黄河流域水资源可再生能力评价的云模型

对流域水资源可再生能力进行科学评判,针对评价中存在随机性及模糊性的特征,建立起基于云理论的流域水资源可再生能力综合评价模型。综合考虑水资源条件、社会经济条件及用水条件等11个指标建立水资源可再生能力评价指标体系,利用二元模糊对比法确定各个指标权重,借助云模型定量描述单指标条件下待评价区域水资源可再生能力的等级,并通过模糊变换,确定综合评判等级。云模型将不确定性概念的模糊性和随机性有机地结合在一起,用隶属函数描述评价等级的模糊性,并利用超熵概念考虑隶属度本身存在的随机性,更符合实际评判的情况。应用该模型对黄河流域9个行政分区的水资源可再生能力进行了综合评价,研究表明黄河流域的水资源可再生能力总体上较弱,其中宁夏和内蒙古最弱,其主要原因在于水资源总量短缺且水资源效率低,急需采取相关措施节流开源、提高产业用水效率,特别是需要进一步实施节水灌溉措施,降低农业灌溉定额,从而提高区域的水资源可再生能力。     

基于正态云模型和熵权的人口发展现代化程度综合评价

为有效地监测和评估人口发展现代化程度,实现人口、经济、环境协调发展,探索和构建了人口发展程度综合评价模型。针对人口发展过程中存在的模糊性和随机性问题,建立了基于正态云模型和熵权的综合评判模型。借鉴已有理论的基础上,综合考虑人口总量、人口结构等5个方面因素构建人口综合发展现代化程度指标体系,采用熵权法确定各个指标权重,借助于正态云模型定量描述单指标条件下待评价我国人口发展的等级。云模型是表示某个定性概念与定量表示之间不确定性转换的模型,它将概念的模糊性和随机性结合在一起,对解决不确定性问题具有很强的鲁棒性。采用云模型理论实现评语与评估指标值之间的不确定映射,保留了评估过程中的随机性和模糊性。最后,以2000-2009年我国10年人口发展相关指标的时间序列数据,以及2009年全国和四个直辖市的人口综合发展截面数据为例,对人口发展现代化程度进行实证检验,结果表明,该模型比传统的模糊综合法能得到更加合理的评估结果。     

基于熵权的模糊物元模型在水资源可持续利用评价中的应用

针对水资源可持续利用评价中存在的不相容性和模糊性问题,将物元分析理论与模糊集理论相结合,构建复合模糊物元,并应用加权欧式距离作综合评价,对各样本做优劣排序,并划分类别。在计算各评价指标的权重时,引入熵值理论,运用信息熵反映的样本数据的效用值确定权重,避免了权重分配中的人为干扰。结合实例应用,并与其他方法的评价结果作比较,验证了该模型的可靠性。分析表明,物元分析与模糊集理论的有效结合,能将多指标评价中的不相容矛盾转换成相容关系,且有效地避免了由于模糊性导致的信息丢失;熵值法确定的权重较好地反映了样本信息的有序度,充分利用实测数据客观地对评价指标进行赋权。结果表明,基于熵权的模糊物元模型应用于水资源可持续利用评价是合理、客观、可行的。     

GIS和模糊相似贴近度在洪灾安置区评价中的应用

在模糊物元分析的基础上,结合模糊相似贴近度的概念,将基于模糊相似贴近度的模糊物元分析方法应用于洪水灾害避难安置区评价中,并根据GIS中图层叠加方法,利用各种约束条件对方案进行初选,剔除不符合条件的方案,提高了评价效率。在评价指标权重方面,采用层次分析法和熵值法相结合的方法计算各评价指标权重,克服了单一方法在实际应用中得到的可信度存在一定偏差的缺陷,提高了评价结果的精度和可信度。该评价模型被应用到上海市长兴岛的洪灾避难安置区选择综合评价中,取得了较好的效果。该评价模型的建立为防洪避迁决策提供了科学依据     

陕西省渭河流域各城区水资源社会可再生性评价

陕西省渭河流域位于干旱、半干旱区,流域内许多城市都面临着水资源短缺问题.水资源社会可再生性是水资源在利用过程中所表现出的特性,其值的增强对于实现水资源的高效利用具有重要意义.本文针对陕西省渭河流域提出了基于若干指标来综合表征缺水城市水资源社会可再生性的方法,并在此基础上对该漉域6个城区的水资源社会可再生性进行了评价.通过建立城市水资源社会可再生性评价指标体系、分级评价标准.引入灰色关联理论,构建了灰色关联分析等级评价模型,并运用该模型分析了研究区域内各城区的水资源可再生程度.研究结果表明,宝鸡的水资源社会可再生性最强,西安、咸阳较强,杨凌区中等.渭南、铜川较弱.本文最后提出了增强这些城市水资源社会可再生性的途径.     

基于AHP和熵权的跨界突发性大气环境风险源模糊综合评价

提高跨界突发性大气环境风险源分级评价结果的客观性、准确性,可以对下一步合理分配有限的人力、物力和信息资源,对风险源进行分级实时监控提供有力依据。本文结合层次分析法(AHP)、熵和模糊数学方法对跨界突发性大气环境风险源进行风险评估。该方法首先通过构造层次分析法中的判断矩阵,得到主观权值;再利用熵权法对主观权值进行修正,得到综合权值;最后运用模糊综合评价的方法对跨界突发性大气环境风险源危害程度进行综合评估,得到跨界突发性大气环境风险源的风险等级。采用熵权来调整主观赋权法给出的权重系数,使评价结果更加客观、科学、合理。运用此法对大连市T化学有限公司30 t液氯储罐、X化工厂8 t液氯储罐和S化工厂200 t液氨储罐3个潜在跨界大气环境风险源以瞬时爆炸事故排放情形进行风险评价,确定了其风险等级。     

西部水资源开发利用风险现状评价

我国实施西部大开发战略后,西部水资源开发利用问题变得越来越突出.为了弄清楚西部水资源开发利用存在的风险现状,本文在风险概念的基础上探讨了水资源开发利用风险概念和影响因素,并构建了西部水资源开发利用风险评价指标体系.根据水资源系统表现出多模态、突跳和发散的基本突变特征,论述了运用突变理论评价水资源开发利用风险具有一定的可行性,将突变理论引入到水资源开发利用风险评价中,对西部水资源开发利用风险进行评价.首先对各项风险评价指标按照重要性排序,并对各指标值进行无量纲化;然后利用突变模型的归一公式和突变模型的评价准则进行递归运算,最后求出各层指标相对风险值(突变隶属度),将评价结果与风险等级对照,综合判断和分析各层各项指标相对风险状况.计算结果表明:在西部12个省份中,各层指标的风险值差异显著,但是水资源开发利用综合风险值分布在0 66-0.92之间,总体上属于中高度风险水平,12省份风险从小到大排序为:西藏→陕西→重庆→四川→青海→云南→贵州→广西→内蒙→甘肃→新疆→宁夏,这一结果与西部12省份水资源开发利用实际状况相符,可以为西部大开发过程水资源合理有效利用和管理提供风险决策参考依据.     

基于生命力指数与集对分析的城市生态系统健康评价

鉴于城市生态系统的生命特征,引入城市生命体概念,构建包括生产力、生活态、生态势和生机度的城市生命力指数,分别针对经济子系统、社会子系统、自然子系统及生态调控子系统来综合反映城市生态系统健康状况.引入集对分析这种不确定理论与方法,在充分考虑城市生态系统健康不确定性与相对性的基础上,构造各被评价城市与最优评价集的相对贴近度,开展城市生态系统相对健康状况比较研究,以促进城市生态系统健康水平的整体提升.利用基于集对分析的城市生命力指数综合评价模型及信急熵权重,比较了北京、上海、武汉、广州等16个城市2005年的生命力指数相对状况,结果表明:2005年,厦门、上海、北京、青岛等城市的生命力指数处于被评价城市中相对较高等级,即城市生态系统健康状况较优;而重庆、西安、银川、哈尔滨、成都等城市处于相对较低等级,即城市生态系统健康状况较劣.     

基于云模型的河流健康多层次模糊综合诊断——以赣江南昌段为例

河流健康状态是一个多因素协同影响效应的系统过程。在分析河流健康概念的基础上,综合考虑了赣江流域南昌段环境、资源、生态及服务功能的相关因素,构建了其河流健康多层次模糊综合诊断指标体系及诊断等级标准。针对河流健康影响因素多而复杂,且存在模糊性、随机性和层次性的特点,将云模型理论与模糊层次法相结合,融合云模型与模糊层次法的数据处理优势,提出了一种基于云模型的多层次模糊综合诊断方法。利用该方法对赣江南昌段河流健康状态进行诊断,结果表明,赣江南昌段处于亚健康水平,需要采取相应措施使其恢复到健康水平。通过与其他评价方法对比表明,方法诊断结果合理,可为河流健康诊断工作提供一条新途径。     

两型社会的综合评价研究

在熵模糊物元分析的基础上,结合模糊集合理论和欧式贴近度的概念,建立了资源节约型、环境友好型社会建设进程的综合评价模型,并以青岛市的资源节约型、环境友好型社会的建设进程监测为例进行了实证分析.该模型将资源节约型、环境友好型社会建设进程中各待评年度的资源节约和环境友好能力作为物元,在计算欧式贴近度时,采用熵值法确定权重系数.计算结果表明,该模型方法能够有效实现对青岛市2004 - 2009年度资源节约型、环境友好型社会建设进程及能力状况的识别与排序,评价结果与实际情况吻合较好,表明熵模糊物元分析方法合理、可行.     

淮河流域可持续发展研究的重点问题

以可持续发展的基本理论为指导 ,本研究选定淮河流域为研究的典型区域 ,试图通过对淮河流域社会、经济、资源、环境的系统分析 ,提出实现大河流域可持续发展战略的基本思路与框架     

基于云模型的太湖流域农村水环境承载力动态变化特征分析——以太湖流域镇江区域为例

农村水环境承载力的定量估算及其动态变化特征研究有助于了解农村地区水资源供需平衡和水环境质量状况,为新农村建设规划和水环境可持续发展提供科学依据。本文以太湖流域镇江区域为研究对象,结合云模型改进模糊综合评价法,构建农村水环境承载力的PSR分析框架和评估指标体系,并结合雷达图、云模型发生器分析其动态变化特征及影响因素。结果表明:云模型能够较好地表征农村水环境承载力的变化特征;农村水环境承载力对太湖流域镇江区域的工农业废水排放、供水总量和治水投入的要求更高;2010~2014年太湖流域镇江区域农村水环境承载力基本保持稳中上升的趋势,但总体处于弱承载状态,且丹阳丹徒润州京口。     

中国七大流域水资源综合管理绩效动态评价

通过国内外相关文献研究与实地调研，结合流域水资源管理的社会经济发展目标，提出了流域水资源综合管理绩效评价的内涵，构建了我国七大流域水资源综合管理绩效评价指标体系与动态评价模型。并应用该模型实证分析了1999~2010年我国七大流域水资源综合管理绩效指数动态变化趋势，对水资源综合管理绩效水平优劣进行对比分析，揭示水资源综合管理绩效指数动态变化的动因。评价显示，1999~2010年，七大流域水资源综合管理绩效指数均有不同程度的提升，按提升速度排序依次为海河、黄河、松辽、太湖、珠江、长江、淮河，按相对管理绩效水平排序依次为海河、珠江、黄河、松辽、太湖、长江、淮河；研究表明，水资源综合管理绩效指数受人均用水量、综合耗水率、农业用水比例、万元工业增加值用水量、万元GDP废水排放量、水资源开发利用率的影响较大     

基于RS-SVR模型的流域水资源脆弱性评价与预测研究——以黄河流域为例

水资源脆弱性是衡量水资源系统在气候变化以及人类活动影响下的流域承载能力的重要标准,流域水资源脆弱性评价与预测是评估流域水安全状况、辨识未来水资源系统存在的问题的重要手段。该文首先构建了黄河流域水资源脆弱性评价指标体系,利用粗糙集(Rough Set,缩写为RS)方法对原始指标体系进行降维去除冗余属性。然后,将降维后的评价指标标准值作为"评价样本",运用支持向量机回归(Support Vector Regression,缩写为SVR)模型对流域水资源脆弱性进行评价。最后,设定未来3种不同气候模式与社会经济情景,对黄河流域水资源脆弱性进行情景预测。结果表明:黄河流域过去16年间整体水资源脆弱性等级已从Ⅴ级提升到Ⅳ级水平,未来情景1、情景2下流域整体水资源脆弱性将会好转,但仍处于Ⅳ级中度脆弱水平。未来水质脆弱性与灾害脆弱性提升较为明显,水量脆弱性没有显著改善,在情景3下将恶化到Ⅴ级中高脆弱。因此未来采取积极的人工调控措施能使得水质与灾害方面获得明显的提升,而水量脆弱性则成为制约未来流域整体水资源脆弱性的瓶颈。     

淮河流域暴雨灾害时空分布及趋势规律研究

选用1958~2007年淮河流域16个地面测站50 a逐日降水观测资料，利用降水距平百分率和线性趋势法以及Morlet小波分析法，对淮河流域暴雨分布的时空规律和波动演化规律进行了研究。结果显示：（1）淮河流域暴雨日数呈现3个阶段，1958~1964年和1994~2007年为暴雨日数增长期，1965~1993年为暴雨日数减少期，且大多数年份正负距平约1~2 a交替出现，淮河流域暴雨日数在进入21世纪以来明显增加；（2）淮河流域6~8月份暴雨量偏多的年份有13次，从20世纪80年代开始洪涝也较为频繁，尤其2000年以后雨量明显增加；（3）Morlet小波的时频变化规律研究显示，淮河流域显示出一定的周期性时间序列，2、5、15、27 a是重要的周期性时序，淮河南北两部分表现出不同的暴雨发展趋势，淮河南部地区是暴雨中心地带，南强北弱的趋势日趋明显     

基于联系数与三角模糊数的黄柏河梯级水库富营养化评价

针对水体富营养化评价具有模糊性和不确定性的多属性决策问题,提出联系数与三角模糊数耦合的富营养化综合评价方法。利用多元联系数描述评价因子与评价等级之间隶属关系的不确定性,采用分段三角模糊数确定联系数差异度系数的连续变化过程和模糊性,进而计算评价因子与评价等级之间的综合联系数,并结合评价指标组合权重确定级别特征值。应用该方法对2016年7月黄柏河梯级水库的富营养化状况进行了评价。结果表明:玄庙观水库处于贫营养状态,天福庙水库、西北口水库和尚家河水库均处于中营养状态。各水库富营养化程度排序为:尚家河水库西北口水库天福庙水库玄庙观水库。该法所得结果与其它多种评价方法的结果对比表明,该方法评价结果直观有效,可以真实反映水库富营养化等级状况,能够更加细微、准确的区分同一等级水体富营养化差异,在湖库富营养化评价中具有良好的应用前景。     

汉江流域基于模糊物元评价和数据包络分析的水资源用水效率评价

结合当前水利部在实施最严格水资源管理过程中对用水效率控制的要求,构建了涵盖工业、农业、生活、生态的用水效率评价指标体系和评价标准,采用基于熵权的模糊物元评价法和数据包络分析法(DEA)对汉江流域各行政区2010、2012和2014年的用水效率进行了评价。结果显示:两种方法所得结果一致,即汉江流域各行政区2014年的用水效率均有大幅度提高,主要集中在较高和中等水平;除武汉市用水效率达到最佳水平之外,其他各行政区均为DEA无效,且规模收益均为规模递增,说明汉江流域各地区已经采取措施来提高用水效率,并取得了初步成效,但仍存在很大的节水潜力,需通过节水技术进步和产业结构调整来提高用水效率。此研究结果可为汉江流域水资源利用和节水措施提供参考和依据。     

南水北调中线工程与汉江中下游地区农业的持续发展

南水北调中线工程是指从汉江的丹江口水库引水供给华北地区,同时考虑鄂,豫两省汉江唐白河流域和淮河流域的需水要求的战略性工程,是调整水资源的空白布局,解决我国北方缺水问题的紧迫任务。汉江中下游地区是湖北省的粮仓和重要的产业基地,是汉江流域经济发展的中心。由于调水的影响,汉江丹江口以下的流量及季节性分配将发生变化,航运,水质,农业灌溉,工业生产以及城市发展等将受到不同程度的影响,直接关系到汉江中下游地区     

基于正态云模型的区域矿产资源可持续力评价

矿产资源是人类生存和社会可持续发展的基础,研究区域矿产资源的可持续力发展水平、能力和发展趋势,不仅仅是个地区问题,更应是资源保障问题,因而对我国资源承载能力和可持续发展具有十分重要的意义。针对当前区域矿产资源可持续力定量测度研究较少,且现有评价方法不能同时兼顾指标的模糊性与随机性的难题,该研究将正态云模型引入区域矿产资源可持续力综合评价。从资源、经济、环境(含人口)三方面构建矿产资源可持续力评价指标体系,基于正态云模型结合改进的层次分析法,不仅使得指标特点得以保真,而且各指标权重的计算量也大大减少,提高了评价方法的适用性。以湖南省2010—2015年间的矿产资源为研究对象,进行矿产资源可持续力定量测度。结果显示,6年间,湖南省矿产资源可持续力状态虽然始终处于III级(一般)状态,但可持续力综合值从2.600 0上升到3.070 8,区域矿产资源可持续力水平有日趋增加态势;个别评价指标仍处于较弱状态,单位GDP能耗量、万元工业产值中矿业产值比率、人口密度单因子得分值均2.5,表明这些指标相对较弱,有待进一步采取相关措施进行改善。该评价结果与实地调研基本吻合,表明该方法是可行的。本方法在定量评价中能兼顾随机性和模糊性,且计算过程简便,结果可靠,能为矿产资源定量评价提供参考。