基于數據庫和熵權法的海南沿海防護林部分指標的評價與分析

周玉萍 陳林川 陳凱

摘要：利用關系數據庫理論中的二維關系模型，對海南部分市縣沿海防護林相關指標進行管理，運用熵權法基本理論，對數據進行分析得出權重。對海南6個市縣包括?？?、文昌、瓊海、萬寧、陵水和三亞的沿海防護林防護效能進行了初步評價，同時還給出關于林帶結構、群落層次結構和林齡結構等的數據分析情況。

關鍵詞：數據庫；熵權法；沿海防護林；評價

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）04-0001-03

Abstract： By using the two-dimensional relational model in the relational database theory， the related indexes of coastal shelter forests in some cities and counties in Hainan are managed， and the basic theory of entropy weight method is used to analyze the data and obtain the weights. This paper makes a preliminary evaluation of the protection efficiency of coastal protective forests in six cities and counties of Hainan province， including Haikou， Wenchang， Qionghai， Wanning， Lingshui and Sanya， and gives the data analysis of belt structure， community hierarchy structure and forest age structure of these six cities and counties.

Key words： database； entropy method； coastal shelterbelt； evaluation

1引言

隨著計算機技術的發展，林業因子精準估計越來越受到林業重視[1]，信息技術已滲透到其他非信息技術應用領域。海南省是我國僅次于臺灣的第二大島，其土地總面積為33920平方公里，它位于中國的南端，是一個四周環海的綠色之島，它的森林覆蓋率約為全島面積的一半。海南島同時還有一個“臺風走廊”的別稱。所以，沿海防護林顯得尤為重要。海南省有12個沿海市縣，有些市縣由于熱帶氣旋頻繁登陸，其海防林被破壞得較嚴重；有些市縣（如西部沿海地區）由于干旱，沙化嚴重，這部分市縣造林相對困難，但其受熱帶氣旋影響較小[2]。

利用信息技術數據庫理論，再結合熵權法，對海南的部分沿海防護林的防護指標屬性進行評價，對進一步了解海南的海防林狀況及存在的問題具有重要意義。

2使用原理和方法

數據庫理論在研究大量數據統計與分析中有著獨到的優勢，利用數據庫理論對調查與采集來的數據進行組織、建立數據模型、之后加以統計處理，針對數據屬性給出數據模型，建立二維關系表，對表中數據進行統計與分析。

熵權法既可用于評價問題中的確定指標權重，又可用于除去指標體系中對評價結果無作用的指標。在此利用其這一特點，給出指標權重，并對其進行數據分析。

2.1數據庫理論

在數據庫理論中，常見的數據模型有層次模型、關系模型、網狀模型和面向對象數據模型。其中關系模型是人們使用的最多的一種數據模型。由于關系模型以一張二維關系表的形式構建數據，既通俗易懂，又具科學性，是一種比較“接地氣”的數據模型。

在利用關系模型建立數據庫和數據表時，要遵循一定的原則。在建立表時，要先建立數據表結構，再輸入數據記錄。表結構的建立，主要是針對字段屬性的設置，如：字段名稱、字段寬度、字段類型、小數位數（如果是數值型字段的話）。字段屬性的設置要科學、合理。

在關系模型中，Q1×Q2×…×Qn的子集叫作在域Q1，Q2，…Qn上的關系，表示為：R（Q1，Q2，…Qn），其中R表示關系名，n是關系的度。

對于數據表中，則是：

數據表名（字段1，字段2，字段3……字段n）。

基于以上理論建立數據表，當需要多表操作時，需建立數據庫，并將數據表放于數據庫中；若多表間存在關聯，則需對各表建立索引，并按牽引關鍵字建立表間聯系，該聯系方式可以是一對一、一對多和多對多。

2.2熵權法

熵權法是一種客觀賦權方法。在其使用中，可根據各項指標的變異程度，利用信息熵計算出指標的熵權，通過熵權對各指標的權重進行修正，從而得為較為客觀的指標權重。

從上面信息熵的公式可以看出：如若某個指標的熵值越小，則其指標值的變異程度越大，提供的信息量越多，在綜合評價中該指標所起的作用就越大，其權重應該越大。反之，其熵值越大，則指標的變異程度越小，提供的信息最越小，在綜合評價中起的作用越小，其權重也應越小。在實際應用過程中，根據各指標值的變異程度，利用熵來計算各指標的熵權，再利用各指標的商權對指標進行加權，則會得到相對來說比較客觀的評價結果。

3數據表

3.1數據源

林業資源對于生態環境的影響非常重要，必須要加強對于森林保護的預防措施和手段管理[3]。目前海南部分地區沿海防護林仍存在斷帶、寬度不夠、防護質量不理想的現象[4]，需要對沿海防護林進行調查和實地采集數據。研究中使用的原始數據取自海南省林業局海防林調查資料，同時結合了實地考察及采集的數據。數據是取自部分地區的抽樣數據。

3.2建立數據表

對林業數據資源進行生態系統管理的過程中，主要指的是將社會經濟、林業區域的生態因素以及其他的影響因素時行合理的分析以及決策，有效保證林業數據資源得到有效地管理[5]。項目研究過程中，將搜集的數據按所需數據屬性建立了關于沿海防護林防護效能的多張二維關系數據表，它們是：因素層指標權重表（如表1所示）、齡級結構比例權重表（如表2所示）、林分長勢比例權重表（如表3所示）、群落層次結構比例權重表（如表4所示）、林種配置比例權重表（如表5所示）、林帶結構比例權重表（如表6所示），還有代表著林結構的一些屬性指標，如：林分密度、平均樹高、平均胸徑、樹冠長度、冠幅寬度、郁閉度、枯枝落葉厚度、枯枝落葉蓋度等。對以上數據中的指標屬性建立一個綜合評價指標含義表，如表7所示。

?？?、文昌、瓊海、萬寧、陵水、三亞六個市縣的沿海防護林評價指標數據如表8所示。該評價指標的原始數據（表8）是根據海南省林業局相關海防林調查資料進行分析統計得出的。

根據以上表中數據，海口、文昌、瓊海、萬寧、陵水、三亞六個市縣的沿海防護林評價指標數據中關于林帶結構分析統計圖如圖1所示；群落層次結構分析統計圖如圖2所示；林齡結構分析統計圖如圖3所示。

4數據指標分析與評價

當各備選項目或因素在指標j上的值完全相同時，該指標的熵達到最大值1，其熵權為0，說明該指標未能向決策者提供有用的信息，即在該指標下，所有的備選項目或因素對決策者來說是無差異的，可考慮去掉該指標。因此，熵權本身并不是表示指標的重要性系統，而是表示在該指標下對評價對象的區分度。依據熵權法對?？凇⑽牟?、瓊海、萬寧、陵水、三亞六個市縣進行評價打分，其結果如表9所示。

5結語

利用熵權法對海南部分市縣沿海防護林指標體系進行權重的確定，得到相關評價指標數據，依據評價指標數據建設二維關系數據表，再對表中數據進行統計分析。熵權法可以用于很多需要確定權重的過程，在此應用于沿海防護林相關指標權重中，結合二維關系數據庫的數據分析方法共同使用。得出海南省沿海防護林的防護效能有些市縣做得較好，如：萬寧、文昌等，而陵水、?？谙鄬^差。

參考文獻：

[1] 沈劍波，雷淵才，王功明，等.面向縣級林業的數據集成技術研究[J].計算機應用與軟件，2018，35（6）：64-69.

[2] 郝清玉，劉強，鐘瓊芯，等.沿海防護林防護效能綜合評價方法的比較與選擇[J].林業資源管理，2010（2）：82-88+112.

[3] 王俊玲.GIS在林業資源數據庫建設中的應用分析[J].農業與技術，2018，38（12）：177.

[4] 胡小嬋，溫春生.海南省海防林研究[J].防護林科技，2009（2）：63-64.

[5] 孫曉林.ARCGIS在林業數據管理中的應用分析[J].農民致富之友，2018（19）：174.

【通聯編輯：唐一東】