一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)及方法，包括動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)、警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)和決策管理子系統(tǒng)；所述動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)以待評價(jià)區(qū)域?yàn)閷ο螅M(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、更新操作；所述安全評價(jià)子系統(tǒng)依據(jù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對待評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全進(jìn)行生態(tài)安全評價(jià)；警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)對待評價(jià)區(qū)域進(jìn)行生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)；決策管理子系統(tǒng)根據(jù)動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)和警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)所得出的數(shù)據(jù)和結(jié)果給出決策、規(guī)劃意見。本發(fā)明算法科學(xué)、簡單，容易實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明占用計(jì)算機(jī)軟硬件資源小，易管理。本發(fā)明補(bǔ)充了生態(tài)安全評價(jià)的可視化應(yīng)用。
【專利說明】
-種生態(tài)安全預(yù)譬評價(jià)可視化系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生態(tài)安全領(lǐng)域，具體設(shè)及一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生態(tài)安全是二十世紀(jì)末國際上出現(xiàn)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，目前人類對生態(tài)環(huán)境保 護(hù)的意識日漸增強(qiáng)，對生態(tài)安全的關(guān)注程度倍增，國際上已把生態(tài)安全納入一個(gè)國家安全 體系的重要組成部分，與軍事安全、政治安全、經(jīng)濟(jì)安全、科技安全一樣，在國家安全體系中 占有重要的地位;生態(tài)安全評價(jià)成為一個(gè)國家或地區(qū)進(jìn)行宏觀規(guī)劃、政府決策的重要根據(jù)； 生態(tài)安全評價(jià)也是可持續(xù)發(fā)展、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)及資源與環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的關(guān)注點(diǎn)，而生態(tài) 安全評價(jià)是生態(tài)安全研究的基礎(chǔ)與核屯、；區(qū)域性的生態(tài)安全評價(jià)是一個(gè)國家或地區(qū)進(jìn)行宏 觀規(guī)劃、政府決策的重要依據(jù)，隨著中國城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的發(fā)展，我國生態(tài)環(huán)境安全性的保 持和維護(hù)將面臨更加嚴(yán)重的威脅和挑戰(zhàn)，研究人類活動對生態(tài)安全性的作用勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)，本發(fā)明 的目的之二是提供一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)方法。
[0004] 本發(fā)明的目的之一是通過運(yùn)樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化 系統(tǒng)，一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)，包括動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)、警情預(yù) 報(bào)子系統(tǒng)和決策管理子系統(tǒng)；
[0005] 所述動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)W待評價(jià)區(qū)域?yàn)閷ο?，采集?shù)學(xué)模型建模中需要的指標(biāo)數(shù) 據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、更新操作；
[0006] 所述安全評價(jià)子系統(tǒng)依據(jù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所更新的數(shù)據(jù)按照AHP-PSR數(shù)學(xué)建模的方 法，計(jì)算待評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全評價(jià)指數(shù)，并根據(jù)評價(jià)指數(shù)，確立各個(gè)指數(shù)評級區(qū)間，對待 評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全進(jìn)行生態(tài)安全評價(jià)；
[0007] 警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)根據(jù)模糊物元模型計(jì)算出的結(jié)果，對待評價(jià)區(qū)域進(jìn)行生態(tài)安全預(yù) 警評；
[000引決策管理子系統(tǒng)根據(jù)動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)和警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)所得出 的數(shù)據(jù)和結(jié)果，對待評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全評級和各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，對已有的研究成 果進(jìn)行參考和延展，結(jié)合待評價(jià)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展情況給出決策、規(guī)劃意見。
[0009] 進(jìn)一步，還包括地圖控件，所述地圖控件提供色切片地圖的數(shù)據(jù)顯示功能，提供影 像圖的顯示功能。
[0010] 進(jìn)一步，所述地圖控件包括比比例尺控件、圖例控件和導(dǎo)航控件，所述比例尺控件 提供放大、縮小的功能，顯示當(dāng)前LOD下的比例尺;所述圖例控件顯示專題地圖中的圖例信 息，表達(dá)生態(tài)安全評級信息;所述導(dǎo)航控件提供放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移導(dǎo)航功能。
[0011] 進(jìn)一步，警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)根據(jù)模糊物元模型計(jì)算出的結(jié)果，對待評價(jià)區(qū)域進(jìn)行生 態(tài)安全預(yù)警評;具體步驟為：
[0012] 步驟I).建立復(fù)合模糊物元矩陣
[0013] 若待評價(jià)區(qū)域M，有n項(xiàng)待評價(jià)屬性Cl，C2，……Cn，其對應(yīng)的屬性值為U (Xi )，U (X2)......U(X3)，則有：
[0014] 式…
[001引式（1)中：Rmn為n列，m行的矩陣，Cn為第n項(xiàng)評價(jià)模型的指標(biāo)或指標(biāo)、Mm為第m項(xiàng)評價(jià) 區(qū)域，u(x皿)為第m個(gè)區(qū)域的第n個(gè)屬性值；
[0016] 步驟2).建立差平方模糊物元矩陣
[0017] 對于不同隸屬度分別采用不同計(jì)算公式
[0018] 越大越優(yōu)型指標(biāo)計(jì)算：
[0019] U(Xij) =xij/max Xij 式（2)
[0020] 越小越優(yōu)型指標(biāo)計(jì)算：
[0021] U(Xij)=Hiin x(ij)/xij 式（3)
[0022] 式(2)、式(3)中為第i個(gè)評價(jià)區(qū)域第j項(xiàng)指標(biāo)值;111曰義^表示所有評價(jià)區(qū)域中該 指標(biāo)最大值;min XU為所有評價(jià)區(qū)域中該指標(biāo)最小值;U(XU)為隸屬度，隸屬度值替換原復(fù) 合物元矩陣中第j行、第n列：
[0023] 由式(2)和式(3)建立標(biāo)準(zhǔn)模糊物元矩陣，使用計(jì)算后的值替代原位置的值，則可 得：
[0024]
式（4)
[0025] 式(4)中:Mo為任一評價(jià)指標(biāo);Cn為評價(jià)區(qū)域，U(XOl)為隸屬度計(jì)算值替換值;Ron為 單一指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)模糊物元矩陣，此處僅為舉例給出了 "0"屬性項(xiàng)。
[0026] Wau表示標(biāo)準(zhǔn)模糊物元矩陣和復(fù)合模糊物元矩陣差的平方，則可構(gòu)成差平方模糊 物元矩陣：
[0027]
式（5); 12 式(5)中:Mm為第m項(xiàng)屬性，Cn為第n個(gè)評價(jià)區(qū)域，anm為第n個(gè)評價(jià)區(qū)域的第m項(xiàng)物元 矩陣的差平方替換值，構(gòu)成差平方物元矩陣。 2 步驟3).使用差平方模糊物元矩陣與AHP-PSR所得出的權(quán)值綜合加權(quán)，得到物元的 節(jié)域與經(jīng)典域，根據(jù)經(jīng)典域，對評價(jià)值進(jìn)行劃分，得到待評價(jià)區(qū)域的評價(jià)結(jié)果。
[0030] 本發(fā)明的目的之二是通過運(yùn)樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)方法， 包括W下步驟：
[0031] SI.利用AHP層次分析決策和PSR結(jié)構(gòu)模型相結(jié)合，建立由目標(biāo)層X、準(zhǔn)則層Y和指標(biāo) 層Z成的生態(tài)安全評價(jià)體系；
[0032] S2.在指標(biāo)層把待評價(jià)區(qū)域的評價(jià)指標(biāo)劃分為壓力、狀態(tài)和響應(yīng)=個(gè)方面；
[0033] S3.對準(zhǔn)則層進(jìn)行賦權(quán)；
[0034] S4.按照AHP的權(quán)值計(jì)算方法對PSR各準(zhǔn)則下的指標(biāo)進(jìn)行權(quán)值計(jì)算，得到的結(jié)果與 準(zhǔn)則層的權(quán)值相乘，得到組合權(quán)重；
[0035] S5.利用步驟S2計(jì)算得到的權(quán)值與差平方模糊物元矩陣進(jìn)行綜合加權(quán)，得到評價(jià) 值，并按照值的大小，用自然斷點(diǎn)法，對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行劃分，得到各待評價(jià)區(qū)域的評價(jià)結(jié)果。
[0036] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
[0037] 1.本發(fā)明算法科學(xué)、簡單，容易實(shí)現(xiàn)。
[0038] 2.本發(fā)明占用計(jì)算機(jī)軟硬件資源小，易管理。
[0039] 3.本發(fā)明補(bǔ)充了生態(tài)安全評價(jià)的可視化應(yīng)用。
[0040] 4.本發(fā)明具有跨平臺特性，能在電腦、手機(jī)等電子用品上運(yùn)行。
【附圖說明】
[0041] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn) 一步的詳細(xì)描述，其中：
[0042] 圖1為PSR結(jié)構(gòu)模型示意圖；
[0043] 圖2為整個(gè)WebGIS系統(tǒng)的工作原理圖；
[0044] 圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0045] W下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述;應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例 僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0046] 實(shí)施例一
[0047] AHP決策法是將事件、或事物的各項(xiàng)屬性或指標(biāo)，經(jīng)由人工決策或經(jīng)驗(yàn)將評價(jià)體系 的各項(xiàng)指標(biāo)按照有序的層次進(jìn)行分級，將類似的屬性或按照對于評價(jià)成果正負(fù)相關(guān)的進(jìn)行 分類。在每一個(gè)類別中，分別主觀給予權(quán)值，最后在頂層中算出最終評價(jià)值的分析方法。AHP 層次分析決策法將有多個(gè)復(fù)雜因素共同決定、參與的問題按照模塊化分類的思維進(jìn)行了簡 化，從而對決策方案的優(yōu)劣進(jìn)行了量化的評價(jià)，并通過數(shù)字給出了直觀的對比。
[0048] PSR結(jié)構(gòu)模型是指將整個(gè)指標(biāo)系統(tǒng)劃分為"壓力、狀態(tài)、響應(yīng)"立個(gè)方面。該模型最 早用于經(jīng)濟(jì)學(xué)研究，用于評估資源利用和可持續(xù)發(fā)展等方面的研究中，計(jì)量地理學(xué)研究也 采用該模型研究生態(tài)環(huán)境。圖1中展示了 PSR模型中個(gè)分類系統(tǒng)的作用。
[0049] -種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)，一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)，包括動 態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)、警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)和決策管理子系統(tǒng)；
[0050] 所述動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)W待評價(jià)區(qū)域?yàn)閷ο螅杉瘮?shù)學(xué)模型建模中需要的指標(biāo)數(shù) 據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、更新操作;在指標(biāo)選取的過程中，需要注意指標(biāo)數(shù)據(jù)的時(shí)相、更新的頻 率、單位等因素的同時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性越小越好。
[0051] 所述安全評價(jià)子系統(tǒng)依據(jù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所更新的數(shù)據(jù)按照AHP-PSR數(shù)學(xué)建模的方 法，計(jì)算待評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全評價(jià)指數(shù)，并根據(jù)評價(jià)指數(shù)，確立各個(gè)指數(shù)評級區(qū)間，對待 評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全進(jìn)行生態(tài)安全評價(jià);對待評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全按照"很不安全、不安 全、安全、較安全、非常安全"進(jìn)行生態(tài)安全評價(jià)。
[0052] 警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)根據(jù)模糊物元模型計(jì)算出的結(jié)果，對待評價(jià)區(qū)域進(jìn)行生態(tài)安全預(yù) 警評；
[0053] 決策管理子系統(tǒng)根據(jù)動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)和警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)所得出 的數(shù)據(jù)和結(jié)果，對待評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全評級和各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，對已有的研究成 果進(jìn)行參考和延展，結(jié)合待評價(jià)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展情況給出決策、規(guī)劃意見。
[0054] 本發(fā)明 WMicrosof t Visual Studio spl為開發(fā)平臺，ArcGIS API for Silver lightV2.3為控件包、工具包，W瀏覽器/服務(wù)器的框架下開發(fā)出S峽庫區(qū)重慶段生態(tài)安全 預(yù)警系統(tǒng)。GIS二次開發(fā)的目的是把原軟件或系統(tǒng)的組件進(jìn)行拆分并按照開發(fā)者自身的實(shí) 際需求，重新把組件用于新算法、用法。WebGIS是地理信息系統(tǒng)W網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為基礎(chǔ)的開發(fā)技 術(shù)，GIS網(wǎng)頁應(yīng)用開發(fā)成本小、因應(yīng)用本地服務(wù)器且具有快速部署的能力。本地服務(wù)器選擇 ESRI公司的ArcGI S server 10.2，其提供了界面美觀、方便、的服務(wù)器管理服務(wù)。本生態(tài)安全 評價(jià)系統(tǒng)由自底向上的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)、由自頂向下的方式進(jìn)行開發(fā)。主系統(tǒng)下，包括動態(tài)監(jiān) 測子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)、決策管理子系統(tǒng)、預(yù)警子系統(tǒng)。整個(gè)WebGIS系統(tǒng)的工作原理如 圖2所示：
[0055] WebGIS產(chǎn)品不同于桌面級GIS系統(tǒng)對功能的要求，桌面級GIS要求能夠有完備的數(shù) 據(jù)輸入、輸出、管理、分析、功能，其處理的數(shù)據(jù)對象不定向；WebGIS產(chǎn)品的數(shù)據(jù)初始化由服 務(wù)器完成，、但WebGIS同樣具有數(shù)據(jù)輸出、管理、分析等能力。S峽庫區(qū)生態(tài)安全評價(jià)系統(tǒng)的 主界面功能主要實(shí)現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)瀏覽與查詢功能，并依靠Microsoft Blend組件，進(jìn)行進(jìn)一步 的優(yōu)化。
[0056] 本生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)還包括地圖控件，所述地圖控件提供色切片地圖 的數(shù)據(jù)顯示功能，提供影像圖的顯示功能。
[0057] 所述地圖控件包括比比例尺控件、圖例控件和導(dǎo)航控件，所述比例尺控件提供放 大、縮小的功能，顯示當(dāng)前LOD下的比例尺;所述圖例控件顯示專題地圖中的圖例信息，表達(dá) 生態(tài)安全評級信息;所述導(dǎo)航控件提供放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移導(dǎo)航功能。
[005引警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)根據(jù)模糊物元模型計(jì)算出的結(jié)果，對待評價(jià)區(qū)域進(jìn)行生態(tài)安全預(yù) 警評;具體步驟為：
[0059] 步驟1).建立復(fù)合模糊物元矩陣
[0060] 若待評價(jià)區(qū)域M，有n項(xiàng)待評價(jià)屬性Cl，C2，……Cn，其對應(yīng)的屬性值為U (Xi )，U (X2)......U(X3)，則有： 12
2 式U)
[0062] 式（I)中：Rmn為n列，m行的矩陣，Cn為第n項(xiàng)評價(jià)模型的指標(biāo)或指標(biāo)、Mm為第m項(xiàng)評價(jià) 區(qū)域，u(Xm〇為第m個(gè)區(qū)域的第n個(gè)屬性值(經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化）。
[0063] 步驟2).建立差平方模糊物元矩陣
[0064] 各個(gè)評價(jià)指標(biāo)的屬性值從屬于標(biāo)準(zhǔn)樣本各對應(yīng)評價(jià)指標(biāo)響應(yīng)的模糊量值隸屬程 度，稱之為從優(yōu)隸屬度。據(jù)此而建立的原則，成為從優(yōu)隸屬原則。從優(yōu)隸屬度把指標(biāo)分為越 大越優(yōu)型評價(jià)指標(biāo)和越小越優(yōu)型評價(jià)指標(biāo)。
[0065] 對于不同隸屬度分別采用不同計(jì)算公式
[0066] 越大越優(yōu)型指標(biāo)計(jì)算：
[0067] U(Xij) =XijZmax Xij 式（2)
[0068] 越小越優(yōu)型指標(biāo)計(jì)算：
[0069] u(xij) =minxij/xij 式（3)
[0070] 式(2)、式(3)中為第i個(gè)評價(jià)區(qū)域第j項(xiàng)指標(biāo)值;!!!曰義^表示所有評價(jià)區(qū)域中該 指標(biāo)最大值;min XU為所有評價(jià)區(qū)域中該指標(biāo)最小值;U(Xij)為隸屬度，隸屬度值替換原復(fù) 合物元矩陣中第j行、第n列：
[0071] 由式(2)和式(3)建立標(biāo)準(zhǔn)模糊物元矩陣，使用計(jì)算后的值替代原位置的值，則可 得：
[0072]
式（4)
[0073] 式(4)中：Mo為任一評價(jià)指標(biāo);Cn為評價(jià)區(qū)域，U(XOl)為隸屬度計(jì)算值替換值;Ron為 單一指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)模糊物元矩陣，此處僅為舉例給出了 "0"屬性項(xiàng)。
[0074] Wau表示標(biāo)準(zhǔn)模糊物元矩陣和復(fù)合模糊物元矩陣差的平方，則可構(gòu)成差平方模糊 物元矩陣：
[0075]
式（5); 1234567 式(5)中:Mm為第m項(xiàng)屬性，Cn為第n個(gè)評價(jià)區(qū)域，anm為第n個(gè)評價(jià)區(qū)域的第m項(xiàng)物元 矩陣的差平方替換值，構(gòu)成差平方物元矩陣。 2 步驟3).使用差平方模糊物元矩陣與AHP-PSR所得出的權(quán)值綜合加權(quán)，得到物元的 節(jié)域與經(jīng)典域，根據(jù)經(jīng)典域，對評價(jià)值進(jìn)行劃分，得到待評價(jià)區(qū)域的評價(jià)結(jié)果。 3
[007引實(shí)施例二 4 -種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)方法，包括W下步驟： 5 Sl.利用AHP層次分析決策和PSR結(jié)構(gòu)模型相結(jié)合，建立由目標(biāo)層X、準(zhǔn)則層Y和指標(biāo) 6 層Z成的生態(tài)安全評價(jià)體系;在指標(biāo)層把待評價(jià)區(qū)域的評價(jià)指標(biāo)劃分為壓力、狀態(tài)和響應(yīng)= 7 個(gè)方面。
[0081] AHP層次分析決策法和PSR結(jié)構(gòu)模型相結(jié)合，將生態(tài)安全評價(jià)的問題進(jìn)行了簡化、 系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化、量化。在建模過程中，結(jié)合研究局域的實(shí)際情況，將十屯個(gè)指標(biāo)按照科學(xué)性 的原則按照準(zhǔn)則層的要求進(jìn)行了劃分=峽庫區(qū)重慶段生態(tài)安全評價(jià)體系如下表：
[0082] 表1=峽庫區(qū)重慶段生態(tài)安全評價(jià)建模表
[0083] 1234567
2 S2.對準(zhǔn)則層進(jìn)行賦權(quán)； 3 在賦權(quán)過程中，為了消除個(gè)人主觀的影響，采用專家討論的方法，可將各個(gè)指標(biāo)的 權(quán)值進(jìn)行后處理，如求平均數(shù)等方法。 4 圭〇、/估而舊Iii庫to非咎 5
[008引 6 S3.按照AHP的權(quán)值計(jì)算方法對PSR各準(zhǔn)則下的指標(biāo)進(jìn)行權(quán)值計(jì)算，得到的結(jié)果與 準(zhǔn)則層的權(quán)值向乘，得到組合權(quán)重 7 表3組合權(quán)重表
[0091] 123
2 S4.利用步驟S2計(jì)算得到的權(quán)值與差平方模糊物元矩陣進(jìn)行綜合加權(quán)，得到評價(jià) 值，并按照值的大小，用自然斷點(diǎn)法，對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行劃分，得到各待評價(jià)區(qū)域的評價(jià)結(jié)果。 3 用表3的權(quán)值與均衡化處理后的指標(biāo)值進(jìn)行綜合加權(quán)，得到評價(jià)值，并按照值的大 小，用自然斷點(diǎn)法，對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行劃分。
[00巧]表4生態(tài)安全狀態(tài)劃分
[0096]
[0097] W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可W對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。運(yùn)樣，倘若本發(fā)明的 運(yùn)些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含運(yùn)些 改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)，其特征在于:包括動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、安全評價(jià)子 系統(tǒng)、警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)和決策管理子系統(tǒng)； 所述動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)以待評價(jià)區(qū)域?yàn)閷ο?，采集?shù)學(xué)模型建模中需要的指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn) 行數(shù)據(jù)的錄入、更新操作； 所述安全評價(jià)子系統(tǒng)依據(jù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所更新的數(shù)據(jù)按照AHP-PSR數(shù)學(xué)建模的方法， 計(jì)算待評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全評價(jià)指數(shù)，并根據(jù)評價(jià)指數(shù)，確立各個(gè)指數(shù)評級區(qū)間，對待評價(jià) 區(qū)域的生態(tài)安全進(jìn)行生態(tài)安全評價(jià)； 警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)根據(jù)模糊物元模型計(jì)算出的結(jié)果，對待評價(jià)區(qū)域進(jìn)行生態(tài)安全預(yù)警 評； 決策管理子系統(tǒng)根據(jù)動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)和警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng)所得出的數(shù) 據(jù)和結(jié)果，對待評價(jià)區(qū)域的生態(tài)安全評級和各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，對已有的研究成果進(jìn) 行參考和延展，結(jié)合待評價(jià)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展情況給出決策、規(guī)劃意見。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)，其特征在于：還包括地圖控 件，所述地圖控件提供色切片地圖的數(shù)據(jù)顯示功能，提供影像圖的顯示功能。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)，其特征在于:所述地圖控件包 括比比例尺控件、圖例控件和導(dǎo)航控件，所述比例尺控件提供放大、縮小的功能，顯示當(dāng)前 LOD下的比例尺;所述圖例控件顯示專題地圖中的圖例信息，表達(dá)生態(tài)安全評級信息；所述 導(dǎo)航控件提供放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移導(dǎo)航功能。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)可視化系統(tǒng)，其特征在于:警情預(yù)報(bào)子系統(tǒng) 根據(jù)模糊物元模型計(jì)算出的結(jié)果，對待評價(jià)區(qū)域進(jìn)行生態(tài)安全預(yù)警評;具體步驟為： 步驟1).建立復(fù)合模糊物元矩陣 若待評價(jià)區(qū)域Μ，有η項(xiàng)待評價(jià)屬性Q，C2，……Cn，其對應(yīng)的屬性值為u(X1)，u(χ 2)……u (X3)，則有：式(1)中：Rmn為η列，m行的矩陣，Cn為第η項(xiàng)評價(jià)模型的指標(biāo)或指標(biāo)、Mm為第m項(xiàng)評價(jià)區(qū)域， U ( Xmn )為第m個(gè)區(qū)域的第η個(gè)屬性值； 步驟2).建立差平方模糊物元矩陣 對于不同隸屬度分別采用不同計(jì)算公式 越大越優(yōu)型指標(biāo)計(jì)算： u(Xij)-xij/maxxij ?ζ (2) 越小越優(yōu)型指標(biāo)計(jì)算： u(xij)=min x(ij)/xij 式⑶ 其中max xuj)表示單一評價(jià)指標(biāo)中屬性值最大的數(shù)，min xuj)則表示最小的數(shù)； 由式(2)和式(3)建立標(biāo)準(zhǔn)模糊物元矩陣，使用計(jì)算后的值替代原位置的值，則可得：式(4)中:Mo為任一評價(jià)指標(biāo);Cn為評價(jià)區(qū)域，U(XQ1)為隸屬度計(jì)算值替換值;Ron為單一 指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)模糊物元矩陣，此處僅為舉例給出了 "〇"屬性項(xiàng)。 以au表示標(biāo)準(zhǔn)模糊物元矩陣和復(fù)合模糊物元矩陣差的平方，則可構(gòu)成差平方模糊物元 矩陣：式(5)中:Mm為第m項(xiàng)屬性，Cn為第η個(gè)評價(jià)區(qū)域，anm為第η個(gè)評價(jià)區(qū)域的第m項(xiàng)物元矩陣的 差平方替換值，構(gòu)成差平方物元矩陣。 步驟3).使用差平方模糊物元矩陣與AHP-PSR所得出的權(quán)值綜合加權(quán)，得到物元的節(jié)域 與經(jīng)典域，根據(jù)經(jīng)典域，對評價(jià)值進(jìn)行劃分，得到待評價(jià)區(qū)域的評價(jià)結(jié)果。5. -種生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)方法，其特征在于:包括以下步驟：51. 利用ΑΗΡ層次分析決策和PSR結(jié)構(gòu)模型相結(jié)合，建立由目標(biāo)層X、準(zhǔn)則層Y和指標(biāo)層Z 成的生態(tài)安全評價(jià)體系；52. 在指標(biāo)層把待評價(jià)區(qū)域的評價(jià)指標(biāo)劃分為壓力、狀態(tài)和響應(yīng)三個(gè)方面；53. 對準(zhǔn)則層進(jìn)行賦權(quán)；54. 按照ΑΗΡ的權(quán)值計(jì)算方法對PSR各準(zhǔn)則下的指標(biāo)進(jìn)行權(quán)值計(jì)算，得到的結(jié)果與準(zhǔn)則 層的權(quán)值相乘，得到組合權(quán)重；55. 利用步驟S2計(jì)算得到的權(quán)值與差平方模糊物元矩陣進(jìn)行綜合加權(quán)，得到評價(jià)值，并 按照值的大小，用自然斷點(diǎn)法，對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行劃分，得到各待評價(jià)區(qū)域的評價(jià)結(jié)果。
【文檔編號】G06F19/00GK105956390SQ201610271970
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】官冬杰, 曾笑, 曾一笑
【申請人】重慶交通大學(xué)