为验证该模型合理性和可行性,这里对比以下三种方法计算的结果:
(1)本模型所采用方法,即以物元可拓原理和加法合成原理相结合为基础,各层指标权重采用专家打分方式取得。
(2)以物元可拓原理和加和合成原理相结合为基础,各层指标权重采用等级门限值求得。
(3)各层指标评分由下层指标的算术平均法计算得到。
7.2.7.1 物元可拓、加法合成、专家打分权重模型
该模型中,河流综合层健康评价、类型层中的河流形态特征和水生生物状况评价由多指标支撑,采用物元可拓原理进行评价。类型层中的水环境状况和陆生生物状况为单指标,且与河长相关,采用加法合成原理进行评估。水文特征采用单指标变化率评价,可直接得出评估结果。权重由大到小依次为水环境状况、水文特征、水生生物状况、河流形态特征、陆生生物状况。
该模型最终河流健康综合评分为2.7,属亚健康,具体见表7-12。五大类型层中,评分由高到低依次为河流形态特征(健康,3.7)、水生生物状况(亚健康,2.7)、陆生生物状况(亚健康,2.1)、水文特征(不健康,1.9)、水环境状况(不健康,1.6)。该模型处理方法突出了水文、水环境、水生生物对于河流健康的重要性,降低了陆生生物状况的重要性,较客观地反映出了渭河近年来河川径流持续减少,水质水污染严重的实际。干流386km河长中,劣于Ⅲ类的河长277km、占65.8%,入河污染物量远超过其纳污能力。
表7-12 渭河干流(甘肃境内)健康评价结果(专家打分法求权重)
7.2.7.2 物元可拓、加法合成、等级门限值权重模型
该模型与前模型不同的地方在于,权重由等级门限值求得,对于评价等级Ni(i=1,2,3…n)、门限值(等级标准)xij(j=1,2,3…m),权重λij按下式计算:(www.xing528.com)
各项权重均为0.2,河流健康综合评价评分为2.9,属亚健康,具体见表7-13。五大类型层中,评分由高到低依次为河流形态特征(健康,3.3)、水生生物状况(亚健康,2.7)、陆生生物状况(亚健康,2.1)、水文特征(不健康,1.9)、水环境状况(不健康,1.6)。评价结果较专家权重打分的结果较为乐观,但重要性较低的河流形态特征对最终结果影响较大,而掩盖了水文、水环境状况较差的实际情况。
表7-13 渭河干流(甘肃境内)健康评价结果(门限值求权重)
7.2.7.3 算术平均法计算结果
算术平均法模型的渭河干流河流健康综合评价评分为2.1,属亚健康,健康程度低于其他两种方法得到的结果,具体见表7-14。算数平均法采用等权重,且未考虑到每个指标的评分与各等级之间的关联度,因而最终结果较为粗糙。五大类型层中,评分由高到低依次为河流形态特征(健康,3.4)、陆生生物状况(亚健康,2.1)、水文特征(不健康,1.9)、水环境状况(不健康,1.6)、水生生物状况(不健康,1.6)。水生生物状况评分受两栖类资源指标0分的影响,被划入不健康等级,但渭河干流历史上两栖类资源原本匮乏,算术平均法模型放大了该指标的影响,不能全面地反映河流健康的实际情况。
表7-14 渭河干流(甘肃境内)健康评价结果(算术平均法)
7.2.7.4 结果对比与验证
以上三种模型结果均为亚健康,评分由高到低依次为物元可拓、加法合成、等级门限值权重模型2.9,物元可拓、加法合成、专家打分权重模型2.7,算术平均法模型2.1。通过前面的分析,可以看出物元可拓、加法合成、专家打分权重模型结果更符合渭河实际情况,主要原因在渭河干流水生态状况中两栖类资源指标等级为0,算术平均法结果放大了该指标的影响,而物元可拓方法均衡了各指标的影响,从渭河干流历史上两栖类资源匮乏的角度来讲,物元可拓法对这类问题上的处理更为可信,所以该模型的结果应该更为可靠。
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