基于Meta分析的流域生态融合评价模型研究

作     者：杨慧英 

作者单位：西北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王圣伟

授予年度：2021年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 

主      题：流域生态 Meta分析 贝叶斯网络 融合评价模型 

摘      要：复杂系统建模和综合模型的改进与应用是计算机软件工程专业一直积极探索的热门研究方向,本研究结合具有众多影响因素且与农业生产、生态健康以及食品安全有着密切联系的流域环境作为研究背景,构建基于Meta分析(荟萃分析)的融合评价模型。主要研究工作如下:(1)融合评价模型的构建:本研究首先结合RRM模型(相对风险模型)、PSR模型(压力—状态—响应模型)与重金属评价方法(单因子指数法、内梅罗指数法、地累积指数法、潜在风险指数法)利用贝叶斯网络搭建模型框架,借助Meta分析方法抽取融合模型的评价因子并确定各影响因素的概率分布,结果表明在融合评价模型的七种因素中,植被与气温是影响最大的评价因子,人文经济影响最小。然后确定典型影响因素的评价指标及评价标准,其中地形地貌结合ArcGIS和遥感图像利用地形起伏度进行计算;植被因子利用ENVI(遥感图像处理平台)提取遥感图片中的NDVI(归一化植被指数)数据计算植被覆盖度指标作为评价标准;其余因素分别利用生态足迹法、国家标准或者城镇化程度等指标进行定级。(2)融合评价模型的应用:本研究以甘肃省河西走廊东部、乌鞘岭以西、祁连山北麓的石羊河流域为研究区域。对气温和降水的数据分析发现气温呈现较为平和的状态并且研究年限内几乎无极端降水年份。水资源量数据分析发现研究年限中全部处于赤字状态,呈现石羊河流域水资源供给不足的现状。地形起伏度的计算结果中高度适宜等级占比最大。植被覆盖度图像数据的分析结果表明低覆盖度和中低覆盖度占比较大。重金属污染的分析结果工业区污染最为严重,中低风险等级的占比最大。城镇化水平在2010年至2017年间都处于中水平区,直到2018年才开始进入中高水平。石羊河流域的整体评价结论为生态境况一般,并发现降水对其生态环境影响最大,而水资源量的匮乏也是制约石羊河流域生态的重要因素。