基于改进CRITIC-熵权法组合赋权模型的西藏高原河湖健康评价

doi:10.11988/ckyyb.20240322

长江科学院院报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (9): 200-206.DOI: 10.11988/ckyyb.20240322

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基于改进CRITIC-熵权法组合赋权模型的西藏高原河湖健康评价

许继军¹(), 朱振熔¹, 雷彩秀², 杨春花¹, 宋雅静¹, 陈述¹()

¹ 长江科学院水资源综合利用研究所,武汉 430010
² 湖北省水利水电规划勘测设计院,武汉 430070

收稿日期:2024-04-01 修回日期:2024-06-19 出版日期:2024-09-01 发布日期:2024-09-20
通讯作者: 陈述
作者简介:
许继军(1971-),男,湖北武汉人,正高级工程师,博士,主要从事水文水资源、水资源管理等方面研究。E-mail:xujj07@163.com
基金资助:
国家重点研发计划项目(2023YFC3205600); 国家自然科学联合基金重点项目(U2040212); 武汉市知识创新专项项目(2023020201010111); 国家自然科学基金国际合作项目(52261145744)

Health Assessment of Rivers and Lakes in Xizang Plateau Based on Improved CRITIC-Entropy Combinatorial Weighting Model

XU Ji-jun¹(), ZHU Zhen-rong¹, LEI Cai-xiu², YANG Chun-hua¹, SONG Ya-jing¹, CHEN Shu¹()

¹ Water Resources Department, Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China
² Hubei Institute of Water Resources Survey and Design, Wuhan 430070, China

Received:2024-04-01 Revised:2024-06-19 Published:2024-09-01 Online:2024-09-20
Contact: CHEN Shu

摘要/Abstract

摘要：

河湖健康评价对于保障水资源安全、促进可持续发展具有重要意义。采用改进CRITIC-熵权法组合赋权模型,计算了高原河湖健康评价体系的指标权重,并对尼洋河和扎日南木错进行了评价。评价结果显示,尼洋河的健康等级为“健康”,准则层权重大小依次为社会服务功能、“盆”、“水”、生物;扎日南木错的健康等级为“非常健康”,准则层权重排序为“水”、“盆”、生物、社会服务功能;评价结果表明,尼洋河的河岸带植被宽度、岸线稳定性较低,扎日南木错则在岸线自然状况、大型底栖动物生物完整性和湖泊营养状态等方面仍需改进;最后,河湖对尼洋河和扎日南木错的保护和管理提出若干建议。

关键词: 健康评价, 组合赋权法, 改进CRITIC-熵权法, 西藏, 尼洋河, 扎日南木错

Abstract:

Assessing the health of rivers and lakes is crucial for ensuring water security and promoting sustainable development. Building upon previous research, this study employs an enhanced CRITIC-entropy weight method to calculate the index weights within a health assessment system for plateau rivers and lakes. Evaluations were conducted on the Nyang River and Zari Namco Lake, revealing the former’s health status as “healthy” with criterion layer weights assigned to social service function, “basin”, “water”, and biology in descending order. Zari Namco achieved a “very healthy” status, with criterion layer weights ordered as “water”, “basin”, biology, and social service function. The findings indicate a need for improvement in the Nyang River’s riparian vegetation width and shoreline stability, while Zari Namco requires enhancements in shoreline natural conditions, macrobenthic organism integrity, and lake trophic status. The paper concludes with several recommendations for the protection and management of both the Nyang River and Zari Namco Lake.

Key words: health assessment, combinatorial weighting method, improved CRITIC-entropy method, Xizang, Nyang River, Zari Namco Lake

中图分类号:

许继军, 朱振熔, 雷彩秀, 杨春花, 宋雅静, 陈述. 基于改进CRITIC-熵权法组合赋权模型的西藏高原河湖健康评价[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(9): 200-206.

XU Ji-jun, ZHU Zhen-rong, LEI Cai-xiu, YANG Chun-hua, SONG Ya-jing, CHEN Shu. Health Assessment of Rivers and Lakes in Xizang Plateau Based on Improved CRITIC-Entropy Combinatorial Weighting Model[J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute, 2024, 41(9): 200-206.

分数	“盆”
分数	河流连通阻隔系数/ (个·(100 km)^-1)		岸线自然状况		河岸带植被宽度指数		违规开发利用水域岸线程度		岸带植被覆盖率/%	湖泊面积变化比例/%			大型底栖无脊椎动物生物完整性指数		鱼类保有指数/%		浮游植物多样性指数
100	0		稳定		>0.8		优		65	≤5			1.35		100		>2.5
80	0.25		基本稳定		0.6		良		50	10			0.86		75		1.8
60	0.5		亚稳定		0.45		中		35	20			0.26		50		1.2
30	1		不稳定		0.3		差		15	30			0.08		25		0.6
0	≥1		极不稳定		0		劣		0	≥40			0		0		0
分数	“水”											社会服务功能
	最低生态水位满足程度	水质优劣程度		生态流量满足程度/%				水体自净能力/ (mg·L^-1)			湖泊营养状态指数	岸线利用管理指数		防洪达标率/%		公众满意度/分
	最低生态水位满足程度	水质优劣程度		汛期最小日均流量占比		非汛期最小日均流量占比		水体自净能力/ (mg·L^-1)			湖泊营养状态指数	岸线利用管理指数		防洪达标率/%		公众满意度/分
100	年内日均水位均高于最低生态水位	Ⅰ、Ⅱ		≥30		≥50		≥6.5			≤10	岸线利用管理比例× 100		≥95		[95,100]
80	年内日均水位低于最低生态水位	Ⅲ		20		40		5.2			42			90		[80,95)
60	3 d滑动平均水位低于最低生态水位	Ⅳ		10		30		2.6			50			85		[60,80)
30	7 d滑动平均水位低于最低生态水	Ⅴ		5		10		1.7			65			70		[30,60)
0	60 d滑动平均水位低于最低生态水位	劣Ⅴ		<5		<10		0			≥70			≤50		[0,30)

分数	“盆”
分数	河流连通阻隔系数/ (个·(100 km)^-1)		岸线自然状况		河岸带植被宽度指数		违规开发利用水域岸线程度		岸带植被覆盖率/%	湖泊面积变化比例/%			大型底栖无脊椎动物生物完整性指数		鱼类保有指数/%		浮游植物多样性指数
100	0		稳定		>0.8		优		65	≤5			1.35		100		>2.5
80	0.25		基本稳定		0.6		良		50	10			0.86		75		1.8
60	0.5		亚稳定		0.45		中		35	20			0.26		50		1.2
30	1		不稳定		0.3		差		15	30			0.08		25		0.6
0	≥1		极不稳定		0		劣		0	≥40			0		0		0
分数	“水”											社会服务功能
	最低生态水位满足程度	水质优劣程度		生态流量满足程度/%				水体自净能力/ (mg·L^-1)			湖泊营养状态指数	岸线利用管理指数		防洪达标率/%		公众满意度/分
	最低生态水位满足程度	水质优劣程度		汛期最小日均流量占比		非汛期最小日均流量占比		水体自净能力/ (mg·L^-1)			湖泊营养状态指数	岸线利用管理指数		防洪达标率/%		公众满意度/分
100	年内日均水位均高于最低生态水位	Ⅰ、Ⅱ		≥30		≥50		≥6.5			≤10	岸线利用管理比例× 100		≥95		[95,100]
80	年内日均水位低于最低生态水位	Ⅲ		20		40		5.2			42			90		[80,95)
60	3 d滑动平均水位低于最低生态水位	Ⅳ		10		30		2.6			50			85		[60,80)
30	7 d滑动平均水位低于最低生态水	Ⅴ		5		10		1.7			65			70		[30,60)
0	60 d滑动平均水位低于最低生态水位	劣Ⅴ		<5		<10		0			≥70			≤50		[0,30)

指标层	上游	中游	下游	数据来源
河流连通阻隔系数/ (个·(100 km)^-1)	0	0	0.034	遥感影像监测和现场调查
岸线自然状况	亚稳定	亚稳定	基本稳定	现场调查
河岸带植被宽度指数	0.59	0	0	遥感影像测量
违规开发利用水域岸线程度	98.07	96.4	76	现场调查
生态流量满足程度/%	24.8	100	100	水文站点数据
水质优劣程度	Ⅱ	Ⅱ	Ⅱ	现场调查
水体自净能力/ (mg·L^-1)	6.25	6.05	6.37	现场调查
大型底栖无脊椎动物生物完整性指数	1.21	1.04	2.56	现场调查
鱼类保有指数	100	100	100	现场调查
防洪达标率/%	100	72.96	100	遥感影像监测和现场调查
岸线利用管理指数	0.990 5	0.995 7	0.996 7	遥感影像监测和现场调查
公众满意度/分	80.96	84.83	87.55	现场调查

指标层	上游	中游	下游	数据来源
河流连通阻隔系数/ (个·(100 km)^-1)	0	0	0.034	遥感影像监测和现场调查
岸线自然状况	亚稳定	亚稳定	基本稳定	现场调查
河岸带植被宽度指数	0.59	0	0	遥感影像测量
违规开发利用水域岸线程度	98.07	96.4	76	现场调查
生态流量满足程度/%	24.8	100	100	水文站点数据
水质优劣程度	Ⅱ	Ⅱ	Ⅱ	现场调查
水体自净能力/ (mg·L^-1)	6.25	6.05	6.37	现场调查
大型底栖无脊椎动物生物完整性指数	1.21	1.04	2.56	现场调查
鱼类保有指数	100	100	100	现场调查
防洪达标率/%	100	72.96	100	遥感影像监测和现场调查
岸线利用管理指数	0.990 5	0.995 7	0.996 7	遥感影像监测和现场调查
公众满意度/分	80.96	84.83	87.55	现场调查

目标层	准则层	权重	指标层	组合权重
尼洋河健康评价	“盆”	0.275 5	河流连通阻隔系数	0.209 5
			岸线自然状况	0.219 6
			河岸带植被宽度指数	0.169 9
			违规开发利用水域岸线程度	0.401 0
	“水”	0.271 3	生态流量满足程度	0.474 0
			水质优劣程度	0.275 0
			水体自净能力	0.251 0
	生物	0.163 6	大型底栖无脊椎动物生物完整性指数	0.276 4
	生物	0.163 6	鱼类保有指数	0.723 6
	社会服务功能	0.289 6	防洪达标率	0.405 1
			岸线利用管理指数	0.246 2
			公众满意度	0.348 7

基于改进CRITIC-熵权法组合赋权模型的西藏高原河湖健康评价

Health Assessment of Rivers and Lakes in Xizang Plateau Based on Improved CRITIC-Entropy Combinatorial Weighting Model

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指标层	1#	2#	3#	6#	4#	5#	7#	数据来源
湖泊面积变化比例/%				4.21				遥感影像监测
岸线自然状况	亚稳定	亚稳定	不稳定	亚稳定	不稳定	亚稳定	不稳定	现场调查
岸带植被覆盖率/%	95	85	75	80	50	77.5	50	遥感影像测量和现场调查
违规开发利用水域岸线程度	优	优	优	优	优	优	优	遥感影像测量和现场调查
最低生态水位满足程度/%	100	100	100	100	100	100	100	现场调查
水质优劣程度	Ⅳ	Ⅱ	Ⅱ	Ⅱ	Ⅱ	Ⅱ	Ⅱ	现场调查
湖泊营养状态指数	53.6	44.8	42	53.6	38.6	44.8	38.6	现场调查
水体自净能力/(mg·L^-1)	8.85	8.85	9.05	7.8	9.35	7.6	7.5	现场调查
大型底栖无脊椎动物生物完整性指数	0.92	0.73	0.575	1.26	0.62	0.97	0.875	现场调查
鱼类保有指数/%	100	100	100	100	100	100	100	现场调查
浮游植物多样性指数	2.35	2.43	2.45	2.08	2.01	1.91	2.42	现场调查
岸线利用管理指数	100	100	100	100	100	100	100	遥感影像测量和现场调查
公众满意度	100	92	100	92	92	92	92	现场调查

目标层	准则层	权重	指标层	组合权重
扎日南木错健康评价	“盆”	0.277 5	湖泊面积变化比例	0.292 8
			岸线自然状况	0.232 5
			岸带植被覆盖率	0.199 1
			违规开发利用水域岸线程度	0.275 6
	“水”	0.342 7	最低生态水位满足程度	0.502 9
			水质优劣程度	0.114 3
			湖泊营养状态指数	0.184 3
			水体自净能力	0.198 5
	生物	0.214 1	大型底栖无脊椎动物生物完整性指数	0.192 4
			鱼类保有指数	0.388 1
			浮游植物多样性指数	0.419 5
	社会服务功能	0.165 7	岸线利用管理指数	0.606 5
	社会服务功能	0.165 7	公众满意度	0.393 5

[1]	马卓荦, 胡和平, 王赛. 基于B-IBI的东江下游河流生态健康评价[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(9): 32-38.
[2]	章运超, 朱孔贤, 柴朝晖, 葛李灿, 闵凤阳, 彭增辉. 基于大型底栖动物完整性指数的龙感湖健康评价[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(6): 21-28.
[3]	方国华, 张文慧, 郭枫, 唐雅君. 基于云模型的平原河流生态系统健康评价[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(4): 9-16.
[4]	王念秦, 张帅, 刘鹏. 基于博弈论组合赋权法的泥石流灾害易发性评价云模型[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(2): 41-47.
[5]	刘佳丽,周天财,于欢,孙建. 西藏近25 a湖泊变迁及其驱动力分析[J]. 长江科学院院报, 2018, 35(2): 145-150.
[6]	黄建成，赵萍，闫霞，马秀琴，周银军. 西藏扎拉水电站水库泥沙对电站运行影响试验研究[J]. 长江科学院院报, 2017, 34(6): 7-11.
[7]	李鹏程，韩春，王月敏，王甲荣. 改进的RAGA-PPC模型及其在河流健康评价中的应用[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(9): 18-22.
[8]	皇甫大林,雷晓洪,马波. 卵漂石铅丝笼在西藏水土流失治理工程中的应用[J]. 长江科学院院报, 2015, 32(3): 125-128.
[9]	郭庆清，刘磊磊，张绍和，王晓密. 基于组合赋权法和聚类分析法的岩爆预测[J]. 长江科学院院报, 2013, 30(12): 54-59.
[10]	达娃. 西藏地区水资源利用分析[J]. 长江科学院院报, 2010, 27(3): 74-78.
[11]	郭彬，江春波，杨晨. 黄河口湿地健康评价（英文）[J]. 长江科学院院报, 2010, 27(10): 44-49.
[12]	王培清. 西藏尼洋河水利资源开发利用浅析[J]. 长江科学院院报, 2005, 22(3): 59-62.