一种全生命周期绿色基础设施环境韧性评价方法

摘要

本发明公开了一种全生命周期绿色基础设施环境韧性评价方法，通过建立集成缓解急性扰动和缓解慢性压力的全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系，通过耦合SWMM‑GaBi模型构建全生命周期环境韧性绩效模拟模型，得到环境韧性绩效模拟数据，根据所述环境韧性评价指标体系和所述环境韧性模拟数据，构建所述待评价的绿色基础设施方案的环境韧性指数，根据所述环境韧性指数，得出环境韧性评价结果，能够结合长期慢性环境影响的缓解效果，综合绿色基础设施应对急性扰动和缓解慢性压力的指标，全方位对基础设施环境韧性进行评价。本发明的实施例可广泛应用于环境管理技术领域。

说明书

技术领域

本发明涉及环境管理技术领域，尤其是一种全生命周期绿色基础设施环境韧性评价方法。

背景技术

提高城市与区域的环境韧性成为应对气候变化引发不确定性挑战的主要途径。基于自然的解决方案(NbS)是通过保护、管理或新建生态系统，辅助并利用自然生命体做功而实现增强环境韧性的一套技术框架。绿色基础设施(GI)是NbS最主要的空间结构和建设海绵城市的重要技术措施，成为应对暴雨洪涝极端灾害、缓解生态环境慢性压力的有效途径。然而不同技术组合形成的绿色基础设施方案绩效差异较大，全面综合的环境韧性评价方法是支撑绿色基础设施技术优选和规划决策的重要科学依据。

现有针对绿色基础设施的环境韧性评价方法在全面性和系统性方面存在不足。绿色基础设施的环境韧性贡献不仅在于应对偶发性极端扰动，还应包括对全生命周期常态化环境压力的缓解。但是，现有绿色基础设施韧性评估仅通过径流、洪峰削减评估极端暴雨的应对能力，未考虑对长期环境压力的综合作用。因此，亟需发明建立一套集成绿色基础设施应对急性扰动和缓解慢性压力的环境韧性评估综合方法，支撑海绵城市决策管理，指导基于自然解决方案(NbS)的有效实践。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种全方位集成缓解急性扰动和缓解慢性压力的全生命周期绿色基础设施环境韧性评价方法。

本发明实施例提供了一种全生命周期绿色基础设施环境韧性评价方法，包括：确定一个或多个待评价的绿色基础设施方案；建立集成缓解急性扰动和缓解慢性压力的全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系；通过耦合SWMM-GaBi模型构建全生命周期环境韧性绩效模拟模型，得到环境韧性绩效模拟数据；根据所述环境韧性评价指标体系和所述环境韧性模拟数据，构建所述待评价的绿色基础设施方案的环境韧性指数；根据所述环境韧性指数，得出环境韧性评价结果。

可选地，所述建立集成缓解急性扰动和缓解慢性压力的全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系，包括：筛选确定缓解急性扰动和缓解慢性压力的三级指标；采用德尔菲-层次分析定权法和主成分赋权法为各个指标划分权重，构建全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系。

可选地，所述通过耦合SWMM-GaBi模型构建全生命周期环境韧性绩效模拟模型，得到环境韧性绩效模拟数据，包括：通过SWMM模型对所述绿色基础设施方案的缓解急性扰动的能力进行模拟评估，获得缓解急性扰动的绩效数据；根据预设数据，应用GaBi模型对所述绿色基础设施方案的慢性压力缓解能力进行模拟评估，获得缓解慢性压力的绩效数据；其中，所述预设数据包括功能单位、系统边界范围、周期范围、材料清单；所述材料清单包括缓解急性扰动的绩效数据。

可选地，所述通过SWMM模型对所述绿色基础设施方案的缓解急性扰动的能力进行模拟评估，获得缓解急性扰动的绩效数据，包括：获取研究区域的基础数据；其中，所述基础数据包括：区域规划、数字高程模型、土地利用类型数据、卫星遥感影像数据、排水管网和综合管廊设计数据；将所述研究区域划分为多个子汇水区，根据所述基础数据对所述研究区域内各子汇水区的排水管网和河流进行概化；向SWMM模型输入模型参数，所述模型参数包括子汇水区和管网的测量参数和经验参数；运行SWMM模型，根据实测数据对所述模型参数进行率定校准；在SWMM模型中输入待评价的绿色基础设施方案布局及技术配置参数进行水文和水质模拟，得到绿色基础设施缓解急性扰动的绩效数据。

可选地，根据预设数据，应用GaBi模型对所述绿色基础设施方案的慢性压力缓解能力进行模拟评估，获得缓解慢性压力的绩效数据，包括：根据所述绿色基础设施方案的基础数据，确定全生命周期评价的功能单位；基于所述绿色基础设施方案的评价需要，确定所述全生命周期评价的系统边界范围；根据绿色基础设施的规划使用期限和材料寿命，确定全生命周期评价的周期范围；建立待评价的绿色基础设施方案的全生命周期评价材料清单；基于所述功能单位、所述系统边界范围、所述周期范围、所述材料清单，运用GaBi模型进行模拟，获得绿色基础设施缓解慢性压力的绩效数据。

可选地，所述根据所述环境韧性评价指标体系和所述环境韧性绩效模拟数据，构建所述待评价的绿色基础设施方案的环境韧性指数，包括：根据所述环境韧性绩效模拟数据，计算所述绿色基础设施方案的单位面积绩效；根据所述环境韧性评价指标，建立环境韧性指数评分表；采集专家组对各个指标的赋值结果，根据德尔菲法进行计算，形成赋值计算表；其中，所述赋值计算表表征所述环境韧性指数的赋值情况；根据环境韧性指数公式，计算所述绿色基础设施的环境韧性指数。

可选地，所述环境韧性指数公式为：

ERI＝ERI

其中，ERI是环境韧性指数，R∈[1，10]；ERI

可选地，所述方法还包括：建立可视化决策辅助呈现图像，输出环境韧性评价结果；其中，所述可视化决策辅助呈现图像包括雷达图、双层环状图、累积柱状图至少之一。

本发明实施例还提供了一种环境韧性评价装置，包括：第一模块，所述第一模块用于确定一个或多个待评价的绿色基础设施方案；第二模块，所述第二模块用于建立集成缓解急性扰动和缓解慢性压力的全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系；第三模块，所述第三模块用于通过耦合SWMM-GaBi模型构建全生命周期环境韧性绩效模拟模型，得到环境韧性绩效模拟数据；第四模块，所述第四模块用于根据所述环境韧性评价指标体系和所述环境韧性模拟数据，构建所述待评价的绿色基础设施方案的环境韧性指数；第五模块，所述第五模块用于根据所述环境韧性指数，得出环境韧性评价结果。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序；所述处理器执行所述程序实现如上所述的一种全生命周期绿色基础设施环境韧性评价方法。

上述本发明的实施例有如下有益效果：通过建立集成缓解急性扰动和缓解慢性压力的全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系，通过耦合SWMM-GaBi模型构建全生命周期环境韧性绩效模拟模型，得到环境韧性绩效模拟数据，根据所述环境韧性评价指标体系和所述环境韧性模拟数据，构建所述待评价的绿色基础设施方案的环境韧性指数，根据所述环境韧性指数，得出环境韧性评价结果，能够结合长期慢性环境影响的缓解效果，综合绿色基础设施应对急性扰动和缓解慢性压力的指标，全方位对基础设施环境韧性进行评价。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的步骤流程图；

图2是本发明实施例提供的方法路线图；

图3是本发明实施例提供的指标框架图；

图4是本发明实施例提供的雨水源头管理方案的三级指标雷达图；

图5是本发明实施例提供的雨水过程管理方案的三级指标雷达图；

图6是本发明实施例提供的雨水末端管理方案的三级指标雷达图；

图7是本发明实施例提供的雨水设施组合方案的三级指标雷达图；

图8是本发明实施例提供的雨水源头管理方案的评分双层环状图；

图9是本发明实施例提供的雨水过程管理方案的评分双层环状图；

图10是本发明实施例提供的雨水末端管理方案的评分双层环状图；

图11是本发明实施例提供的雨水设施组合方案的评分双层环状图；

图12是本发明实施例提供的各个绿色基础设施方案的评分对比累积柱状图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对目前现有大多数韧性评估仅考虑极端瞬时暴雨的应对能力，未考虑长期慢性环境影响的缓解效果，从而缺乏对综合环境效益的评价的问题，本发明实施例公开了一种全生命周期绿色基础设施环境韧性评价方法，参照图1和图2，图1是本发明实施例提供的步骤流程图，图2是本发明实施例提供的方法路线图，包括：确定一个或多个待评价的绿色基础设施方案；建立集成缓解急性扰动和缓解慢性压力的全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系；通过耦合SWMM-GaBi模型构建全生命周期环境韧性绩效模拟模型，得到环境韧性绩效模拟结果；根据环境韧性评价指标体系和环境韧性模拟结果，构建待评价的绿色基础设施方案的环境韧性指数；根据环境韧性指数，得出环境韧性评价结果。

具体地，包括步骤S100～S500，下面对步骤S100～S500进行描述：

S100、确定一个或多个待评价的绿色基础设施方案。

S200、建立集成缓解急性扰动和缓解慢性压力的全生命周期绿色基础设施环境韧性指标体系。

具体地，步骤S200包括以下步骤S210～S220：

S210、筛选确定缓解急性扰动和缓解慢性压力的三级指标。

具体地，参照图3，图3是本发明实施例提供的指标框架图，根据绿色基础设施的功能和特性，构建包括目标层、准则层、指标层三个层次结构的指标体系，具体包括步骤S211～S213：

S211、构建一级指标，以缓解急性扰动和缓解慢性压力作为评价的目标层指标，即一级指标。

S212、构建二级指标，根据评价的需要，设立能够反应目标内容以及两者关联的准则层指标，即二级指标；其中，基于缓解急性扰动指标，设立二级指标如下：缓解极端天气影响指标、缓解特极端天气影响指标，需要说明的是，极端天气是指十年一遇的极端降雨天气，特极端天气是指百年一遇的极端降雨天气。基于缓解慢性压力指标，设立二级指标如下：改善生态环境指标、减少资源消耗指标。

S213、构建三级指标，根据绿色基础设施的功能和特性，筛选出能够表征目标状态可测量的具体指标以构成指标层指标，即三级指标。具体为：通过文献研究构建参考指标库，从中初步选取指标；以科学性、系统性和有效性为原则，采用频率统计法与德尔菲法对指标进行筛选，确定出能够表征目标状态、可测量的具体指标以构成三层指标；其中，可以筛选出三级指标如下：

缓解极端天气影响下设三级指标：径流削减率-10a、洪峰削减率-10a、洪峰延迟率-10a；其中，10a表示十年一遇。

缓解特极端天气影响下设三级指标：径流削减率-100a、洪峰削减率-100a、洪峰延迟率-100a；其中，100a表示百年一遇。

改善生态环境下设三级指标：气候变暖、颗粒物形成、土壤酸化、陆域生态毒性、淡水富营养化。

减少资源消耗下设三级指标：化石能源消耗、矿产资源消耗、水资源消耗。

为了更清楚地说明本发明实施例的指标体系，上述三级指标的具体含义可参照表1，表1是本发明实施例提供的三级指标含义说明表：

表1

需要说明的是，以上是本发明实施例的一个可选实施方式，在其他的实施方式中，可以选取其他的指标来构建目标层、准则层、指标层的三层指标。

S220、采用德尔菲-层次分析定权法和主成分赋权法为各个指标划分权重，构建全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系。

具体地，步骤S220具体包括以下步骤S221～S224：

S221、组建专家组，专家组的主要成员为绿色基础设施及生态环境领域的研究人员。

S222、构造判断矩阵，由专家组成员根据判断矩阵对两两指标间的重要性进行分析判断；其中，判断矩阵用于表征各个指标的相对重要性判断值。

具体地，对各个指标两两之间的重要性进行判断，是由若干位专家对各个指标两两之间的重要性进行判断。使用层次分析法设置九分位的相对重要的比例标度，参照表2，表2是本发明实施例提供的指标重要性标度表。

表2

根据两两比较后的九分位相对重要的比例标度，得到的数值可以形成一个判断矩阵，为方便描述，可以设判断矩阵为判断矩阵B，则判断矩阵B中的各元素b

且b

其中i为判断矩阵的行数，j为判断矩阵的列数，b

显然，判断矩阵B为正交矩阵，因此在构造判断矩阵B时，只需要进行n(n-2)/2次比较即可，该方法直观地展示各个同一层次的指标间的判断结果，并且能够减少计算相对重要程度评价值的计算量，提升了计算效率。

S223、根据排序原理，通过判断矩阵计算得到矩阵排序向量，并根据矩阵排序向量计算各个指标的权重系数。

下面将对所述各个指标的权重系数的计算步骤进行说明：

首先根据判断矩阵B，对判断矩阵B的每一行元素的积M

式中，n为矩阵阶数。

其次，根据计算得到的各行M

式中，n为矩阵阶数。

最后，将向量

S224、对专家判断矩阵进行一致性检验，得到专家给出的判断矩阵，运用几何平均法将专家意见进行综合平均，得到最终的指标评价判断矩阵，通过指标评价判断矩阵，获取各个指标的权重系数。

通过步骤S200，能够获得对绿色基础设施环境韧性评价的指标体系，为绿色基础设施环境韧性的评价提供了评价标准。

S300、通过耦合SWMM-GaBi模型构建全生命周期环境韧性绩效模拟模型，得到环境韧性绩效模拟结果。

具体地，步骤S300包括以下步骤S310～S320：

S310、通过SWMM模型对绿色基础设施方案的缓解急性扰动的能力进行模拟评估，获得缓解急性扰动的绩效数据。

具体地，步骤S310包括以下步骤S311～S318：

S311、获取研究区域的基础数据；其中，基础数据包括：区域规划、数字高程模型、土地利用类型数据、卫星遥感影像数据、排水管网和综合管廊设计数据。

S312、将所述研究区域划分为多个子汇水区，根据基础数据对研究区域内各子汇水区的排水管网和河流进行概化。

具体地，真实管网错综复杂且包含众多细小管网，受限于管网本身数据和模型自身的复杂性，原始的管网数据不能直接代入模型计算，需对区域内的管网、河流进行抽象概化以便分析。

具体地，可以通过基础资料获得中央水系汇水区的雨水管渠及排水口分布，根据雨水管渠以及排水口分布的情况建立节点、管渠段以及子汇水分区；通过基础资料还可以获得各个排水分区的面积、坡度、不透水比例、各节点的高程、各管渠的断面参数、长度、糙率系数等参数。本发明实施例采用霍顿模型，结合上述资料模拟土壤的下渗过程。

S313、向SWMM模型输入模型参数，该模型参数包括子汇水区和管网的测量参数和经验参数。

具体地，测量参数包括各个子汇水区的坡度、各地块的建筑密度和绿地率、各排洪渠规划断面、河长、坡降、高程等。经验参数包括透水区曼宁系数、不透水区曼宁系数、透水区蓄洼量、不透水区蓄洼量和霍顿模型下渗参数、河道的曼宁系数等。

S314、运行SWMM模型，根据实测数据对模型参数进行率定校准。

具体地，校准参数包括透水区/不透水区的曼宁系数、蓄洼量，霍顿模型中的最大/最小入渗率，将模拟得到的径流过程与实测径流过程进行对比，采取均方根误差(RMSE)和相关系数(R

式中，Q

S315、在SWMM模型中输入待评价的绿色基础设施方案布局及技术配置参数进行水文和水质模拟，得到绿色基础设施缓解急性扰动的绩效数据。

S320、根据预设数据，应用GaBi模型对所述绿色基础设施方案的慢性压力缓解能力进行模拟评估，获得缓解慢性压力的绩效数据；其中，所述预设数据包括功能单位、系统边界范围、周期范围、材料清单；所述材料清单包括缓解急性扰动的绩效数据。

具体地，步骤S320包括以下步骤S321～S325：

S321、根据绿色基础设施方案的基础数据，确定全生命周期评价的功能单位。

根据绿色基础设施方案所属地块的土地利用类型数据，将潜在绿色基础设施用地作为全生命周期评价的功能单位，其中，潜在绿色基础设施用地包括土地利用类型为公共绿的和附属绿地的地块。

S322、基于绿色基础设施的评价需要，确定全生命周期的系统边界范围。

具体地，全生命周期的系统边界范围包括绿色基础设施方案地块区域内的潜在绿色基础设施用地，包括绿地内各环节原材料和能源的生产过程、道路运输过程、大气和水体排放、雨水设施以及其组合对雨水的处理过程，不包括绿色基础设施方案所属地块区域内的商业用地、居住用地、公共设施用地、广场、政府用地和社区用地等非附属绿地的面积以及水域。

S323、根据绿色基础设施的规划使用期限和材料寿命，明确全生命周期评价的周期范围。

具体地，在不改变地块规划的情况下，区域内的绿地以及绿色基础设施可以长期运营，在本实施例中，例如可以以绿色基础设施中的管道、透水砖等材料的报废期限30年，以建设期以及运营期30年为周期范围，在本发明的其他实施例中，也可以以其他的期限为周期范围，本发明实施例并不对具体的周期范围作限制。

S324、结合缓解急性扰动的绩效数据，建立待评价的绿色基础设施方案的全生命周期评价材料清单。

具体地，可以根据以上确定的功能单位、系统边界、周期范围建立材料清单，材料清单包括绿地在内各环节原材料和能源的生产过程、道路运输过程、大气和水体的排放过程、雨水设施以及其组合对雨水的处理过程、SWMM模型所模拟的水质结果等涉及的材料。

S325、基于所述功能单位、所述系统边界范围、所述周期范围、所述材料清单，运用GaBi模型进行模拟，获得绿色基础设施缓解慢性压力的绩效数据。

具体地，根据步骤S210确定的缓解慢性压力指标，通过GaBi中对应的ReCiPe环境影响评价方法进行模拟，得到绿色基础设施方案缓解慢性压力的缓解能力的模拟数据，即绿色基础设施缓解慢性压力的缓解能力的绩效数据。

S400、根据环境韧性评价指标体系和环境韧性模拟数据，构建待评价的绿色基础设施方案的环境韧性指数。

具体地，步骤S400包括以下步骤S410～S440：

S410、根据环境韧性绩效模拟数据，计算绿色基础设施方案的单位面积绩效。

具体地，环境韧性绩效模拟数据包括缓解瞬时影响能力的模拟数据以及全生命周期长期影响的模拟数据。

在本发明实施例中，以1公顷为单位面积，单位面积绩效的计算公式为：

其中，U

S420、根据环境韧性评价指标，建立环境韧性指数评分表。

具体地，环境韧性指数评分表采用德尔菲法，由组对各个指标的环境韧性模拟的原始结果进行等级划分，形成指标评分表格；其中，可选地，指标评分表格可以为十分制，也可以为五分制、百分制等其他评分制。

S430、采集专家组对各个指标的赋值结果，根据德尔菲法进行计算，形成赋值计算表；其中，赋值计算表表征环境韧性指数的赋值情况。

S440、根据环境韧性指数公式，计算绿色基础设施的环境韧性指数。

具体地，环境韧性指数评价公式为：

ERI＝ERI

其中，ERI是环境韧性指数，R∈[1，10]；ERI

结合上述指标权重和环境韧性指数的计算公式，得到绿色基础设施方案的环境韧性指数。需要说明的是，本发明实施例能够对多个绿色基础设施方案计算环境韧性指数，能够对不同的方案进行比较，生成环境韧性指数评价表；表中每个指标对应的数值为该指标的表现，环境韧性指数越大，代表该方案的环境韧性越好。

通过以上步骤S100～S400，本发明实施例能够通过筛选出的指标体系，结合SWMM-GaBi模型的模拟结果，计算各个绿色基础设施的方案进行环境韧性指数，从而得出各个方案的环境韧性结果，有助于评价从瞬时以及长期的角度全方位地对绿色基础设施应对急性扰动和缓解慢性压力的环境韧性进行评估，有助于对综合环境效益进行评价，促进海绵城市的决策管理，助力基于自然解决方案的实践行动。

S500、根据环境韧性指数，得出环境韧性评价结果。

本发明的实施例还包括步骤S600如下：

S600、建立可视化决策辅助呈现图像，输出环境韧性评价结果；其中，可视化决策辅助呈现图像包括雷达图、双层环状图、累积柱状图至少之一。

具体地，通过步骤S600，本发明实施例能够更为直观地看出各个绿色基础设施方案的具体表现情况，在本发明实施例中，需要说明的是，可以设定所有的指标满分均为10分，在其他实施例中，也可以设定指标满分为20分、100分等其他合适的分值，本发明并不对具体分值作限定。步骤S600包括以下步骤S610～S630至少之一：

S610、根据环境韧性指数评价表构建雷达图。

具体地，雷达图中直观展示绿色基础设施方案在环境韧性绩效模拟中各个指标的评分，其中，在雷达图中表现缓解急性扰动指标评分和缓解慢性压力指标评分，并呈现绿色基础设施方案的环境韧性总体能力。

S620、根据环境韧性指数评价表构建双层环状图。

具体地，双层环状图能够直观表现绿色基础设施方案的环境韧性指数评分以及构成，在本发明实施例的双层环状图中，环境韧性指数总评分位于双层环状图正中心，左侧外环表示缓解急性扰动指标评分，左侧内环展示缓解急性扰动指标下的具体三级指标的评分构成，右侧外环表示缓解慢性压力指标评分，内环右侧表示展示缓解慢性压力指标下的具体三级指标的评分构成。本发明实施例的双层柱形图能够直观展示单个绿色基础设施方案在缓解急性扰动、缓解慢性压力方面的表现情况以及具体评分构成，便于评估绿色基础方案自身在缓解急性扰动和缓解慢性压力两个方面的优劣情况。在一些实施例中，双层环状图还能够用于不同绿色基础设施方案之间的各级评分横向比较。

S630、根据环境韧性指数评价表构建累积柱状图。

具体地，将各个方案的一级指标评分进行累积显示，表示各个方案的环境韧性指数评分，累积柱状图能够直观表现所评估的各个绿色基础设施方案在环境韧性指数的评价结果，横向比较各个方案的环境韧性指数，便于确定所评估的各个绿色基础设施方案中表现最优的方案。

本发明实施例还提供了一种环境韧性评价装置，包括：第一模块，第一模块用于确定一个或多个待评价的绿色基础设施方案；第二模块，第二模块用于建立集成缓解急性扰动和缓解慢性压力的全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系；第三模块，第三模块用于通过耦合SWMM-GaBi模型构建全生命周期环境韧性绩效模拟模型，得到环境韧性绩效模拟数据；第四模块，第四模块用于根据环境韧性评价指标体系和环境韧性模拟数据，构建待评价的绿色基础设施方案的环境韧性指数；第五模块，第五模块用于根据环境韧性指数，得出环境韧性评价结果。

本发明的实施例还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；存储器用于存储程序；处理器执行程序实现如上的一种全生命周期绿色基础设施环境韧性评价方法。

本发明实施例产生的有益效果为：

1、能够全方位、多角度、长时间跨度地评价绿色基础设施方案的全生命周期环境韧性，有利于绿色基础设施方案的选择以及绿色基础设施的长期发展；

2、能够根据环境韧性评价指数表构建不同的决策辅助呈现图像，多角度、更直观地展示评价结果。

以下是本发明实施例提供的一个应用场景：

选取研究区域总面积181.8公顷，有效汇水面积169公顷，其中包括可利用的公共绿地36.8公顷、附属绿地28.4公顷。根据区域现状有4个备选的绿色基础设施方案如下：

(1)雨水源头管理方案：在附属绿地内20％的面积布置生物滞留池；

(2)雨水过程管理方案：沿市政道路的公共绿地20％的面积布置植物浅沟；

(3)雨水末端管理方案：在滨河公共绿地布置内用20％的面积布置调节塘；

(4)雨水设施组合方案：结合上述(1)(2)(3)的组合方案。

上述各方案的绿色基础设施结构参数如表3所示：

表3

通过对以上的绿色基础设施方案进行环境韧性评价，选出最适合的方案。

根据本发明实施例的步骤，筛选出缓解急性扰动和缓解慢性压力的三级指标，采用德尔菲-层次分析定权法和主成分赋权法对各个指标划分权重，构建全生命周期绿色基础设施环境指标评价体系。

在本应用场景中，各个指标的权重系数如表4所示，表4是本发明实施例提供的一个应用场景下的指标权重系数表。

表4

/>

然后根据本发明实施例的步骤耦合SWMM-GaBi模型构建全生命周期环境韧性绩效模拟模型，通过SWMM模型对绿色基础设施方案的缓解急性扰动的能力进行模拟评估，获得缓解急性扰动的绩效数据；应用GaBi模型，输入材料清单和SWMM模拟数据，对所述绿色基础设施方案的慢性压力缓解能力进行模拟评估，获得缓解慢性压力的绩效数据。

其中，在运行SWMM模型根据模型运行结果进行经验参数的率定校准时，得到率定校准后的水文和水力参数表，参照表5，表5是率定校准后的水文和水力参数表：

表5

通过SWMM模型模拟，获得的缓解急性扰动能力的模拟结果如表6所示：

表6

/>

在步骤过程中建立的材料清单如表7所示：

表7

通过GaBi中对应的ReCiPe环境影响评价方法对绿色基础设施缓解慢性压力的能力进行模拟，模拟的结果参照表8：

表8

在本应用场景下，根据上述绿色基础设施环境韧性绩效的模拟结果，以1公顷为单位，采用本发明实施例提供的单位面积绩效计算公式计算绿色基础设施方案的单位面积的环境绩效，其结果如表9所示，表9是各个绿色基础设施方案的单位面积绩效表：

表9

根据环境韧性评价指标，构建环境韧性指数评分表如表10所示：

表10

根据环境韧性指数评分表，以十分制对本应用场景下的四个基础设施方案的指标表现进行评分，评分结果如表11所示：

表11

结合上述指标权重，根据本发明实施例提供的环境韧性指数评价公式对各个绿色基础设施方案的环境韧性指数进行计算，得到各个绿色基础设施方案的环境韧性指数表如表12所示：

表12

/>

根据表12的结果可以得知每个方案的环境韧性指数，表12中每个指标对应的数值为该指标的表现，环境韧性指数越大，代表方案的环境韧性越好。从表12中可以看出，本应用场景下的四个绿色基础设施方案中，雨水末端管理的环境韧性指数最高，表征其环境韧性最好。

根据表12，可以建立可视化决策辅助呈现图像，输出环境韧性评价结果，能够更为直观地看出各个绿色基础设施方案的具体表现情况，具体如下：

参照图4、图5、图6、图7，在各个绿色基础设施方案对应的雷达图中直观展示了对应方案在环境韧性绩效模拟中的各个三级指标的分布情况表现，将图4、图5、图6、图7进行比较可以看出，雨水末端管理方案在各个三级指标的表现均无短板，综合结果最优。

参照图8、图9、图10、图11，在各个绿色基础设施方案的评分双层环状图图中直观展示了对应方案在缓解急性扰动指标和缓解慢性压力指标的评分以及各个三级指标的具体分值，还展示了对应的绿色基础设施方案总评分结果。将图8、图9、图10、图11进行比较可以看出：雨水源头管理方案在缓解急性扰动的评分较低，在缓解慢性压力的评分最高，环境韧性指数总评分表现不佳；雨水末端管理方案在缓解慢性压力的虽落后于雨水源头管理方案，但在缓解急性扰动的评分较高，环境韧性指数总评分最高。

参照图12，图12则更为直观地横向对比各个绿色基础设施方案的总评分情况，在图12中可以明确看出，雨水末端管理方案的环境韧性指数最高，说明其环境韧性最好。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，说明书的步骤序号和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象以及方便描述说明，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。