基于随机森林算法的清水河流域生态系统健康评价

王文川， 梅宝澜， 李磊， 徐雷

(华北水利水电大学 水资源学院，河南 郑州 450046)

气候变化以及人类活动的加剧引发了水土流失、植被破坏、极端洪水等一系列问题，进而导致流域生态系统遭受了不同程度的破坏。因此，生态系统的健康状况引起了人们的广泛关注[1]。生态系统健康的概念产生于20世纪70年代，RAPPORT D J[2]在全球生态系统普遍退化的背景下讲述了生态系统健康的内涵。流域生态系统健康，一方面是指从生态系统自身出发，其本身能够保持结构完整性、稳定性以及自我修复性；另一方面是指人类活动与自然生态之间的相互影响，能够促进人类经济社会和谐发展，充分发挥流域生态系统的服务功能。在流域生态系统健康备受重视的今天，对流域生态系统健康状况进行评价，及时掌握流域生态健康状况以及为人类社会发挥服务功能的情况，可为今后流域内的水资源管理与保护、生物多样性、流域可持续发展等提供有益的借鉴。

针对流域生态健康评价，国内外学者对此进行了大量的研究。国外起步较早，如美国、英国、澳大利亚等国家建立了不同的评价标准体系[3-8]，许多学者也从不同角度进行了研究[9-12]。国内这方面的研究起步较晚，主要是对流域生态健康体系[13-15]以及评价方法的研究。其中，针对评价方法的研究主要包括层次分析法[16]、综合指数法[17]、模糊物元模型法[18]、灰色关联分析法[19]等。这些方法偏于受主观因素的影响，且在流域影响因素较多、评价指标较多的情况下，这些方法对处理高维非线性样本数据的适应能力不强[20]。……