本发明属于海洋生态环境管理，具体涉及一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法和系统。
背景技术：
1、充油海底电缆是现代社会通信网络的重要组成部分，一旦出现电缆绝缘油漏油现象，其潜在危害就不能被忽视。漏油可能导致一系列环境问题，其中之一是对海洋生态系统的不可逆损害。当海底电缆的绝缘油泄漏进海洋时，它可能会对生态系统产生多方面的负面影响。充油海底电缆一般埋在海底1米深左右，一旦绝缘油泄露，栖息在海底的底栖生物会最先受到影响。已有研究发现过量的电缆绝缘油会对海洋底栖生物造成危害，导致它们的死亡或生长受限。这将扰乱海洋生物的生态平衡，影响海洋生物多样性和物种分布。其次，这些有毒物质可能会进入食物链，从最底层的生物逐渐向上累积，高富集电缆绝缘油的海洋生物最终可能被食用，进而威胁到人类的健康。毒性物质在食物链中逐级增加，可能引发许多健康问题，包括神经毒性、癌症和生殖问题等。但目前还未发现有相关模型用于评估海底电缆绝缘油对海洋生物毒性效应。因此，急需构建一种混合评估模型来量化评估海底充油电缆溢油对影响海域底栖生物的毒性效应。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明旨在克服了现有技术的不足，提供了一种海缆溢油对底栖生物危害评估的模型构建方法及系统。
2、为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
3、本发明第一方面提供了一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法，包括如下步骤：
4、获取海底充油电缆的溢油影响区域；
5、获取溢油影响区域的野外调查结果和模拟毒性实验结果，野外调查结果为溢油影响区域的海洋环境参数以及目标底栖生物的生存参数，模拟毒性实验结果为目标底栖生物的优势类群关于海底电缆绝缘油的室内毒性实验结果；
6、将野外调查结果和模拟毒性实验结果作为输入，利用混合评估模型得到海底电缆溢油对底栖生物生态危害的混合评估结果，混合评估模型是以野外调查结果和模拟毒性实验结果为参数依据，以海底电缆溢油的危害评估标准信息为评估标准建立得到的。
7、进一步的，混合评估模型的构建过程，包括如下步骤：
8、根据野外调查结果和模拟毒性实验结果分别构建参数化基础模拟框架，得到第一参数化框架和第二参数化框架；
9、基于危害评估标准信息适配出第一参数化框架、第二参数化框架的最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法，根据最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法构建评估模型，得到初始混合评估模型；
10、将野外调查结果和模拟毒性实验结果导入初始混合评估模型中进行训练并评估，获取溢油危害评估结果的最终损失变化值，通过最终损失变化值分析并调优训练完成的初始混合评估模型，得到海底电缆溢油对底栖生物生态危害的混合评估模型。
11、进一步的，根据野外调查结果和模拟毒性实验结果分别构建参数化基础模拟框架，得到第一参数化框架和第二参数化框架，具体包括如下步骤：
12、通过对溢油影响区域中生存的底栖生物进行调查监测，以获取目标底栖生物的生存参数；其中，生存参数包括种类、密度和生物量；
13、获取目标底栖生物的若干个类群，引入哈希算法对生存参数的哈希值进行计算，得到哈希值，同时获取各类群的预设哈希阈值，将哈希值与各类群的预设哈希阈值进行比较，并提取出哈希值大于预设哈希阈值的类群，得到目标底栖生物的优势类群；
14、通过对溢油影响区域进行野外实地调查，以获取溢油影响区域的海洋环境参数，并定义溢油影响区域的海洋环境参数为野外调查结果；其中，海洋环境参数包括温度、盐度、ph值、溶氧量、营养盐、叶绿素等；
15、根据野外调查结果对溢油影响区域的自然环境进行模拟，得到模拟自然环境，并以目标底栖生物的优势类群为实验对象，在模拟自然环境中开展海底电缆绝缘油对实验对象的室内毒性实验，得到毒性实验参数，并定义模拟毒性实验参数为模拟毒性实验结果；其中，毒性实验参数包括半致死浓度、最大无影响浓度、最低有效浓度和实验对象体内绝缘油积累量；
16、根据野外调查结果以及模拟毒性实验结果构建参数化基础模拟框架，并将野外调查结果和模拟毒性实验结果导入参数化基础模拟框架中进行拟合，得到第一参数化框架和第二参数化框架。
17、进一步的，根据野外调查结果以及模拟毒性实验结果构建参数化基础模拟框架，并将野外调查结果和模拟毒性实验结果导入参数化基础模拟框架中进行拟合，得到第一参数化框架和第二参数化框架，具体包括如下步骤：
18、将参数化模拟海底电缆溢油对底栖生物的毒性效应设置为测试用例特性，并基于测试执行算法对测试用例特性进行计算，生成测试框架；
19、获取野外调查结果以及模拟毒性实验结果的参数存储方式，定义参数存储方式为检索标签，将检索标签导入大数据网络中进行检索；
20、检索完成后，获取野外调查结果和模拟毒性实验结果的参数化结构，根据野外调查结果和模拟毒性实验结果的参数化结构以及参数存储方式编写相对应的参数化逻辑代码，并将参数化逻辑代码集成至测试框架中；
21、验证参数化逻辑代码在测试框架中是否能够正常执行测试用例特性，若未能正常执行，则对参数化逻辑代码进行重新调整并二次集成至测试框架中，最终得到第一参数化框架和第二参数化框架。
22、进一步的，基于危害评估标准信息适配出第一参数化框架、第二参数化框架的最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法，根据最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法构建评估模型，得到初始混合评估模型，具体包括以下步骤：
23、获取海底电缆溢油的危害评估标准信息，通过大数据网络获取第一参数化框架与第二参数化框架用于模型构建的网络层、激活函数、损失函数以及正则化方法；
24、引入层次分析算法对危害评估标准信息进行计算，将危害评估标准信息分解为不同的层次结构，在每个层次结构中构建比较矩阵，并计算出各比较矩阵的权重向量，最终将各权重向量进行相乘，得到危害评估标准信息的权重系数；
25、基于危害评估标准信息的权重系数对网络层、激活函数、损失函数和正则化方法进行适配筛选，得到最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法；
26、引入深度学习算法，根据最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法在深度学习算法中设计出评估模型的底层结构，并基于危害评估标准信息预设评估参数阈值，将评估参数阈值嵌入评估模型的底层结构中，得到初始混合评估模型。
27、进一步的，将野外调查结果和模拟毒性实验结果导入初始混合评估模型中进行训练并评估，获取溢油危害评估结果的最终损失变化值，通过最终损失变化值分析并调优训练完成的初始混合评估模型，得到海底电缆溢油对底栖生物生态危害的混合评估模型，具体包括以下步骤：
28、将野外调查结果和模拟毒性实验结果划分为均匀的训练集和测试集，并将训练集导入初始混合评估模型中进行训练，得到训练完成的初始混合评估模型，监控训练过程中的损失变化，得到训练损失变化值；
29、基于训练损失变化值预设允许损失变化区间，将测试集导入训练完成的初始混合评估模型中进行评估，生成溢油危害评估结果，同时获取溢油危害评估结果的最终损失变化值；
30、判断最终损失变化值是否处于允许损失变化区间，若处于，则说明训练完成的初始混合评估模型对海底电缆溢油危害底栖生物生态的评估不存在误差，无需调优；
31、若不处于，则说明训练完成的初始混合评估模型对海底电缆溢油危害底栖生物生态的评估存在误差，获取允许损失变化区间的最小允许损失变化值，计算出最终损失变化值与最小允许损失变化值之间的马氏距离；
32、基于马氏距离对初始混合评估模型进行调优修正，最终得到海底电缆溢油对底栖生物生态危害的混合评估模型。
33、进一步的，获取海底充油电缆的溢油影响区域，具体包括：
34、获取海底充油电缆的溢油速度，同时获取遥感数据和海洋水文数据，结合溢油速度、遥感数据以及海洋水文数据构建溢油扩散模型，通过溢油扩散模型确定出溢油影响区域。
35、进一步的，获取海底充油电缆的溢油速度，同时获取遥感数据和海洋水文数据，结合溢油速度、遥感数据以及海洋水文数据构建溢油扩散模型，通过溢油扩散模型确定出溢油影响区域，具体包括以下步骤：
36、获取海底充油电缆分布区域，通过声呐波测量设备对海底充油电缆分布区域进行声呐检测，得到海底充油电缆的溢油速度；
37、预设目标时间段，根据海底充油电缆的溢油速度对目标时间段内的溢油量进行计算，得到总溢油量；
38、获取海底充油电缆分布区域的历史遥感数据和历史海洋水文数据，基于多层感知机神经网络构建初始扩散模型，将总溢油量导入初始扩散模型中，并基于历史遥感数据和历史海洋水文数据在初始扩散模型中对总溢油量的扩散进行训练并验证，得到溢油扩散模型；
39、获取海底充油电缆分布区域的实时遥感数据以及实时海洋水文数据，将实时遥感数据和实时海洋水文数据导入溢油扩散模型中，得到实时溢油扩散特性，根据实时溢油扩散特性确定出溢油影响区域；其中，实时溢油扩散特性包括溢油扩散路径和溢油扩散范围。
40、本发明第二方面还提供了一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估系统，一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估系统包括存储器与处理器，存储器中储存一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法程序，一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估系统被处理器执行时，实现以下步骤：
41、获取海底充油电缆的溢油影响区域；
42、获取溢油影响区域的野外调查结果和模拟毒性实验结果，野外调查结果为溢油影响区域的海洋环境参数以及目标底栖生物的生存参数，模拟毒性实验结果为目标底栖生物的优势类群关于海底电缆绝缘油的室内毒性实验结果；
43、将野外调查结果和模拟毒性实验结果作为输入，利用混合评估模型得到海底电缆溢油对底栖生物生态危害的混合评估结果，混合评估模型是以野外调查结果和模拟毒性实验结果为参数依据，以海底电缆溢油的危害评估标准信息为评估标准建立得到的。
44、进一步的，混合评估模型的构建过程，包括如下步骤：
45、根据野外调查结果和模拟毒性实验结果分别构建参数化基础模拟框架，得到第一参数化框架和第二参数化框架；
46、基于危害评估标准信息适配出第一参数化框架、第二参数化框架的最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法，根据最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法构建评估模型，得到初始混合评估模型；
47、将野外调查结果和模拟毒性实验结果导入初始混合评估模型中进行训练并评估，获取溢油危害评估结果的最终损失变化值，通过最终损失变化值分析并调优训练完成的初始混合评估模型，得到海底电缆溢油对底栖生物生态危害的混合评估模型。
48、综上，本发明提供了一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法和系统，该方法包括获取海底充油电缆的溢油影响区域；获取溢油影响区域的野外调查结果和模拟毒性实验结果，野外调查结果为溢油影响区域的海洋环境参数以及目标底栖生物的生存参数，模拟毒性实验结果为目标底栖生物的优势类群关于海底电缆绝缘油的室内毒性实验结果；将野外调查结果和模拟毒性实验结果作为输入，利用混合评估模型得到海底电缆溢油对底栖生物生态危害的混合评估结果，混合评估模型是以野外调查结果和模拟毒性实验结果为参数依据，以海底电缆溢油的危害评估标准信息为评估标准建立得到的。本发明能够以野外调查和室内模拟毒性实验结果为参数，量化评估海底充油电缆溢油对影响海域底栖生物的毒性效应，为降低充油海缆溢油带来的潜在生态风险提供科学依据。
1.一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法，其特征在于，所述混合评估模型的构建过程，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法，其特征在于，根据所述野外调查结果和所述模拟毒性实验结果分别构建参数化基础模拟框架，得到第一参数化框架和第二参数化框架，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法，其特征在于，根据所述野外调查结果以及所述模拟毒性实验结果构建参数化基础模拟框架，并将野外调查结果和模拟毒性实验结果导入所述参数化基础模拟框架中进行拟合，得到第一参数化框架和第二参数化框架，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求2所述的海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法，其特征在于，基于所述危害评估标准信息适配出所述第一参数化框架、所述第二参数化框架的最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法，根据所述最佳的网络层、激活函数、损失函数和正则化方法构建评估模型，得到初始混合评估模型，具体包括以下步骤：
6.根据权利要求2所述的海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法，其特征在于，将野外调查结果和模拟毒性实验结果导入所述初始混合评估模型中进行训练并评估，获取溢油危害评估结果的最终损失变化值，通过所述最终损失变化值分析并调优训练完成的初始混合评估模型，得到海底电缆溢油对底栖生物生态危害的混合评估模型，具体包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法，其特征在于，获取海底充油电缆的溢油影响区域，具体包括：
8.根据权利要求7所述的海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法，其特征在于，获取海底充油电缆的溢油速度，同时获取遥感数据和海洋水文数据，结合所述溢油速度、遥感数据以及海洋水文数据构建溢油扩散模型，通过所述溢油扩散模型确定出溢油影响区域，具体包括以下步骤：
9.一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估系统，其特征在于，所述一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估系统包括存储器与处理器，所述存储器中储存一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估方法程序，所述一种海缆溢油对底栖生物生态危害的评估系统被所述处理器执行时，实现以下步骤：
10.根据权利要求9所述的海缆溢油对底栖生物生态危害的评估系统，其特征在于，所述混合评估模型的构建过程，包括如下步骤：
