[发明专利]基于改进集对分析的城市水质等级确定方法、装置及介质

说明书

本发明提供一种基于改进集对分析的城市水质等级的确定方法，包括：S1，辨识影响城市水质的风险因子，建立水质风险评估模型；S2，根据城市水质标准规范确定水质情况评价等级和各水质评价指标的标准；S3，基于S1建立的水质风险评估模型，利用层次分析法确定城市水质各评价指标的权重，运用改进集对分析法计算各评价指标联系度；S4，将S3得到的区域内各评价指标的联系度与各评价指标的权重进行加权计算，得到每级的综合联系度，根据综合联系度作为评定区域水质等级。本发明还提供一种基于改进集对分析的城市水质等级的确定装置及介质，能使得水质等级确定更加高效合理。

技术领域

本发明涉及水资源环境领域，具体地，涉及一种基于改进集对分析的城市水质等级确定方法、装置及介质。

背景技术

水资源对可持续的社会发展和自然系统至关重要。开展水资源可持续性风险评估是水资源可持续管理中最重要的一环。人类活动，如城市建设、工业和农业实践，以及包括水土流失和气候条件等自然过程，影响着水资源。自20世纪80年代以来，中国城市的快速发展导致了严重的水环境问题，特别是在一些特大城市及其周边区域。为了维护城市水生环境，政府在控制水污染方面投入了大量资金。这不仅要考虑水质，还要考虑沉积物、生态系统和植被。因此，水质风险的量化是保护水生环境中最具挑战性的问题之一，也是进一步开展水资源保护的重要前提。

据现有国内外评价城市水体分级的文献，在水质确定分级评价中，应用广泛的方法有层次分析法(AHP)、数值模拟计算法和集对分析法(SPA)等。其中，对于水质评价模型的指标因素较多且具有随机性、不确定性，而集对分析法是通过分析评价样本与相应评价标准之间的差异性来描述系统的不确定性，因此集对分析法更加适合用来确定水质等级。而在使用AHP方法时，需要通过专家问卷调查确定个因素的权重，专家问卷调查的方法有两种：一为Saaty的因素逐一相互比较法，二为Lyu等提出的1～9比例标度法(Lyu,H.M.,Sun,W.J.,Shen,S.L,Zhou,A.(2020).Risk assessment using a new consulting process infuzzy AHP.Journal of Construction Engineering and Management,ASCE,146(3),04019112.http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0001757)。而Lyu等的专家问卷调查方法不仅可以用来确定模糊数，而且容易满足判断矩阵的一致性要求。

经对现有技术文献检索发现，专利公开号为CN102789546B的专利公开了“一种基于人类扰动强度的参照湖泊定量化确定方法”，结合了层次分析法和传统综合集对分析法来评价人类活动对湖泊水质的扰动程度。然而，现有的集对分析法都存在一个共同的问题：在应用集对分析法确定风险等级时，需要预先判定评价因子对评价结果产生的影响是积极的还是消极的，再选用相应公式进行计算，这使得评价方法步骤较为繁杂，且需要判定评价因子的积极性或消极性增加了主观因素对等级评价的影响。

发明内容

针对现有集对分析法在城市水质风险等级确定中的缺陷，本发明提出一种基于改进集对分析的城市水质等级的确定方法、装置及介质，使得水质等级确定更加高效合理。

根据本发明的第一方面，提供一种基于改进集对分析的城市水质等级的确定方法，包括：

S1，辨识影响城市水质的风险因子，建立水质风险评估模型；

S2，根据城市水质标准规范确定水质情况评价等级和各水质评价指标的标准；

S3，基于S1建立的水质风险评估模型，利用层次分析法确定城市水质各评价指标的权重，运用改进集对分析法计算各评价指标联系度；

S4，将S3得到的区域内各评价指标的联系度与各评价指标的权重进行加权计算，得到每级的综合联系度，根据综合联系度作为评定区域水质等级。

可选地，所述S1，包括：