[发明专利]一种基于多源数据耦合的重要水功能区水质风险测评方法

说明书

本发明公开了一种基于多源数据耦合的重要水功能区水质风险测评方法，将水功能区划分为多个水功能区控制单元，对控制单元进行敏感性测评；对水功能区污染源进行定位并进行污染源压力测评；基于上述测评结果进行水功能区控制单元内污染源风险等级划分；对不同等级的风险源赋值，作为输入条件代入河流、湖库一维稳态混合衰减模型，获得每个水功能区控制单元的水系风险场指数，并根据水功能区控制单元的范围将风险场指数分配到该区域，获得水功能区水质风险图。本发明综合考虑了水功能区敏感性、污染源压力和水系风险场等因素，监测风险物质从产生、输移以及对受纳对象影响这一完整过程，通过建立多指标测评体系和稳态模型量化了各个关键过程。

技术领域

本方法涉及水利工程领域，尤其涉及水环境管理领域，具体为一种基于多源数据耦合的重要水功能区水质风险测评方法。

背景技术

强化水污染控制，建立水安全体系是现阶段我国生态文明建设首要解决的问题。突发性环境污染事故作为威胁人类健康、破坏生态环境的重要因素，制约着生态平衡及经济、社会的发展。如何应对环境污染突发事件，进一步建立健全环境污染突发事故的环境风险测评和应急监测机制已成为当今环境科学及相关领域关注的热点。

目前水功能区监测预警管理制度尚未完善，对水功能区的污染风险源及其影响途径等基础信息掌握不够全面，造成在发生水污染突发事件时往往呈现被动应付的不利局面。完善全国重要江河湖泊水功能区的监测预警监督管理制度的基础性工作是编制重要水功能区水质风险图。编制重要水功能区水质风险图，可以标识水功能区主要风险源类型、特征、分布，以及对水功能区水质影响途径、方式与程度，基于重要水功能区水质风险图，可以为优化区域产业布局提供指导，为合理制定水污染应急管理方案与应急处置提供依据，以避免临危出乱，可以合理确定不同风险区域的不同管护标准与对策，可以为合理评估污染事件生态环境影响提供支持。

然而目前水功能区水质风险图的构建技术还有待提供，仍存在水功能区水质风险管理机制的缺位问题。例如在采集数据方面，当前多采用人工监测、自动监测方式，遥感数据近几年等开始应用，但对多源异构数据的融合、建立基于大数据理念的数据库方面尚处于起步阶段。分析、应用数据方面，主流方式仍在采用经验模型及机理模型，这两类模型在样本数据不足时往往难以获得高精度的模拟结果，同时这类模型参数修正一般通过参数率定验证(即模拟结果输出后，比较模拟结果与实测结果)，且通过人工方式实现，耗时耗力；当参数众多甚至海量时，通过人工方式很难实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多源地空数据耦合的重要水功能区水质风险测评方法，该发明针对水功能区水质风险管理机制的缺位问题，首次提出了重要水功能区水质风险测评体系，梳理并打通了基于水功能区敏感性测评、污染源识别和风险性测评以及水体风险场计算的完整链条；创新性的构建了重要水功能区水质风险的多指标测评体系；同时，基于多源地空耦合数据建立了关键指标的定量化方法。主要体现在以下四个方面：(1)针对重大环境污染源的诱发因素和作用过程、受纳对象的脆弱性和敏感性两大核心内容，建立了影响水功能区水质安全的污染源压力测评、水功能区控制单元的敏感性测评和水系风险场的风险定量计算评估方法，为实现集成水功能区水质风险一张图提供了可靠的基础；(2)综合考虑了水功能区控制单元的水质、水量及水生态要素，以及污染源的主体危险性和控制机制，构建了重要水功能区水质风险的多指标测评体系，扭转了以往采用单一指标或定性测评水功能区水质风险的现状；(3)为了解决影响水功能区水质风险测评中重大污染源识别的难题，建立了基于高精度遥感影像数据的深度学习方法，并结合地面实地调研的污染源普查数据，构建了水功能区水质污染源数据库；(4)综合上述各指标测评图层，基于地理信息系统，按照各指标图层要素属性特征的相似性，进行自下而上合并的过程。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

(1)构建水功能区水质风险测评基础数据库。