基于多特征融合的國土空間生態修復質量評價研究

關鍵詞：多特征因子；國土空間；生態修復；評價體系；權重計算

中圖分類號：X820.2 文獻標志碼：A

前言

近年來，中國越發重視生態系統保護，習近平總書記提出了生態文明思想，在當下具有劃時代的意義，同時也為新時期的生態保護修復工作提供了思想指引和方法路徑。并且國務院、自然資源部等部門也相應出臺一系列政策文件，進一步明確了系統實施國土空間生態修復是美麗中國建設的重要組成，是推動國家治理能力現代化的重要措施，必須認真對待。為有效推進國土空間生態修復進程，有必要建立行之有效的國土空間生態修復評價體系?；诖耍恼卵芯苛艘环N基于多特征融合的國土空間生態修復質量評價方法。通過多特征因子的提取彌補以往評價方法特征因子較少的缺陷，以期通過研究為生態修復質量評價提供更有效的了解途徑，提高評價的準確性。

1生態修復質量評價模型研究概況

為及時調整生態修復策略，需要準確了解國土空間生態修復質量。為此，很多專家學者對生態修復質量評價模型進行研究。例如顧毓蓉，薛慶舉，萬翔等人以松雅湖區域為對象，在布設的采取點處采集水體樣品，然后利用基于P-IBI的因子分析構建評價模型，得出該地區的生態評分，最后對比修復前明確該研究區生態修復質量。石振武，冷冰晶以黑龍江省某煤炭資源城市為研究對象，基于PSR模型構建評價體系，然后計算指標綜合權重，最后建立物元評價模型，實現生態修復評價。吳逸凡，張亦飛，方欣等人以秦皇島人工魚礁示范區為例，利用PSR模型構建評價體系，然后通過德菲爾法對體系中每個指標進行打分，最后通過Choquet模糊積分構建評價模型，實現研究區生態修復效果評價。結合前人研究經驗，文章研究一種基于多特征融合的國土空間生態修復質量評價方法，具體研究內容如下。

2國土空間生態修復質量評價模型構建

2.1多特征因子評價體系構建

特征因子，即評價指標，主要用于描述某一方面的生態情況。由于可以描述生態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價模型構建過程中至關重要的一個環節，主要工作是對眾多描述性評價因子進行總結和合并，從評價因子中選出具有代表性的幾個，構建多特征因子評價體系。具體過程如下：

步驟1：參考評價指標選取原則，從歷史資料、期刊、文獻等海選國土空間生態修復質量評價因子。

步驟2：根據可觀測性原則剔除其中無法從現實中或難以從現實中獲得數據的評價因子。

步驟3：利用相關性分析刪除相關系數大的評價因子，完成因子初步篩選。

2.3生態修復質量評價實現

基于上述兩個章節的研究，在本章節中構建生態修復質量評價模型，得出生態修復質量指數，然后對照質量劃分標準，得出生態修復質量等級。

2.3.1多特征因子融合

利用BP神經網絡將章節1.1選出多特征因子進行融合，得出融合系數，具體過程見圖1。因子融合系數；W代表特征因子的權重；λ代表特征因子數量。

比照下述質量劃分標準，得出生態修復質量等級。

·一級：0≤ψ≤0.2，生態修復質量非常低；

·二級：0.2lt;ψ≤0.4，生態修復質量低；

·三級：0.2lt;ψ≤0.4，生態修復質量一般；

·四級：0.4lt;ψ≤0.6，生態修復質量高；

·五級：0.8≤ψ≤1.0，生態修復質量非常高。

基于上述三個步驟的研究，完成基于多特征融合的國土空間生態修復質量評價。

3實例分析

3.1研究區概況

以某區域為例，該地區受到工業發展的影響以及農業種植的影響等，生態環境遭受了很嚴重的破壞，如植被缺失、水土流失、河流污染、生物多樣性減少等。面對這種情況，將研究區劃分為3個區域并采用了不同的生態修復策略，從2017年開始至今一直在進行生態修復，已共計修復5年。利用構建的評價模型，對該區域2017年開始至今的生態修復質量進行分析。研究區見圖2。

3.2多特征因子評價體系

基于章節1.1研究，選取生態修復研究區評價因子，構建多特征因子評價體系，結果見表1。

3.3多特征因子權重計算結果

利用改進層次分析法計算特征因子權重。以A區為例，結果見圖3。

3.4生態質量評價結果

基于章節1.3研究，利用BP神經網絡計算融合系數，然后計算生態修復質量指數，得出的結果見圖4和圖5。

從圖4和圖5中可以看出：

（1）修復的5年期間，生態修復質量均在逐漸提升，修復質量等級從未修復前的一級的非常低逐漸上升到四級的高，說明采用的修復策略是有效的，但是理想最高修復效果仍存在差距，需要繼續修復。

（2）修復5年后，A、B、C三個區域中A區域修復的質量最高，其次是C區域，最后是B區域，因此接下來的修復工作應重點集中在B區域和C區域的修復。

4結語

當前，國家提出了“實施重要生態系統保護和修復重大工程，優化生態安全屏障體系，構建生態廊道和生物多樣性保護網絡，提升生態系統的質量和穩定性。”等一系列要求，但由于生態保護修復工作的歷史欠賬多、問題積累多、現實矛盾多，仍存在科學性和系統性不足、行業的技術標準尚不完善等問題?；诖?，應準確評價國土空間生態修復質量，再針對性改進策略。需要注意的是，國土空間生態修復質量評價體系構建，應保持與最新的制度、技術標準緊密銜接，并明確評價指標及評價結果的計算方法，強化多特征因子選取，結合融合系數和權重，實現修復質量指數計算結果的準確性。以期通過文章研究為準確評價生態修復質量，有效調整生態修復策略提供一定的支持。