本發(fā)明涉及海洋資源管理和評估，特別涉及一種基于立體確權(quán)的高效用海動態(tài)評價體系及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，立體確權(quán)用海模式的應(yīng)用成為了提高海洋資源利用率的重要手段。然而，如何準(zhǔn)確識別高效用海區(qū)域，優(yōu)化海洋資源配置，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，仍是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的用海效益判別方法存在著數(shù)據(jù)處理能力有限、判別精度不高、缺乏實(shí)時性等問題，難以滿足現(xiàn)代海洋資源管理的需求，這些問題的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了海洋資源的合理開發(fā)和保護(hù)。此外，現(xiàn)有的判別方法依舊停留在主觀評判階段，缺少客觀科學(xué)綜合評價指標(biāo)體系，限制了人們對于海洋資源利用率的合理配置。

2、海洋資源存在多層次復(fù)合性和多功能性的特點(diǎn)，決定了海洋資源必須以表層、中層、底層立體的方式進(jìn)行開發(fā)，科學(xué)、立體的開發(fā)方式是海洋資源開發(fā)的必然選擇。此外，單憑一套固定的用海效益評價體系很難合理準(zhǔn)確地對用海項(xiàng)目效益進(jìn)行評估，如何使得用海效益評價體系能夠伴隨社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而趨于完善，更是海洋治理中的重中之重。因此，基于此難題，本技術(shù)提出了一種基于立體確權(quán)的高效用海動態(tài)評價體系及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)目的

2、為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于立體確權(quán)的高效用海動態(tài)評價體系及方法，其不僅能夠根據(jù)用海項(xiàng)目的效益數(shù)據(jù)對用海項(xiàng)目作出合理準(zhǔn)確的評價，而且其評價指標(biāo)體系能夠適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在保證合理性的基礎(chǔ)上同時具有時效性，該體系及方法的應(yīng)用場景廣泛，可以實(shí)現(xiàn)對高效用海評價指標(biāo)體系的及時更新和優(yōu)化，從而提供更加高效準(zhǔn)確的用海項(xiàng)目用海效益評估。

3、技術(shù)方案

4、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于立體確權(quán)的高效用海動態(tài)評價體系及方法，根據(jù)高效用海評價指標(biāo)體系對用海效益數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值，通過層次分析法和德爾菲法相結(jié)合的方式確定各維度及指標(biāo)的權(quán)重，根據(jù)賦值結(jié)果和各維度及指標(biāo)的權(quán)重確定用海項(xiàng)目的最終得分，并根據(jù)最終得分作出分級評價，還根據(jù)環(huán)境變化、技術(shù)進(jìn)步、規(guī)則更新以及應(yīng)用反饋優(yōu)化高效用海評價指標(biāo)體系，從而實(shí)現(xiàn)對高效用海項(xiàng)目的評估和識別。

5、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于立體確權(quán)的高效用海動態(tài)評價體系，包括：

6、數(shù)據(jù)處理模塊，用于收集來自衛(wèi)星遙感圖像、海洋監(jiān)測站、用海企業(yè)申報數(shù)據(jù)等多渠道的用海效益數(shù)據(jù)，并對所述用海效益數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、篩選和標(biāo)準(zhǔn)化及歸一化處理；

7、指標(biāo)賦值模塊，用于根據(jù)高效用海評價指標(biāo)體系對用海效益數(shù)據(jù)進(jìn)行量化賦值，并通過層次分析法和德爾菲法相結(jié)合的方式確定各維度及指標(biāo)的權(quán)重；

8、分級評價模塊，用于根據(jù)賦值結(jié)果和各維度及指標(biāo)的權(quán)重確定用海項(xiàng)目的最終得分，并根據(jù)最終得分作出分級評價，所述用海項(xiàng)目的評價等級包括優(yōu)秀、良好、一般、較差和極差，其中，評價等級為優(yōu)秀的用海項(xiàng)目被劃分為高效用海項(xiàng)目；

9、體系優(yōu)化模塊，用于根據(jù)環(huán)境變化、技術(shù)進(jìn)步、規(guī)則更新以及應(yīng)用反饋優(yōu)化高效用海評價指標(biāo)體系，所述體系優(yōu)化模塊的優(yōu)化方式包括定期審查、規(guī)則變化響應(yīng)、技術(shù)進(jìn)步適應(yīng)、用海實(shí)踐反饋、特殊事件觸發(fā)調(diào)整和區(qū)域差異考量；

10、權(quán)重優(yōu)化模塊，用于通過粒子群優(yōu)化算法搜索權(quán)重空間，并確定最優(yōu)權(quán)重組合。

11、進(jìn)一步的，所述立體確權(quán)，即海域立體分層設(shè)權(quán)，是指對不同用?；顒樱凑蘸Ｓ虻乃?、水體、海床和底土等不同空間層分別進(jìn)行使用權(quán)確權(quán)。

12、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊收集到的用海效益數(shù)據(jù)類型包括海域空間數(shù)據(jù)、用海活動時間序列數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)收支數(shù)據(jù)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和社會反饋數(shù)據(jù)。

13、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊通過地理信息系統(tǒng)將用海項(xiàng)目的海域使用、海洋功能區(qū)劃和生態(tài)紅線數(shù)據(jù)進(jìn)行空間疊加分析，以獲取用海項(xiàng)目的功能區(qū)劃符合性、生態(tài)紅線符合性和利用強(qiáng)度數(shù)據(jù)，從而確定用海項(xiàng)目在不同功能區(qū)和生態(tài)紅線內(nèi)的重疊面積和比例。

14、進(jìn)一步的，用海效益評估的維度包括空間利用、時間利用、功能利用、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、生態(tài)環(huán)境、社會指標(biāo)等。

15、進(jìn)一步的，所述體系評估用海項(xiàng)目用海效益的指標(biāo)類型包括不同深度用海面積占比、立體空間用海重疊度、立體空間用海沖突程度、用?；顒映掷m(xù)時間、用?；顒又芷谛?、不同時間段用海效率變化、用海功能實(shí)現(xiàn)程度、用海功能質(zhì)量、與用海功能匹配度、單位面積經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、投資回報率、海域生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)、污染物排放達(dá)標(biāo)率、資源可持續(xù)利用指數(shù)、就業(yè)帶動效應(yīng)、社區(qū)滿意度等。

16、所述體系通過將原始用海效益數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更加直觀的效益評價得分，構(gòu)建了多維度的高效用海評價指標(biāo)體系，并細(xì)化了用海項(xiàng)目的評價得分計算方法，使得體系能夠具備更高的實(shí)時性。

17、進(jìn)一步的，所述分級評價模塊根據(jù)用海效益數(shù)據(jù)的賦值結(jié)果和各指標(biāo)的權(quán)重確定用海項(xiàng)目的各維度得分，并根據(jù)用海項(xiàng)目的各維度得分和維度對應(yīng)的權(quán)重確定用海項(xiàng)目的最終得分。

18、更進(jìn)一步的，所述分級評價模塊通過多目標(biāo)線性加權(quán)函數(shù)法計算得分。

19、通過多目標(biāo)線性加權(quán)函數(shù)法對用海項(xiàng)目進(jìn)行評價分值計算，充分考慮了不同維度和指標(biāo)對于用海項(xiàng)目用海效益的影響程度，避免了傳統(tǒng)評價方法所具有的主觀性和片面性。

20、進(jìn)一步的，所述權(quán)重優(yōu)化模塊搜索權(quán)重空間的過程中，粒子的速度更新公式為：

21、

22、式中，為第個粒子在時間時在第維上的速度；為第個粒子在時間時在第維上的速度；為慣性權(quán)重，用于控制粒子速度的衰減；為第一加速系數(shù)，用于控制粒子向個體最優(yōu)移動的趨勢，通常在1.5到2.5之間；為第二加速系數(shù)，用于控制粒子向全局最優(yōu)移動的趨勢，通常在1.5到2.5之間；為第三加速系數(shù)，用于控制粒子向局部最優(yōu)移動的趨勢，通常在0.5到1.5之間；、和為隨機(jī)數(shù)，通常使用均勻分布的隨機(jī)數(shù)生成器生成；為第個粒子在時間時在第維上的個體最優(yōu)位置；為全局最優(yōu)位置在時間時在第維上的值；為局部最優(yōu)位置在時間時在第維上的值；為第個粒子在時間時在第維上的當(dāng)前位置。

23、單純通過層次分析法和德爾菲法相結(jié)合的方式確定各指標(biāo)的權(quán)重可能因指標(biāo)體量過高或者指標(biāo)更新頻繁而無法快速、高效、精準(zhǔn)的獲得最優(yōu)權(quán)重組合，增設(shè)權(quán)重優(yōu)化模塊能夠快速收斂到最優(yōu)或近似最優(yōu)解，提高權(quán)重優(yōu)化的效率，通過在解空間中進(jìn)行全局搜索，減少陷入局部最優(yōu)的風(fēng)險，增強(qiáng)了體系的全局搜索能力，更科學(xué)地反映用海項(xiàng)目的實(shí)際情況，提高評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，使得體系能夠根據(jù)個體和群體的歷史最優(yōu)位置自適應(yīng)調(diào)整權(quán)重，使得權(quán)重優(yōu)化更加靈活和精確。

24、進(jìn)一步的，所述體系還包括效益預(yù)測模塊，用于根據(jù)用海項(xiàng)目的歷史效益數(shù)據(jù)和多維度評價指標(biāo)體系預(yù)測用海項(xiàng)目在未來一段時間內(nèi)的效益評級。

25、進(jìn)一步的，所述效益預(yù)測模塊通過梯度提升機(jī)調(diào)整評價模型，具體為通過學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)中的用海效率信息對新的用海項(xiàng)目進(jìn)行效率預(yù)測，識別出潛在的低效用海區(qū)域，其核心原理是通過迭代的方式，將多個弱學(xué)習(xí)器組合成一個強(qiáng)學(xué)習(xí)器。

26、進(jìn)一步的，所述評價模型的更新公式為：

27、式中，為第步的強(qiáng)學(xué)習(xí)器，為之前所有弱學(xué)習(xí)器的累加；為第步的強(qiáng)學(xué)習(xí)器；為學(xué)習(xí)率，用于控制每一步的貢獻(xiàn)；為第步的弱學(xué)習(xí)器；為調(diào)整系數(shù)，用于平衡弱學(xué)習(xí)器和地理空間模型的貢獻(xiàn)；為地理空間模型，用于捕捉海域的空間相關(guān)性。

28、所述效益預(yù)測模塊通過歷史效益數(shù)據(jù)和多維度評價指標(biāo)體系全面地分析用海項(xiàng)目的效益情況，提高了對未來一段時間內(nèi)用海項(xiàng)目用海效益的預(yù)測準(zhǔn)確性；有助于保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，減少海洋資源過度消耗和海洋環(huán)境持續(xù)惡化的問題；通過識別高效用海項(xiàng)目，加快高效用海項(xiàng)目的推動和落地，可以促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展。

29、進(jìn)一步的，所述體系還包括混合能源供電的遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備，所述設(shè)備外殼采用防腐蝕材料，內(nèi)置太陽能光伏板與微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，配備鋰電池儲能模塊，所述設(shè)備集成水質(zhì)傳感器、氣象傳感器、聲吶測深儀及gps定位模塊，通過衛(wèi)星通信傳輸數(shù)據(jù)至所述數(shù)據(jù)處理模塊。

30、第二方面，本發(fā)明還提供一種基于立體確權(quán)的高效用海動態(tài)評價方法，所述方法基于前述第一方面所述體系，包括：

31、所述方法包括：

32、對用海效益數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理；

33、根據(jù)高效用海評價指標(biāo)體系對用海效益數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值，并通過層次分析法和德爾菲法相結(jié)合的方式確定各維度及指標(biāo)的權(quán)重；

34、根據(jù)賦值結(jié)果和各維度及指標(biāo)的權(quán)重確定用海項(xiàng)目的最終得分，并根據(jù)最終得分作出分級評價；

35、根據(jù)環(huán)境變化、技術(shù)進(jìn)步、規(guī)則更新以及應(yīng)用反饋優(yōu)化高效用海評價指標(biāo)體系；

36、通過粒子群優(yōu)化算法尋找最優(yōu)的權(quán)重組合。

37、第三方面，本發(fā)明還提供了一種計算機(jī)設(shè)備，包括處理器和存儲器，所述處理器與所述存儲器相連，所述存儲器用于存儲計算機(jī)程序，所述處理器用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的計算機(jī)程序，以使得所述計算機(jī)設(shè)備執(zhí)行實(shí)現(xiàn)前述所述基于立體確權(quán)的高效用海動態(tài)評價方法中的至少一個步驟。

38、第四方面，本發(fā)明還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)前述所述基于立體確權(quán)的高效用海動態(tài)評價方法中的至少一個步驟。

39、本發(fā)明根據(jù)高效用海評價指標(biāo)體系對用海效益數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值，通過層次分析法和德爾菲法相結(jié)合的方式確定各維度及指標(biāo)的權(quán)重，根據(jù)賦值結(jié)果和各維度及指標(biāo)的權(quán)重確定用海項(xiàng)目的最終得分，并根據(jù)最終得分作出分級評價；根據(jù)環(huán)境變化、技術(shù)進(jìn)步、規(guī)則更新以及應(yīng)用反饋優(yōu)化高效用海評價指標(biāo)體系；通過粒子群優(yōu)化算法尋找最優(yōu)的權(quán)重組合，從而優(yōu)化高效用海評價指標(biāo)體系中各維度和指標(biāo)的權(quán)重；根據(jù)用海項(xiàng)目的歷史效益數(shù)據(jù)和多維度評價指標(biāo)體系預(yù)測用海項(xiàng)目在未來一段時間內(nèi)的效益評級。該體系及方法的應(yīng)用場景廣泛，可以實(shí)現(xiàn)對高效用海評價指標(biāo)體系的及時更新和優(yōu)化，從而提供更加高效準(zhǔn)確的用海項(xiàng)目用海效益評估。

40、有益效果

41、通過實(shí)施上述本發(fā)明提供的基于立體確權(quán)的高效用海動態(tài)評價體系及方法，具有以下技術(shù)效果：

42、(1)本發(fā)明根據(jù)高效用海評價指標(biāo)體系對用海效益數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值，通過層次分析法和德爾菲法相結(jié)合的方式確定各維度及指標(biāo)的權(quán)重，根據(jù)賦值結(jié)果和各維度及指標(biāo)的權(quán)重確定用海項(xiàng)目的最終得分，并根據(jù)最終得分作出分級評價。通過將原始用海效益數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更加直觀的效益評價得分，構(gòu)建了多維度的高效用海評價指標(biāo)體系，并細(xì)化了用海項(xiàng)目的評價得分計算方法，使得體系能夠具備更高的實(shí)時性；通過多目標(biāo)線性加權(quán)函數(shù)法對用海項(xiàng)目進(jìn)行評價分值計算，充分考慮了不同維度和指標(biāo)對于用海項(xiàng)目用海效益的影響程度，避免了傳統(tǒng)評價方法所具有的主觀性和片面性。

43、(2)根據(jù)環(huán)境變化、技術(shù)進(jìn)步、規(guī)則更新以及應(yīng)用反饋優(yōu)化高效用海評價指標(biāo)體系。通過識別并調(diào)整不合理的指標(biāo)賦值和權(quán)重，從而確保高效用海評價指標(biāo)體系能夠及時優(yōu)化和更新，確保評價體系始終與當(dāng)前環(huán)境和技術(shù)發(fā)展水平相匹配，提高了體系的適應(yīng)性和靈活性；通過優(yōu)化評價體系，可以更有效地識別和評價高效用海項(xiàng)目，促進(jìn)海洋資源的節(jié)約集約利用，實(shí)現(xiàn)海洋資源的可持續(xù)利用。

44、(3)通過粒子群優(yōu)化算法尋找最優(yōu)的權(quán)重組合，從而優(yōu)化高效用海評價指標(biāo)體系中各維度和指標(biāo)的權(quán)重。其能夠快速收斂到最優(yōu)或近似最優(yōu)解，提高權(quán)重優(yōu)化的效率，通過在解空間中進(jìn)行全局搜索，減少陷入局部最優(yōu)的風(fēng)險，增強(qiáng)了體系的全局搜索能力，更科學(xué)地反映用海項(xiàng)目的實(shí)際情況，提高評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，使得體系能夠根據(jù)個體和群體的歷史最優(yōu)位置自適應(yīng)調(diào)整權(quán)重，使得權(quán)重優(yōu)化更加靈活和精確。

45、(4)根據(jù)用海項(xiàng)目的歷史效益數(shù)據(jù)和多維度評價指標(biāo)體系預(yù)測用海項(xiàng)目在未來一段時間內(nèi)的效益評級。通過歷史效益數(shù)據(jù)和多維度評價指標(biāo)體系全面地分析用海項(xiàng)目的效益情況，提高了對未來一段時間內(nèi)用海項(xiàng)目用海效益的預(yù)測準(zhǔn)確性；有助于保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，減少海洋資源過度消耗和海洋環(huán)境持續(xù)惡化的問題；通過識別高效用海項(xiàng)目，加快高效用海項(xiàng)目的推動和落地，可以促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展。