基于数据库和熵权法的海南沿海防护林部分指标的评价与分析

周玉萍 陈林川 陈凯

摘要：利用关系数据库理论中的二维关系模型，对海南部分市县沿海防护林相关指标进行管理，运用熵权法基本理论，对数据进行分析得出权重。对海南6个市县包括海口、文昌、琼海、万宁、陵水和三亚的沿海防护林防护效能进行了初步评价，同时还给出关于林带结构、群落层次结构和林龄结构等的数据分析情况。

关键词：数据库；熵权法；沿海防护林；评价

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：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

随着计算机技术的发展，林业因子精准估计越来越受到林业重视[1]，信息技术已渗透到其他非信息技术应用领域。海南省是我国仅次于台湾的第二大岛，其土地总面积为33920平方公里，它位于中国的南端，是一个四周环海的绿色之岛，它的森林覆盖率约为全岛面积的一半。海南岛同时还有一个“台风走廊”的别称。所以，沿海防护林显得尤为重要。海南省有12个沿海市县，有些市县由于热带气旋频繁登陆，其海防林被破坏得较严重；有些市县（如西部沿海地区）由于干旱，沙化严重，这部分市县造林相对困难，但其受热带气旋影响较小[2]。

利用信息技术数据库理论，再结合熵权法，对海南的部分沿海防护林的防护指标属性进行评价，对进一步了解海南的海防林状况及存在的问题具有重要意义。

2使用原理和方法

数据库理论在研究大量数据统计与分析中有着独到的优势，利用数据库理论对调查与采集来的数据进行组织、建立数据模型、之后加以统计处理，针对数据属性给出数据模型，建立二维关系表，对表中数据进行统计与分析。

熵权法既可用于评价问题中的确定指标权重，又可用于除去指标体系中对评价结果无作用的指标。在此利用其这一特点，给出指标权重，并对其进行数据分析。

2.1数据库理论

在数据库理论中，常见的数据模型有层次模型、关系模型、网状模型和面向对象数据模型。其中关系模型是人们使用的最多的一种数据模型。由于关系模型以一张二维关系表的形式构建数据，既通俗易懂，又具科学性，是一种比较“接地气”的数据模型。

在利用关系模型建立数据库和数据表时，要遵循一定的原则。在建立表时，要先建立数据表结构，再输入数据记录。表结构的建立，主要是针对字段属性的设置，如：字段名称、字段宽度、字段类型、小数位数（如果是数值型字段的话）。字段属性的设置要科学、合理。

在关系模型中，Q1×Q2×…×Qn的子集叫作在域Q1，Q2，…Qn上的关系，表示为：R（Q1，Q2，…Qn），其中R表示关系名，n是关系的度。

对于数据表中，则是：

数据表名（字段1，字段2，字段3……字段n）。

基于以上理论建立数据表，当需要多表操作时，需建立数据库，并将数据表放于数据库中；若多表间存在关联，则需对各表建立索引，并按牵引关键字建立表间联系，该联系方式可以是一对一、一对多和多对多。

2.2熵权法

熵权法是一种客观赋权方法。在其使用中，可根据各项指标的变异程度，利用信息熵计算出指标的熵权，通过熵权对各指标的权重进行修正，从而得为较为客观的指标权重。

从上面信息熵的公式可以看出：如若某个指标的熵值越小，则其指标值的变异程度越大，提供的信息量越多，在綜合评价中该指标所起的作用就越大，其权重应该越大。反之，其熵值越大，则指标的变异程度越小，提供的信息最越小，在综合评价中起的作用越小，其权重也应越小。在实际应用过程中，根据各指标值的变异程度，利用熵来计算各指标的熵权，再利用各指标的商权对指标进行加权，则会得到相对来说比较客观的评价结果。

3数据表

3.1数据源

林业资源对于生态环境的影响非常重要，必须要加强对于森林保护的预防措施和手段管理[3]。目前海南部分地区沿海防护林仍存在断带、宽度不够、防护质量不理想的现象[4]，需要对沿海防护林进行调查和实地采集数据。研究中使用的原始数据取自海南省林业局海防林调查资料，同时结合了实地考察及采集的数据。数据是取自部分地区的抽样数据。

3.2建立数据表

对林业数据资源进行生态系统管理的过程中，主要指的是将社会经济、林业区域的生态因素以及其他的影响因素时行合理的分析以及决策，有效保证林业数据资源得到有效地管理[5]。项目研究过程中，将搜集的数据按所需数据属性建立了关于沿海防护林防护效能的多张二维关系数据表，它们是：因素层指标权重表（如表1所示）、龄级结构比例权重表（如表2所示）、林分长势比例权重表（如表3所示）、群落层次结构比例权重表（如表4所示）、林种配置比例权重表（如表5所示）、林带结构比例权重表（如表6所示），还有代表着林结构的一些属性指标，如：林分密度、平均树高、平均胸径、树冠长度、冠幅宽度、郁闭度、枯枝落叶厚度、枯枝落叶盖度等。对以上数据中的指标属性建立一个综合评价指标含义表，如表7所示。

海口、文昌、琼海、万宁、陵水、三亚六个市县的沿海防护林评价指标数据如表8所示。该评价指标的原始数据（表8）是根据海南省林业局相关海防林调查资料进行分析统计得出的。

根据以上表中数据，海口、文昌、琼海、万宁、陵水、三亚六个市县的沿海防护林评价指标数据中关于林带结构分析统计图如图1所示；群落层次结构分析统计图如图2所示；林龄结构分析统计图如图3所示。

4数据指标分析与评价

当各备选项目或因素在指标j上的值完全相同时，该指标的熵达到最大值1，其熵权为0，说明该指标未能向决策者提供有用的信息，即在该指标下，所有的备选项目或因素对决策者来说是无差异的，可考虑去掉该指标。因此，熵权本身并不是表示指标的重要性系统，而是表示在该指标下对评价对象的区分度。依据熵权法对海口、文昌、琼海、万宁、陵水、三亚六个市县进行评价打分，其结果如表9所示。

5结语

利用熵权法对海南部分市县沿海防护林指标体系进行权重的确定，得到相关评价指标数据，依据评价指标数据建设二维关系数据表，再对表中数据进行统计分析。熵权法可以用于很多需要确定权重的过程，在此应用于沿海防护林相关指标权重中，结合二维关系数据库的数据分析方法共同使用。得出海南省沿海防护林的防护效能有些市县做得较好，如：万宁、文昌等，而陵水、海口相对较差。

参考文献：

[1] 沈剑波，雷渊才，王功明，等.面向县级林业的数据集成技术研究[J].计算机应用与软件，2018，35（6）：64-69.

[2] 郝清玉，刘强，钟琼芯，等.沿海防护林防护效能综合评价方法的比较与选择[J].林业资源管理，2010（2）：82-88+112.

[3] 王俊玲.GIS在林业资源数据库建设中的应用分析[J].农业与技术，2018，38（12）：177.

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

[5] 孙晓林.ARCGIS在林业数据管理中的应用分析[J].农民致富之友，2018（19）：174.

【通联编辑：唐一东】