[发明专利]一种河流型水源地综合安全评价方法

摘要

本发明公开了一种河流型水源地综合安全评价方法，属于水源地安全评价技术领域，其包括步骤1建立水源地综合安全评价指标体系，步骤2建立水源地综合安全评价模型；步骤2包括数据录入及预处理模块、指标权重层次分析模块和模糊综合评价分析模块；本发明的一种河流型水源地综合安全评价方法，从河流型水源地健康、安全、服务角度出发，统筹考虑水源地水质、水文、水生态、防洪、开发利用、环境风险等多方面影响，通过层次分析、模糊评价结合定性和定量分析，构建综合评价模型对河流型水源地安全状况进行综合评判，有利于避免主观判断的不确定性，实现多源影响因子量化评估，为保障河流型饮用水源地安全提供技术支持。

主权项

一种河流型水源地综合安全评价方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、建立水源地综合安全评价指标体系指标体系包括水源地自身生态系统健康的自然属性指标和水源地服务于人类社会可持续发展的社会服务属性指标；所述的自然属性指标包括水源地水质、水生态健康、自然形态、水文状况，所述的社会服务属性指标包括供水、防洪、岸线开发利用；S2、建立水源地综合安全评价模型基于建立的水源地综合安全评价指标体系，采用层次分析法和模糊综合评价法建立一个包含指标录入及预处理、指标权重层次分析、模糊综合评价分析三个计算模块的综合安全评价模型；S2.1数据录入及预处理模块对定量指标进行一致化、归一化和无量纲化处理，将极小型指标、居中型指标和区间型指标转化为极大型指标：极小型转化：或xj′＝Mj‑xj，其中居中型转化：其中Mj＝max{xij}，mj＝min{xij}；区间型转化：其中[a，b]为x的最佳稳定区间，c＝max{a‑m，M‑b}，M和m分别为x可能取值的最大值和最小值；对定性指标进行量化处理，按照相应评价标准，从优到差分成A、B、C、D、E不同的等级，构造模糊隶属函数的连续量化方法，取偏大型柯西分布和对数函数作为隶属函数：其中α、β、a、b为待定常数；采用标准差法将评价指标无量纲化：令其中xij为标准观测值，S2.2指标权重层次分析模块采用层次分析法确定指标权重，在确定目标集O和评价指标集G的前提下，将指标集中的评价指标两两比较求得相应最重要的判断矩阵[gij]n×n，以gij∈G(i＝1，2，...，n；j＝1，2，...，n)表示评价指标，gij表示gi对gj的相对重要性数值；通过评价指标两两比较可得到判断矩阵U：U=g11g12...g1ng21g22...g2n............gn1gn2...gnn;]]>求解U×A＝λmax×A，计算判断矩阵U的最大特征值λmax，其所对应的单位特征向量A即为所要确定的各指标权重向量ω，单位特征向量A各向量即为各评价指标相应的权重，记为ω＝(ω1，ω2，ω3，...，ωn)；S2.3模糊综合评价分析模块首先进行单层次模糊评价，设因素集U＝{u1，u2，...，un}，评价集V＝{v1，v2，...，vn}，对因素集U中的ui(i＝1，2，...，n)作单因素评判，考虑到对决策评价集V的隶属度，第i个因素的单因素评判集为ri＝(ri1，ri2，...，rim)；根据n个因素的评判集，形成总判断矩阵R，代表因素集U到评价集V的模糊关系，可表示为R＝[rij]n×m的n×m阶矩阵：R=r11r12...r1nr21r22...r2n............rn1rn2...rnn;]]>通过模糊变换进行综合评判：B=ω·R=(ω1,ω2,...,ωn)·r11r12...r1nr21r22...r2n............rn1rn2...rnn=(b1,b2,...,bm);]]>利用加权平均法，按照普通矩阵乘法符号计算bi：bi=Σj=1mωirij;]]>采用多层次模糊综合评价法，针对各因素子集，利用单层次评价模型得出模糊综合判断总矩阵：R=R1R2...Rk;]]>设U1，U2，...，Uk的权向量为ω，ω＝(ω1，ω2，ω3，...，ωk)，且满足构建模糊综合评价模型：B=ω·R=ω1·R1ω2·R2...ωk·Rk;]]>由最低层向上层逐层评判，得到目标层的模糊综合评价值；根据最大隶属度原则，若bj＝max(b1，b2，...，bn)，则待评价水源地的综合安全级别应评价为第j类。