基于生态产品价值核算的水生态修复效益评估系统及方法与流程

本发明涉及水生态修复，尤其涉及基于生态产品价值核算的水生态修复效益评估系统及方法。

背景技术：

1、生态产品价值实现机制的构建，不仅要着眼于修复“小生态”，更要服务于形成“大生态”，“建立生态产品价值实现机制”看似涉及事项比较具体，与生态产品相关，直接与青山绿水相连，很容易在思想和操作上陷入只服务于或只适应于“小生态”修复保护的窠臼；其实，一方面，生态产品的内涵是丰富的，并不止于山水林田湖草这类自然绿色物态；另一方面，“小生态”与“大生态”是紧密相连的，没有“大生态”的形成，就无法真正实现“小生态”的修复；而构建筑“大生态”，最终的目的之一也是为了维护“小生态”。但如果仅仅着眼于“小生态”用力，则无法形成“大生态”，反过来最终也优化不了“小生态”；因此基于生态产品价值核算的水生态修复效益评估应根据实时水温、水中的电导率、水污浊程度、氧气在水中溶解量和水面上方空气中污染物浓度等诸多方便得出。

2、现有的中国专利(公开号cn104915805b)公开了一种河流生态修复效果评估方法，可有效解决河流生态修复效果评估，利于环境保护的问题，其解决的技术方案是，首先针对河流退化情况，制定河流生态系统的修复目标，再采用频率统计法和理论分析法，构建水生态修复效果评估指标层次结构模型，同时采用群组决策层次分析法，确定评价指标的权重，并据此对评估指标的指数进行分级和标准化处理；制定河流生态系统修复效果的评价标准；通过对河流的修复效果的评价指标，对河流修复效果进行评估，方法新颖独特，易操作使用，效果好，通过对河流的修复效果的评价，指导河流治理和生态修复，利于环境保护，经济和社会效益巨大。

3、上述河流生态修复效果评估方法在应用过程中，其采用群组决策层次分析法，确定评价指标的权重，并据此对评估指标的指数进行分级和标准化处理；制定河流生态系统修复效果的评价标准；通过对河流的修复效果的评价指标，对河流修复效果进行评估；上述评估方法虽然从不同方面反映河流生态修复效果的水平，然而不同时间的河流生态修复效果的水平不一，该评估方法单凭某一时间点对河流修复效果进行评估，无法记录不同时间的河流生态修复效果，导致其评估结果不全面。

4、为此，有必要提供基于生态产品价值核算的水生态修复效益评估系统及方法。

技术实现思路

1、本发明提供基于生态产品价值核算的水生态修复效益评估系统及方法，解决了现有生态修复效果评估方法虽然从不同方面反映河流生态修复效果的水平，然而不同时间的河流生态修复效果的水平不一，该评估方法单凭某一时间点对河流修复效果进行评估，无法记录不同时间的河流生态修复效果，导致其评估不全面的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的基于生态产品价值核算的水生态修复效益评估系统，包括水生态数据监测子系统，所述水生态数据监测子系统包括数据采集模块、数据存储模块、数据传输模块、数据分析模块，所述数据采集模块包括用于对水温变化进行实时监测的水温检测单元(对水温变化进行实时监测，通过数据传输模块将水温信息传递给监测中心，帮助相关工作人员更快速地获取数据)、用于测量水温检测单元的液位检测单元(利用流体静力学原理测量水温检测单元的当前液位，进而配合水温检测单元检测不同深度的水温变化)、用于测量水中的电导率来识别其中离子和污染物的水质电导率检测单元(当水中含有离子或其他电解质时，电导率会增加，因为离子会导致电流通过水中的导体路径变得更容易，通过测量通过水中的电流来计算水的电导率，从而识别其中的离子和污染物，并根据结果来评估水生态修复效益，并监测水中的溶解氧和盐度，溶解氧和盐度对于渔业养殖即鱼类的生长和健康非常重要)、用于检测水污浊程度的浊度检测单元(浊度是由水中的悬浮颗粒引起的，悬浮颗粒会漫反射入射光，散射光与透射光的比值与浊度符合线性关系，采用散射光与透射光比值代替单纯的散射光测量浊度)、用于测量氧气在水中溶解量的溶解氧检测单元(监测水生态中氧含量，以指示水的质量)和用于检测水面上方空气中污染物浓度情况的空气质量检测单元(检测空气质量中的多项指标，并将采集到的要素上传到数据存储模块)，所述数据分析模块内预设有水生态修复效益评估求差算法。

3、优选的，基于生态产品价值核算的水生态修复效益评估方法，包括以下步骤：

4、s1、数据获取，通过水温检测单元、液位检测单元、水质电导率检测单元、浊度检测单元、溶解氧检测单元和空气质量检测单元，分别获取当前液位的实时水温、水中的电导率、水污浊程度、氧气在水中溶解量和水面上方空气中污染物浓度情况；

5、s2、数据存储模块存储s1中获取的各项指标实测值；

6、s3、通过数据传输模块将s1中获取的各项数据上传到水生态修复地面水质检测中心；

7、s4、通过数据分析模块对比s1中获取的各项指标实测值和数据存储模块内预存的预设值，并通过水生态修复效益评估算法求差，求差subtract函数的语法如下:

8、＝subtract(number1,number2)

9、其中，number1和number2分别表示要进行差值计算的两个数值，即每项指标实测值和每项指标预设值，使用subtract函数时，将这两个数值作为参数传入函数即可，例如，要计算10和5之间的差值，可以使用如下公式:

10、＝subtract(10,5)

11、公式的结果将会是5，因为10减去5等于5，并通过差值评估水生态修复效益。

12、优选的，在步骤s4中)每个时间段的每项指标实测值和每项指标预设值的差值为y＝{y1，y2，y3......yn}，再次通过水生态修复效益评估算法求y2减去y1的差、y3减去y2的差、y4减去y3的差......，以此类推，进而可进一步全面评估水生态修复效益。

13、优选的，通过另一个差函数公式的表达式验证步骤s4中计算的差值是否正确即其中，f(x)和g(x)是两个函数，即分别表示要进行差值计算的两个数值，h是一个无限小的量；当自变量x增加h时，f(x)和g(x)的差值也会增加h，来求解两个函数之间的差值是否与步骤s4中计算的差值相等。

14、优选的，若相等则步骤s4中计算的差值正确，若仍不相等则因是两次分别输入的两个数值不正确，此时查看输入的两个数值是否正确，并改为正确值即可再次验证。

15、优选的，每个时间段的每项指标实测值和每项指标预设值的差值y＝{y1，y2，y3......yn}用不同的颜色区分，每种不同颜色的y＝{y1，y2，y3......yn}分别代表当前液位的实时水温、当前水中的电导率、当前水污浊程度、当前氧气在水中溶解量和当前水面上方空气中污染物浓度情况。

16、优选的，基于生态产品价值核算的水生态修复效益评估方法还包括通过gis技术对水生态周边河道地形，补全水生态大环境数据；将水生态周边河道地形进行河道仿真运行模拟映射处理，生成仿真地形环境数据，根据仿真地形环境数据进行河道帷幕设计处理，生成河道帷暮信息。

17、优选的，将仿真地形环境数据进行深度分层划分处理，分别生成河床地形环境数据以及河面地形环境数据，对河床地形环境数据进行河床底泥环境智能监测，生成河床地形环境数据的底泥监测数据；并根据不同时间的水生态不同变量值对比河道帷暮信息和底泥监测数据，以评估不同时间的水生态不同变量值对水生态周边河道地形的影响，进而以便对生态产品价值核算。

18、与相关技术相比较，本发明提供的基于生态产品价值核算的水生态修复效益评估系统及方法具有如下有益效果：

19、1)分别获取当前液位的实时水温、水中的电导率、水污浊程度、氧气在水中溶解量和水面上方空气中污染物浓度情况，并通过当前液位的实时水温、水中的电导率、水污浊程度、氧气在水中溶解量和水面上方空气中污染物浓度情况的实测值减去各项指标预设值而得出变量值以评估水生态修复效益。

20、2)每个时间段的每项指标实测值和每项指标预设值的差值为y＝{y1，y2，y3......yn}，再次通过水生态修复效益评估算法求y2减去y1的差、y3减去y2的差、y4减去y3的差......，以此类推，随着时间的推进，不同时间的不同变量值，足以进一步全面评估水生态修复效益。

21、3)每个时间段的每项指标实测值和每项指标预设值的差值y＝{y1，y2，y3......yn}用不同的颜色区分，每种不同颜色的y＝{y1，y2，y3......yn}分别代表当前液位的实时水温、当前水中的电导率、当前水污浊程度、当前氧气在水中溶解量和当前水面上方空气中污染物浓度情况，避免多个y混淆而难以区分的问题。

22、4)评估方法还包括通过gis技术对水生态周边河道地形，补全水生态大环境数据；将水生态周边河道地形进行河道仿真运行模拟映射处理，生成仿真地形环境数据，根据仿真地形环境数据进行河道帷幕设计处理，生成河道帷暮信息，且将仿真地形环境数据进行深度分层划分处理，分别生成河床地形环境数据以及河面地形环境数据，对河床地形环境数据进行河床底泥环境智能监测，生成河床地形环境数据的底泥监测数据；并根据不同时间的水生态不同变量值对比河道帷暮信息和底泥监测数据，以评估不同时间的水生态不同变量值对水生态周边河道地形的影响，进而以便对生态产品价值核算。