结合GIS技术的河流健康多层次灰关联评价研究

摘要

在经济快速发展和社会活动日益加剧的情况下，河流作为生态系统中一个重要的组成部分，其内部结构、功能组织与生态系统健康都受到了不同程度的影响。河流生态系统恢复以及河流可持续管理正在引起国际的广泛关注，作为河流管理崭新的评估工具和技术手段，河流健康状况评价逐渐成为生态学、环境科学与水利科学交叉研究的热点。因此，深入研究河流健康状况理论及评价方法，具有重大的理论和现实意义。 本文在总结了国内外学者关于河流健康评价研究状况的基础上，针对研究区域东江下游的实际情况，通过评价原则、评价指标、评价标准、评价权重确定等步骤，初步构建了包含河流水资源状况、河流水环境状况、河流生物状况、河流形态结构、河岸带状况5个方面共20个指标的河流健康综合评价指标体系。在此基础上，采用资料收集与现场调查相结合的方法，确立了各评价指标的健康参考值，并运用层次分析法确定评价指标体系的评价权重，建立了河流健康多层次灰关联综合评价模型。 论文应用多层次灰关联河流健康综合评价模型，结合GIS技术，对东江下游岭下至博罗水文站河段进行实证研究，分析了研究河段的健康状态，使评价理论和方法得到了应用性检验。评价结果表明，准则层5个方面中，河流水资源状况B1处于“很健康”状态，而其它4个方面都处于“亚健康”状态。河流健康综合评价指数为0.573，表明东江下游岭下至博罗水文站河段总体上处于“亚健康”水平，需要对其进行合理的规划和管理，采取相应的对策，以消除影响河流健康的制约因子，使河流朝着健康、良性、有序的方向发展，从而提升服务功能。论文将所采用的多层次灰关联模型与模糊评价模型进行了对比分析，最后，对论文的研究工作进行总结，提出今后深入研究的方向。 本论文的研究成果可完善河流健康评价的理论和方法，对指导维护河流健康的实践活动具有重要现实意义。论文研究工作可为珠江三角洲地区和国内其他地区的河流健康评价提供理论基础，理清了进行河流健康综合评价工作的具体操作步骤。应用研究成果可为河流保护及可持续管理、区域河流的开发和利用提供参考，也为将来流域生态恢复提供系列相关资料，对于实现生态、社会、经济的协调发展具有重要意义。

目录

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第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2河流健康综合评价的基本理论和研究进展

1.2.1河流健康的概念和内涵

1.2.2河流健康评价研究进展

1.3河流健康评价方法分析

1.3.1评价方法分类

1.3.2评价方法分析

1.4 GIS等技术在河流研究中的应用

1.5论文研究的技术路线和主要内容

1.6论文创新性

第二章河流健康综合评价指标体系及评价方法

2.1河流健康综合评价指标体系构建的基本原则

2.2河流健康综合评价指标体系

2.2.1指标体系的结构框架

2.2.2指标数据资料的收集方法

2.3河流健康综合评价方法的选择

2.3.1评价指标赋权方法的选择

2.3.2评价模型的选择

2.3.3灰关联分析法及其改进

2.4河流健康的综合评价模型

2.4.1比较数列和参考数列的确定

2.4.2评价指标权重的确定方法

2.4.3多层次灰关联综合评价模型

第三章河流健康综合评价信息系统的总体设计

3.1 GIS的发展阶段

3.2 GIS在环境质量评价中的作用

3.3河流健康综合评价信息系统的总体设计

3.3.1需求分析

3.3.2系统设计的原则

3.3.3系统的目标

3.3.4系统的功能与结构

3.3.5系统的数据组织与管理

3.3.6系统开发平台和实现方法

第四章实证研究

4.1研究区域概况

4.2数据资料来源

4.3河流健康综合评价模型的应用研究

4.3.1数据标准化预处理

4.3.2指标权重的确定

4.3.3河流健康综合评价

4.4评价结果分析

4.4.1指标权重分析

4.4.2结果分析

4.5与多层次模糊综合评价模型结果的对比分析

4.6系统的初步应用

4.7河流健康的管理对策

结论和展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢

附录