专利摘要】底栖生物完整性评价指数结构方程模型的构建方法，分成四个步骤进行，具体如下：(1)B-IBI结构方程模型建构：(2)B-IBI结构方程模型拟合：(3)B-IBI结构方程模型评价；(4)B-IBI结构方程模型修正。B-IBI结构方程模型算法主要被分解成模型建构、模型拟合、模型评价、模型修正四个部分，通过合理、严谨的算法设计以解决之前现有IBI指数算法存在的问题。
【专利说明】底栖生物完整性评价指数结构方程模型的构建方法
[0001]【技术领域】:本发明涉及一种模型的构建方法，尤其是一种底栖生物完整性评价指数结构方程模型的构建方法。
[0002]【背景技术】:生物完整性指数(index of biotic integrity, IBI)是指可定量描述环境状况特别是人为干扰与生物特性之间的关系的一组敏感性生物指数。IBI评价体系是通过对生态系统中某一生物类群所构成的群落(如底栖动物)的物种组成、多样性及功能结构方面进行分析，将其和相应的标准体系比较，然后根据指标评估所观测生态系统的健康状况。鱼类作为生物完整性研究最早应用的对象，在河流监测评价中具有很多优点，目前为止国际众多学者已经对利用鱼类进行生物完整性评价进行了广泛的研究、论证与应用。
[0003]1、B-1BI (Benthic Index Of Biotic Integrity)指数的建立:
[0004]B-1BI指数的建立方法包括5个重要步骤:
[0005](I)样点底栖动物资料、水体理化数据和栖境质量资料收集；
[0006](2)根据分类学和生态学特征确定候选生物学指数；
[0007](3)根据各生物指数值在参照点或所有样点中的分布，进行生物指数筛选，指数值与分值之间的转换；
[0008](4)建立B-1BI指标体系；
[0009](5)应用B-1BI评价水体的生物完整性程度，与理化指标和栖境质量进行相关性分析。
[0010]2、候选生物学指数确定:
[0011]构成B-1BI所选用的生物指数必须具有敏感性、可比性、准确性和实用性，拟选用以下20个生物学指数作为候选指数:
[0012]反映群落丰富度和个体数量比例的指数——总分类单元数，EPT分类单元数，敏感类群分类单元数，水生昆虫分类单元数，甲壳动物+软体动物分类单元数，摇蚊分类单元数，优势分类单元％，前3位优势分类单元％，毛翅目％，蜉蝣目％，颤蚓％，櫝翅目％，摇蚊％，(甲壳动物+软体动物)％，无足类群％ ;
[0013]反映营养级组成的指数一捕食者％，滤食者％ ；
[0014]与生物耐污程度有关的指数一耐污类群％，敏感类群％ ;
[0015]栖境质量参数——粘附者％。
[0016]3、现有IBI指标的计算
[0017]较多的有传统的1、3、5赋值完整性的评分计算。
[0018]I) 1、3、5 赋值法
[0019]是目前应用最多的评分方法。其对各参数的标准化方法为:对各指标测得的实际值在最低到最高范围内三等分，分为3个区域，最好的等级区域记为5，最差的等级区域记为1，中间的为3。每个站点IBI值即为该点各参数标准化记分后的值之和。
[0020]2)比值法
[0021]比值法中各参数的标准化指数模式分两种情况。
[0022]①随干扰增强而值减小的指标，其标准化指数模式为:[0023]
【权利要求】
1.底栖生物完整性评价指数结构方程模型的构建方法，分成四个步骤进行，具体如下: (1)B-1BI结构方程模型建构: ①建立观测变量与潜变量之间的关系； ②建立各个潜变量之间的关系； ③确定限制因子负荷及因子相关系数参数的数值； (2)B-1BI结构方程模型拟合: 求出(I)步骤中建立的模型参数的多套估计值，从中找出能使得模型隐含的协方差矩阵与样本协方差矩阵的“差距”最小； (3)B-1BI结构方程模型评价: ①检验B-1BI结构方程模型的解是否适当，包括算法的迭代估计是否收敛，各个参数估计值是否在合理范围内； ②检验参数与预设模型的关系是否合理，数据分析可以出现一些预期以外的结果，但各个参数绝不应出现一些互相矛盾，与先验假设有严重冲突的现象； ③验视多个不同类型的整体拟合指数，以此衡量模型的拟合程度； (4)B-1BI结构方程模型修正: ①依据结构方程理论和有关假设，提出一个或数个合理的先验模型； ②检查潜变量与指标之间的关系，建立测量模型； ③若模型中含有多个因子，循序渐进地，每次检查含两个因子的模型，确立测量模型部分的合理后，最后再将所有因子合并成预设的先验模型，作一个总体检查； ④对每个模型，检查标准误、t值、标准化残差、修正指数、参数期望改变值、X2及各种拟合指数，并据此修改模型并重复第③和④步骤； ⑤最后的模型将依据某一个样本数据修改而成，用另一个独立的样本交互确定。
2.如权利要求1所述的底栖生物完整性评价指数结构方程模型的构建方法，其特征在于:所述的整体拟合指数为非范拟合指数、拟合指数、近似误差指数和X2。
【文档编号】G06F19/00GK103530515SQ201310476283
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】马云峰, 可欣, 张海军 申请人:沈阳航空航天大学