泽维 · 水域生态健康智能分析平台

通用加权平均: Raw = Σ(aᵢ × sᵢ × vᵢ) / Σ(aᵢ × vᵢ)，其中 aᵢ 为丰度，sᵢ 为敏感值，vᵢ 为指示值

IPS: std = raw×4.75−3.75  |  TDI: std = −4.75×raw+24.75  |  IDP / ILM / DES: std = raw×4  |  EPID / LOBO / SLA: std = raw×5  |  IDAP: std = raw×4  |  IDCH: std = raw×2.5  |  SPEAR: 敏感种占比  |  其余指数直接使用 raw

来源: 内置硅藻指数参考库，整理自公开硅藻指数资料与 Diat.Barcode 项目数据库

分级规则

按单因子评价法计算，最终等级取所有已识别指标中的最差类别

湖库总磷：Ⅰ≤0.01, Ⅱ≤0.025, Ⅲ≤0.05, Ⅳ≤0.1, Ⅴ≤0.2 mg/L

富营养化状态指数计算说明

Carlson TSI 采用分指数算术平均法，TLI 采用分指数加权汇总法

总磷在 Carlson 体系中使用 μg/L，在 TLI 体系中使用 mg/L，录入时需在列名中明确单位

WQI = Σ(Ci × Pi) / Σ(Pi)

Ci: 归一化值 (0-100)，由各参数实测值查表获得

Pi: 相对权重，可在上方输入框中调整

分级：0–25 极差 | 26–50 差 | 51–70 中等 | 71–90 好 | 91–100 极好

浮游生物完整性指数 = 浮游植物子指数与浮游动物子指数的平均值

评分方法：下降型指标按实测值与参考值之比计算，上升型指标按最大值与参考值之间的位置计算，得分限定在 0 到 1 之间

缺少一类数据时：仅按已提供的子指数计算

五级分级：按样点结果分布划分为优秀、良好、一般、较差、极差

NPI = sqrt((P_avg² + P_max²) / 2)

Pi = Ci / Si (越低越好型) 或 Si / Ci (越高越好型, 如溶解氧)

GB3838 分级参考

单因子指数 Pi：≤1 清洁 | 1–2 轻微 | 2–3 轻污染 | 3–5 中污染 | >5 重污染

内梅罗指数 NPI：<0.59 清洁 | 0.59–0.74 轻微 | 0.74–1.00 轻污染 | 1.00–3.50 中污染 | ≥3.50 重污染

WHO 分级参考

单因子指数 Pi：≤1 清洁 | 1–2 轻微 | 2–3 中度 | >3 重度

内梅罗指数 NPI：≤1 清洁 | 1–2.5 轻微 | 2.5–7 中度 | >7 重度

文献: Preonty et al. (2025), Su et al. (2022), Dey et al. (2021)等

重金属评价指数、重金属污染指数与污染度

重金属评价指数：以各金属实测值与最大允许浓度之比为基础，汇总后进行修正。公式为 Σ(Mi/MACi) + 10 − n。分级：<10 低 | 10-20 中 | >20 高

重金属污染指数：按权重汇总各金属的质量分级值。公式为 Σ(Wi·Qi)/Σ(Wi)，其中 Qi = |Mi−Ii|/(Si−Ii)×100。分级：<15 低 | 15-30 中 | >30 高

污染度：以各金属污染因子之和表示总体污染水平。公式为 Σ(Cf_i)，其中 Cf = Ci/Si−1。分级：<1 低 | 1-3 中 | >3 高

文献: Mohan et al. (1996), Edet et al. (2002), Biedunkova et al. (2024) 等

F-IBI = mean(Scored Metrics) × 100 | 11 项指标综合评分

物种组成: M1 土著物种数 ↓ | M2 敏感物种数 ↓ | M10 外来种占比 ↑

营养结构: M4 杂食性占比 ↑ | M5 昆虫食性占比 ↓ | M6 肉食性占比 ↓

耐受性: M3 耐受个体占比 ↑

栖息地: M7 底栖物种数 ↓ | M8 水层物种数 ↓

丰度与健康: M9 总个体数 ↓ | M11 异常个体占比（DELT）↑

说明: FishBase 是常用的全球鱼类数据库，本模块使用的是基于 FishBase 整理的本地性状数据；批量评价的参考值按当前样点分布自动生成

匹配: 名称识别按种级优先，未命中时回退到属级；未匹配名称仅参与总个体数统计，不纳入依赖性状的指标计算

分级 (连续): ≥80 优秀 | 60-80 良好 | 40-60 一般 | 20-40 较差 | <20 极差

分级 (离散): ≥44 优秀 | 33-43 良好 | 22-32 一般 | 11-21 较差 | <11 极差

文献: Karr et al. (1986), Ganasan et al. (2002), An et al. (2002) 等；性状数据来源: FishBase v25.04

底栖动物完整性指数 = 12 项指标评分的平均值

物种丰富度：总分类单元数、蜉蝣目、襀翅目和毛翅目类群（EPT）分类单元数

耐受性：生物指数、生物监测工作组评分（BMWP）、耐受种占比、敏感种占比

多样性与群落组成：Shannon 多样性指数、优势种占比

功能摄食类群：撕食者占比、刮食者占比、收集者占比、捕食者占比

连续评分分级：≥8.0 优秀 | 6.0-8.0 良好 | 4.0-6.0 中等 | 2.0-4.0 较差 | <2.0 很差

离散评分分级：≥48 优秀 | 36-47 良好 | 24-35 中等 | 12-23 较差 | <12 很差

数据来源：HJ 1296-2023 附录 E、附录 F 和功能摄食类群性状库

完整性指数 = 各单项指标得分的平均值

核心指标（8项）：总分类单元数、硅藻门分类单元数、硅藻门丰度%、绿藻门丰度%、蓝藻门丰度%、优势种丰度%、Shannon H'、Pielou J'

补充候选（11项）：绿藻门分类单元数、蓝藻门分类单元数、裸藻门分类单元数、金藻门分类单元数、甲藻门分类单元数、隐藻门分类单元数、Margalef d、非硅藻/硅藻比、舟形藻科%、运动硅藻%、绿藻+蓝藻门分类单元数

参考边界自动计算：下降型指标按低分位到高分位计算，上升型指标按高分位到低分位计算

五级分类（0–10）：≥8.0 优秀 | 6.0–8.0 良好 | 4.0–6.0 中等 | 2.0–4.0 较差 | <2.0 很差

栖息地完整性指数 = 各项归一化得分的平均值

每项归一化得分 = 观察值 ÷ 该项最大值

土地利用与河岸带 4 项: F1 河岸带外土地利用（最大值 6） | F2 河岸林宽度（最大值 6） | F3 河岸林完整性（最大值 4） | F4 河道 10 m 内植被（最大值 4）

河道结构 5 项: F5 截留结构（最大值 4） | F6 河道沉积物（最大值 4） | F7 河岸结构（最大值 5） | F8 河岸掏蚀（最大值 4） | F9 河床底质（最大值 4）

栖息地多样性 3 项: F10 浅滩-深潭或曲流（最大值 4） | F11 水生植被（最大值 4） | F12 碎屑（最大值 5）

三级分级: ≥0.67 保存完好 | 0.34–0.66 中等 | <0.34 退化

文献: Nessimian et al. (2008), Monteiro-Júnior et al. (2014) 等；三级分类沿用面向城市环境的改版方法

综合得分 = 各指标标准化得分加总 × 10 / 指标数

结构指标：最大生长深度(MAXD) | 沿岸带植被覆盖率(LITT)

组成指标：高频物种数(OVER) | 沉水植物相对频率(SUBM)

耐受性指标：敏感种相对频率(SENS) | 耐受种相对频率(TOLR)

丰富度指标：本土物种数(TAXA)

深水湖：≥60 为 Q4 参考 | 50-60 为 Q3 | 41-50 为 Q2 | 23-41 为 Q1 | <23 为较差

浅水湖：≥52 为 Q4 参考 | 45-52 为 Q3 | 38-45 为 Q2 | <38 为 Q1

文献：Beck et al. (2010), Weaver et al. (2025), Bried et al. (2012)等

TRIX = (10/4) × Σ[(log Mᵢ − log Lᵢ) / (log Uᵢ − log Lᵢ)]

Vollenweider et al. (1998) 通用形式：k=10，n=4。Mᵢ 为实测值，Lᵢ/Uᵢ 为各参数下限和上限

溶解氧饱和度偏差 = |100 − 溶解氧饱和度|，溶解氧饱和度由 Weiss (1970) 公式根据水温和盐度计算

默认限值 (Lᵢ–Uᵢ)：叶绿素a 0.05–20 μg/L | 溶解氧饱和度偏差 1–100% | 溶解无机氮 0.5–600 μg/L | 总磷 0.3–100 μg/L

意大利法定分级：

2–4 优秀：高度寡营养，水质清澈，无异常藻类增殖

4–5 良好：中营养，偶尔出现局部、短期的微藻生长

5–6 中等：富营养，有明显微藻增殖，底层溶解氧偶尔降低

6–8 极差：严重富营养，伴随广泛底层缺氧和底栖生物死亡

文献：Vollenweider et al. (1998), Pettine et al. (2007), Weiss et al. (1970)等

生态质量比值 = 观测值 / 目标值，综合结果取三个准则中的最大值

营养水平准则：溶解无机氮和溶解无机磷相对目标值的平均生态质量比值

直接效应准则：叶绿素a和透明度相对目标值的平均生态质量比值，透明度按目标值 / 观测值计算

间接效应准则：氧指标相对目标值的生态质量比值，仅适用于设有氧目标值的海区

整体判定：采用一票否决规则，只要任一准则大于1即为未达标；全部不大于1为达标

文献：Fleming-Lehtinen et al. (2014)等

人为影响指数 = m_h / (m_h + m_b)

人为影响指数分级：≤0.2 低 | 0.2–0.4 较低 | 0.4–0.6 中等 | 0.6–0.8 较高 | >0.8 高

生态响应矩阵

初级症状：叶绿素a和大型藻类取均值，按 ≤0.3 低 | 0.3–0.6 中等 | >0.6 高

次级症状：溶解氧、沉水植被损失和有害藻华取最大值，按相同阈值分级

矩阵综合：按初级症状和次级症状交叉判定生态响应等级

未来趋势判断

结合系统敏感性和营养压力趋势，输出改善、不变或恶化方向，用于修正综合等级

综合评价

系统以人为影响、生态响应和趋势判断三部分结果综合输出五级等级，并保留高压力与高响应组合的拦截规则

与原始 ASSETS 方法的差异

文献: Bricker et al. (2003), Ferreira et al. (2006) 等

海洋生物指数（AMBI BC） = (0×%I + 1.5×%II + 3×%III + 4.5×%IV + 6×%V) / 100

生态组 I 到 V 的权重依次为 0、1.5、3、4.5、6，按各组相对丰度加权计算

海洋生物指数五级：0.0–1.2 优秀 | 1.2–3.3 良好 | 3.3–4.3 中等 | 4.3–5.5 较差 | 5.5–7.0 很差

文献: Borja et al. (2000), Borja et al. (2004) 等

原版方法：BQI = [Σ(Ni/N × Si)] × log10(S+1)

修订方法：BQI = [Σ(Ni/N_class × Si)] × log10(S+1) × N/(N+5)

Ni 为物种 i 的数量，N 为总数量，N_class 为已分类个体数，Si 为敏感值，S 为物种数

原版方法分级：≥14.4 优秀 | 10.8–14.4 良好 | 7.2–10.8 中等 | 3.6–7.2 较差 | <3.6 很差

修订方法分级：无统一官方阈值，等级列显示无参考分级

文献: Rosenberg et al. (2004), Leonardsson et al. (2009) 等；分级依据: NFS 2008:1

BOPA 为底栖机会多毛类 / 端足类指数

BOPA = log₁₀(fP / (fA + 1) + 1)

fP 为机会多毛类频率，fA 为端足类频率，端足类中排除 Jassa 属

五级分类：0–0.046 优秀 | 0.046–0.140 良好 | 0.140–0.194 中等 | 0.194–0.268 较差 | ≥0.268 很差

文献: Dauvin et al. (2007) 等

美国 2012 年娱乐用水水质准则（单指标框架）

单指标框架：先选定一个评价指标 同一水体不能事后改成任一指标通过就算合规

淡水-肠球菌 Enterococci: GM≤35, STV(90%ile)≤130 CFU/100mL

淡水-大肠杆菌 E. coli: GM≤126, STV(90%ile)≤410 CFU/100mL

海水-肠球菌 Enterococci: GM≤35, STV(90%ile)≤130 CFU/100mL

欧盟 2006 年沐浴水指令四级分类

百分位数按 Annex II 对数正态参数法: P = 10^{μ + z·σ} (z₉₀=1.282, z₉₅=1.65)

沿海: E.coli P95≤250/P90≤500, 肠球菌 P95≤100/P90≤185

淡水: E.coli P95≤500/P90≤900, 肠球菌 P95≤200/P90≤330

优秀(95分位) / 良好(95分位) / 合格(90分位) / 差(超标) 最终等级按两项指标中较差的一项确定

沉积物化学质量评价方法说明

当前模块集成 5 种常用方法，可根据研究对象、背景值体系和评价目标切换使用

地累积指数、富集因子和污染负荷指数更适合背景值对照评价，平均效应范围中值商和潜在生态风险指数更适合生态风险识别

改变度 = |实际年数 − 期望年数| ÷ 期望年数

实际年数指受影响后落在目标区间内的年份数，期望年数指按受影响前流量特征估计的年份数

目标区间采用受影响前数据的第 25 百分位数到第 75 百分位数

5 组 32 个参数

第 1 组：1 到 12 月月均流量

第 2 组：1、3、7、30、90 日最大值和最小值，以及基流指数

第 3 组：年最小流量发生日和年最大流量发生日

第 4 组：高脉冲和低脉冲的次数与平均历时

第 5 组：上涨率、回落率和逆转次数

改变度分级

< 0.33 低改变 | 0.33-0.67 中改变 | ≥0.67 高改变

文献: Richter et al. (1998), Richter et al. (1996), Richter et al. (1997) 等

生态赤字 = Σ max(受影响前流量 − 受影响后流量, 0) / Σ 受影响前流量

生态盈余 = Σ max(受影响后流量 − 受影响前流量, 0) / Σ 受影响前流量

综合季节改变度 = 各季节生态赤字与生态盈余之和，默认季节为冬季 11–2 月、春季 3–6 月、夏季 7–10 月

生态赤字和生态盈余都是 0 到 1 的连续值，数值越大表示流态改变越明显，结果不采用固定离散等级

文献: Vogel et al. (2007) 等

Lyne-Hollick 数字滤波法

qₜ = α·qₜ₋₁ + (1+α)/2·(Qₜ − Qₜ₋₁)，Bₜ = Qₜ − qₜ

默认进行三次通过滤波，即正向 → 反向 → 正向，默认 α = 0.925

Eckhardt 数字滤波法

Bₜ = ((1−BFImax)·α·Bₜ₋₁ + (1−α)·BFImax·Qₜ) / (1 − α·BFImax)

常年性河流 BFImax = 0.80，季节性河流 0.50，间歇性河流 0.25

基流指数 = Σ Bₜ / Σ Qₜ

文献: Nathan et al. (1990), Chapman et al. (1991), Ladson et al. (2013) 等

分级规则

按单因子评价法计算，最终类别取所有已识别指标中的最差等级

致癌风险 R = CDI × SFO

CDI_oral = (Cw×IR×EF×ED)/(BW×AT)，CDI_dermal = (Cw×SA×KP×ET×EF×ED×CF)/(BW×AT)

R_total = R_oral + R_dermal

美国环境保护署 1991 年风险判读：<1E-6 风险很低 | 1E-6 ~ 1E-4 可接受 | ≥1E-4 需要关注

危害商 HQ = CDI / RfDo

HI = ΣHQ_i 表示所有非致癌物质危害商之和

美国环境保护署 1991 年风险判读：HQ < 1 风险较低 | HQ ≥ 1 需要关注

依据: USEPA (1989), USEPA (1991), USEPA (2004), USEPA (2024) 等

Mann-Kendall 趋势检验

S = Σ sign(xⱼ − xᵢ)，Z = (S − sign(S)) / √Var(S)

当 |Z| 大于临界值时，可认为序列存在显著趋势，sign(x) 为 1、0、-1 分别表示上升、无趋势、下降

Sen 斜率估计

β = median{(xⱼ − xᵢ) / (j − i)}，β > 0 表示上升趋势，β < 0 表示下降趋势

文献: Mann et al. (1945), Kendall et al. (1975), Sen et al. (1968) 等