基于多特征融合的國土空間生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

關(guān)鍵詞：多特征因子；國土空間；生態(tài)修復(fù)；評(píng)價(jià)體系；權(quán)重計(jì)算

中圖分類號(hào)：X820.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

前言

近年來，中國越發(fā)重視生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)，習(xí)近平總書記提出了生態(tài)文明思想，在當(dāng)下具有劃時(shí)代的意義，同時(shí)也為新時(shí)期的生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作提供了思想指引和方法路徑。并且國務(wù)院、自然資源部等部門也相應(yīng)出臺(tái)一系列政策文件，進(jìn)一步明確了系統(tǒng)實(shí)施國土空間生態(tài)修復(fù)是美麗中國建設(shè)的重要組成，是推動(dòng)國家治理能力現(xiàn)代化的重要措施，必須認(rèn)真對(duì)待。為有效推進(jìn)國土空間生態(tài)修復(fù)進(jìn)程，有必要建立行之有效的國土空間生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)體系?；诖耍恼卵芯苛艘环N基于多特征融合的國土空間生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。通過多特征因子的提取彌補(bǔ)以往評(píng)價(jià)方法特征因子較少的缺陷，以期通過研究為生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)提供更有效的了解途徑，提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

1生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型研究概況

為及時(shí)調(diào)整生態(tài)修復(fù)策略，需要準(zhǔn)確了解國土空間生態(tài)修復(fù)質(zhì)量。為此，很多專家學(xué)者對(duì)生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型進(jìn)行研究。例如顧毓蓉，薛慶舉，萬翔等人以松雅湖區(qū)域?yàn)閷?duì)象，在布設(shè)的采取點(diǎn)處采集水體樣品，然后利用基于P-IBI的因子分析構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，得出該地區(qū)的生態(tài)評(píng)分，最后對(duì)比修復(fù)前明確該研究區(qū)生態(tài)修復(fù)質(zhì)量。石振武，冷冰晶以黑龍江省某煤炭資源城市為研究對(duì)象，基于PSR模型構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，然后計(jì)算指標(biāo)綜合權(quán)重，最后建立物元評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)。吳逸凡，張亦飛，方欣等人以秦皇島人工魚礁示范區(qū)為例，利用PSR模型構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，然后通過德菲爾法對(duì)體系中每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行打分，最后通過Choquet模糊積分構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)研究區(qū)生態(tài)修復(fù)效果評(píng)價(jià)。結(jié)合前人研究經(jīng)驗(yàn)，文章研究一種基于多特征融合的國土空間生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，具體研究內(nèi)容如下。

2國土空間生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

2.1多特征因子評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

特征因子，即評(píng)價(jià)指標(biāo)，主要用于描述某一方面的生態(tài)情況。由于可以描述生態(tài)情況的特征因子有很多，因此被稱為多特征因子。多特征因子的選擇是評(píng)價(jià)模型構(gòu)建過程中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，主要工作是對(duì)眾多描述性評(píng)價(jià)因子進(jìn)行總結(jié)和合并，從評(píng)價(jià)因子中選出具有代表性的幾個(gè)，構(gòu)建多特征因子評(píng)價(jià)體系。具體過程如下：

步驟1：參考評(píng)價(jià)指標(biāo)選取原則，從歷史資料、期刊、文獻(xiàn)等海選國土空間生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)因子。

步驟2：根據(jù)可觀測(cè)性原則剔除其中無法從現(xiàn)實(shí)中或難以從現(xiàn)實(shí)中獲得數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)因子。

步驟3：利用相關(guān)性分析刪除相關(guān)系數(shù)大的評(píng)價(jià)因子，完成因子初步篩選。

2.3生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)

基于上述兩個(gè)章節(jié)的研究，在本章節(jié)中構(gòu)建生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，得出生態(tài)修復(fù)質(zhì)量指數(shù)，然后對(duì)照質(zhì)量劃分標(biāo)準(zhǔn)，得出生態(tài)修復(fù)質(zhì)量等級(jí)。

2.3.1多特征因子融合

利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將章節(jié)1.1選出多特征因子進(jìn)行融合，得出融合系數(shù)，具體過程見圖1。因子融合系數(shù)；W代表特征因子的權(quán)重；λ代表特征因子數(shù)量。

比照下述質(zhì)量劃分標(biāo)準(zhǔn)，得出生態(tài)修復(fù)質(zhì)量等級(jí)。

·一級(jí)：0≤ψ≤0.2，生態(tài)修復(fù)質(zhì)量非常低；

·二級(jí)：0.2lt;ψ≤0.4，生態(tài)修復(fù)質(zhì)量低；

·三級(jí)：0.2lt;ψ≤0.4，生態(tài)修復(fù)質(zhì)量一般；

·四級(jí)：0.4lt;ψ≤0.6，生態(tài)修復(fù)質(zhì)量高；

·五級(jí)：0.8≤ψ≤1.0，生態(tài)修復(fù)質(zhì)量非常高。

基于上述三個(gè)步驟的研究，完成基于多特征融合的國土空間生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)。

3實(shí)例分析

3.1研究區(qū)概況

以某區(qū)域?yàn)槔?，該地區(qū)受到工業(yè)發(fā)展的影響以及農(nóng)業(yè)種植的影響等，生態(tài)環(huán)境遭受了很嚴(yán)重的破壞，如植被缺失、水土流失、河流污染、生物多樣性減少等。面對(duì)這種情況，將研究區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)域并采用了不同的生態(tài)修復(fù)策略，從2017年開始至今一直在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，已共計(jì)修復(fù)5年。利用構(gòu)建的評(píng)價(jià)模型，對(duì)該區(qū)域2017年開始至今的生態(tài)修復(fù)質(zhì)量進(jìn)行分析。研究區(qū)見圖2。

3.2多特征因子評(píng)價(jià)體系

基于章節(jié)1.1研究，選取生態(tài)修復(fù)研究區(qū)評(píng)價(jià)因子，構(gòu)建多特征因子評(píng)價(jià)體系，結(jié)果見表1。

3.3多特征因子權(quán)重計(jì)算結(jié)果

利用改進(jìn)層次分析法計(jì)算特征因子權(quán)重。以A區(qū)為例，結(jié)果見圖3。

3.4生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

基于章節(jié)1.3研究，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算融合系數(shù)，然后計(jì)算生態(tài)修復(fù)質(zhì)量指數(shù)，得出的結(jié)果見圖4和圖5。

從圖4和圖5中可以看出：

（1）修復(fù)的5年期間，生態(tài)修復(fù)質(zhì)量均在逐漸提升，修復(fù)質(zhì)量等級(jí)從未修復(fù)前的一級(jí)的非常低逐漸上升到四級(jí)的高，說明采用的修復(fù)策略是有效的，但是理想最高修復(fù)效果仍存在差距，需要繼續(xù)修復(fù)。

（2）修復(fù)5年后，A、B、C三個(gè)區(qū)域中A區(qū)域修復(fù)的質(zhì)量最高，其次是C區(qū)域，最后是B區(qū)域，因此接下來的修復(fù)工作應(yīng)重點(diǎn)集中在B區(qū)域和C區(qū)域的修復(fù)。

4結(jié)語

當(dāng)前，國家提出了“實(shí)施重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程，優(yōu)化生態(tài)安全屏障體系，構(gòu)建生態(tài)廊道和生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，提升生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性?！钡纫幌盗幸螅捎谏鷳B(tài)保護(hù)修復(fù)工作的歷史欠賬多、問題積累多、現(xiàn)實(shí)矛盾多，仍存在科學(xué)性和系統(tǒng)性不足、行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不完善等問題?；诖耍瑧?yīng)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)國土空間生態(tài)修復(fù)質(zhì)量，再針對(duì)性改進(jìn)策略。需要注意的是，國土空間生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系構(gòu)建，應(yīng)保持與最新的制度、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)緊密銜接，并明確評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)結(jié)果的計(jì)算方法，強(qiáng)化多特征因子選取，結(jié)合融合系數(shù)和權(quán)重，實(shí)現(xiàn)修復(fù)質(zhì)量指數(shù)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。以期通過文章研究為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)生態(tài)修復(fù)質(zhì)量，有效調(diào)整生態(tài)修復(fù)策略提供一定的支持。