水环境承载能力监测预警平台

正该平台是一套水环境承载能力评估监测预警一体化、多模型集成化、决策智能化的水环境承载能力监测预警平台。平台融合了数据库管理、水环境容量计算、水污染负荷计算、水环境承载能力监测预警、GIS应用、数据共享与服务、系统管理等多个功能模块。平台能够定量化计算水环境承载能力,针对水环境承载能力超载地区,提出产业结构调整及污染物减排方案,并能够定量化模拟计算不同决策情景对水质及水环境承载力的贡献度。真正实现水环境承载力     

环境承载能力监测预警平台构建与应用

为科学衡量水环境对经济社会发展的承载能力,有效解决日趋严重的水环境问题,国家及一些地方环保部门已开展水环境承载能力的监测与评估等研究工作,但相关业务平台开发明显落后。本文从水环境承载能力监测预警平台构建角度,系统阐述了平台框架、所需关键模型技术、数据库设计、GIS平台搭建及平台应用,以期推动水环境承载能力监测评估预警业务化、系统化运行,为解决水环境承载力的监测预警提供技术支撑。     

水资源环境承载能力监测预警平台设计探讨

建立水资源环境承载力监测预警平台与机制,是实现我国环境管理战略由以环境污染控制为目标导向,向以环境质量改善为目标导向彻底转变的重要支撑手段。以水资源环境承载力领域的相关研究进展为基础,提出水资源环境承载力监控预警平台的设计框架,平台设计的逻辑结构、核心功能以及相对应的水资源环境承载力评估技术,并对该平台建设的困难、问题及未来的发展趋势进行了分析,以期为水资源环境承载能力监测预警机制建设提供有益的参考。     

面向控制单元的北运河水环境承载力预警研究

北运河流域水环境承载力严重超载，危及流域可持续健康发展.为了响应“水十条”关于建立水环境承载力监测预警的需求，基于径流模拟模型与河流一维水质模型的水资源量和水环境容量核算，构建了基于人工神经网络法的北运河流域水环境承载力预警模型，并面向水污染控制单元，开展北运河流域水环境承载力预警研究.结果表明：多变量的神经网络预警模型相较于单变量模型拟合程度更高；2018年北运河1/2以上控制单元的水环境承载力呈超载状态，其中心城区及下游地区的超载情况较为严重.最后，针对超载严重的地区，基于双向调控提出排警对策，为北运河流域水系统规划提供科学依据.     

非点源特征区水环境承载力预警与调控研究——以承德市为例

水环境承载力预警是当前水环境管理的重要内容，现有水环境承载力预警大多停留在评价层面，预警技术方法体系尚处于探索阶段.以水环境承载状态指数为预警指标，以经济社会发展、水污染治理、水资源利用等14个指标作为调控指标，建立基于系统动力学（SD）的水环境承载力预警调控模型，并以非点源为主要污染源的承德市为例开展实证研究.结果表明：按照现状趋势发展，承德市未来水环境承载状态指数将呈现不断上升趋势，并于2023年开始超载.3种调控方案的结果显示，污染治理调控方案不能满足水环境系统支持承载力的要求，推荐经济社会发展调控与污染治理调控双约束方案，该方案下，2035年水环境承载状态指数为0.65，可承载的GDP为3866亿元，人口数量为368万人，需通过提高灌溉水有效利用系数、再生水回用率、污水处理率、以及调整种植结构和畜禽养殖规模等实现.本文为以非点源污染为特征地区的水环境承载力预警与调控研究提供思路与方法，并为承德市水环境与经济社会协调发展提供定量化方案.     

白洋淀流域水环境承载力多属性决策方法优选和方案评价研究

为有效解决白洋淀流域水环境承载力多属性复杂决策问题,提出了基于人口-经济-水生态-水资源-水污染五维复杂性质决策指标评估体系(包括28项指标),并将基于新的优势关系的理想点法(TOPSIS)、多准则妥协解排序法(VIKOR)和改进密切值法应用于白洋淀流域水环境承载力多属性决策方法和方案优选中。结果表明：1)变异系数属性赋权方法实现了白洋淀流域水环境承载力多层面和复杂因素影响作用的定量化,并且表明影响该流域水环境承载力的主要因素为地下水资源量、造纸和纸制品业比例、纺织业比例、调水入淀量等;2)3种多属性决策方法中,改进密切值法计算更简便、理论更简单,为优选决策方法,它能在处理水环境承载力管理决策问题涉及的经济、社会、环境、技术标准等多层面复杂性质的同时,更好地实现水环境承载力多属性决策方案评价和优选;3)3种方法得到的多属性决策方案优选排序结果一致性达到83.3%,均表明理想型方案(F₁₂)为最优,次优方案为可持续发展型(F₁₁),最劣方案为经济低速发展型(F₂)。结合白洋淀流域实际,可采取2030年适当降低第一、二产业规...     

海水环境承载能力预警分区研究——以渤海为例

以渤海为例,借鉴国内外海洋资源环境承载力的研究成果,从海水环境承载能力的基本内涵出发,根据海洋功能区的环境要求,结合数据统计和空间分析技术,构建了海水环境承载能力预警的评估体系。评估体系以海洋功能区水质状况评价为基础,建立海水环境承载能力预警分级评价模型,根据渤海2013~2016年的海水监测数据资料,对渤海近岸进行了海水环境承载能力预警分区和分析。结果表明本方法能够科学、合理地划分海水环境承载能力预警区域,可为海洋资源环境承载力的预警评价提供新的思路,为海洋管理部门的政策制定提供技术支撑。     

浑河流域水环境风险预警平台的软件架构设计

在分析了浑河流域水环境监测、监控与管理等方面信息化现状的基础上,提出了构建浑河流域水环境风险评估及预警平台的总体软件架构,并介绍了架构中各部分的构成和具体功能,最后讨论了平台构建的关键技术。     

基于时差相关分析和模糊神经网络的白洋淀流域水环境承载力评价预警

为实现水环境承载力评价和预警,运用耦合DPSR模型和时差分析方法构建了白洋淀流域水环境承载力监测预警指标体系,并结合神经网络与模糊数学构建了T-S模糊神经网络模型,根据控制图法确定了监测预警指标阈值,解决了水环境系统的随机性和模糊性问题,最终实现了白洋淀流域水环境承载力的有效评价和预警。结果表明:1)白洋淀流域水环境承载力在2012-2015年处于较弱承载状态,在2016,2017年处于中等承载状态,现状评价等级由Ⅳ级(橙色警灯)转变为Ⅲ级(黄色警灯);2)在现状发展趋势下,2018-2035年白洋淀流域水环境承载力整体呈先上升后下降趋势,自2026年以后流域水环境整体呈恶化状态,水环境承载力逐渐从中等承载(黄色警灯)向较弱承载(橙色警灯)和弱承载状态(红色警灯)转变;3)未来区域人口的增长和雄安新区的快速发展会给白洋淀流域水环境带来巨大压力,因此可加大区域水环境保护力度,实施基于空间单元的精细化环境管控方案,推动区域经济绿色转型,促进区域水环境质量全面改善和良性发展,以提高区域可持续发展水平。     

海洋资源环境承载能力监测预警业务体系构建与应用初探

本文在综合分析海洋资源环境承载能力监测预警技术框架的基础上,从业务组织体系、监测方案综合协调机制、数据库和软件模块4个方面构建了海洋资源环境承载能力监测预警业务体系,并探讨了海洋资源环境承载能力监测预警结果在海洋空间区域/规划、海洋生态补偿与生态修复、"湾长制"等海洋管理新制度、自然资源资产管理与追责、海洋与环保督察等具体海洋监管工作中的应用方向,为构建海洋资源环境承载能力监测预警长效机制探索切实途径。     

资源环境承载力监测预警长效机制制度化研究

建立资源环境承载力监测预警长效机制是落实党中央有关资源环境保护的决策部署。本文对资源环境承载力监测预警长效机制制度化进行研究,从研究现状、存在问题以及长效机制建立的必要性几个方面进行总结,并研究探讨了三种监测预警长效机制制度化统筹应用的方式。     

饮用水水源地水质监测预警系统设计探讨

以全过程管理监测预警为目标,设计了集数据监测系统、数据传输系统、视频监控系统、预警系统于一体的饮用水水源地水质监测预警系统,为饮用水安全保障提供全过程分层次的决策方案。论述了系统的目标、框架、总体功能、以及涉及的关键技术,积极探索了将水质遥感、GIS技术、无人机技术、生物预警技术应用于饮用水监测预警管理的过程与方法,并指出该系统还需从水文过程-水环境效应的耦合模拟方面加以完善。     

流域水环境安全预警预测方法研究

本文分析了流域水环境安全预警的必要性及目前方法存在的不足,介绍了一种新型流域水环境安全预警方法,能够适应不同的场景、环境和要求,全面综合的生成水环境安全预警,提高水环境安全预警的稳定性和准确性,可以为水环境管理提供重要理论指导,应用前景良好。     

长江生态环境保护修复智慧决策平台构建与初步设计

长江流域生态环境管理存在多部门“九龙治水”的现象,导致各类数据信息分散、科研成果碎片化,缺乏综合性信息查询与管理平台支持.针对长江生态环境保护工作对数据资源共享与精准决策的需求,提出构建长江生态环境保护修复智慧决策平台（简称“长江平台”）,按照基础层、数据汇集层、数据治理层、大脑层、应用层构建平台系统框架,设计数据采集处理、数据挖掘分析、基于WebGIS的数据展示、数据分级共享、调度会商、长江舆情发布、水环境模型工具、空间制图工具等主要功能,提出平台部署方案与分期建设方案,分析了平台建设面临的多元数据汇集与标准化处理、水质目标模型筛选、水环境预测预警功能开发等难点与关键技术,同时提出平台建设与运行保障机制.通过平台建设,可实现长江流域数据采集多样化、生态环境要素可视化、环境问题诊断精准化、管理响应自动化和决策会商便利化,为长江大保护提供智慧决策支持.      

宁夏水环境承载力的定性研究——以COD和氨氮为例

主要介绍水环境承载力的研究背景、水环境承载力的定义、研究现状,以宁夏的水资源状况、自然条件、经济技术水平、科技水平建立水质水环境承载力评价指标体系,确定评价准则.根据统计年鉴、年报、调查的水文资料,选取宁夏地区的五个城市作为宁夏水环境承载力评价单元,分析宁夏市级水环境承载力状况,给出了技术路线图,根据水质水环境承载能力的评价结果,可知宁夏各区(除固原市)及宁夏全区的水质水环境承载力处于"临界超载"状态,其中固原市严重超载.     

区域水环境污染预警系统的建立

深入分析水环境污染预警系统的目的，结构，实现以及各子系统的耦合，提出区域水环境污染预警系统应由区域内多个主要预警中心组成，每个预警中心包括通讯子系统，技术支持子系统，应急风险分析和决策支持子系统等。区域水环境污染预警系统的实现由实时处理和离线处理2个部分组成，前者包括现场流量，蒸发，降雨实时信息的收集，数据的传递和接收，预警模型计算和输出，决策管理，后者包括历史数据和区域特征输入，预警模式选择；参数率定等。目前建立预警系统面临的主要困难在于实时信息的获取和系统不确定性分析方法，相应地，对系统的持续改进也就是要加强信息交流，提高模型的识别能力，扩展系统的评价与决策功能等。     

流域水生态监测网络系统设计——以辽河流域为例

为了能够准确的对辽河流域水环境的污染状况和重大污染事件进行实时监测。文章利用水生态监测手段构建了一套辽河流域水生态监测网络系统。该系统通过对水质、营养盐、藻类、大型底栖动物等监测数据进行标准化和计算最后总分,实时动态显示辽河流域水生态状况。该系统的应用,直观准确的描绘出辽河流域水环境状况,为水环境治理和预警奠定了基础。     

安徽省淮河流域水环境承载力动态评价研究

该文以安徽省淮河流域为研究对象,从社会、经济、资源、环境等方面,构建了该流域的水环境承载力指标体系及其评价模型。考虑到各评价指标之间的非线性关系,该文引入BP神经网络模型,建立了安徽省淮河流域的水环境承载力评价模型,计算环境承载能力指数。在此基础上对流域各年份的水环境承载力指标进行主成分分析,定性地描述各年份承载力的差异度,并与神经网络得到的结果相互比较验证。结果表明:影响安徽省淮河流域水环境承载力的主要指标因子优先顺序是城镇居民恩格尔系数、水资源利用率、污水厂污水集中处理率、城镇化率、人均GDP;在2001-2007年期间,水环境承载力处于一级水平;在2008-2010年期间,水环境承载力处于二级水平;在2011-2013年期间,水环境承载力处于三级水平。水环境承载力指数可用于验证过去所制定的发展和战略规划是否合理,还可对流域的未来发展方向以及发展规模提供科学的建议。     

泸沽湖流域水环境承载力研究

以湖泊流域水质、水资源量、入湖污染负荷环境承压度、湖泊生态等4个主要功能过程,兼顾考虑社会经济对水环境的影响,设计并构建了湖泊分层分级水环境承载力评价模型研究与应用体系,采用系统分析的方法对湖泊现状水环境承载力和弹性环境承载力进行了定量化的研究。     

基于BP神经网络的水环境承载力预警研究——以北运河为例

为了预测水环境承载力未来可能出现的超载状态并提出警告,达到水环境风险管控的目的,本文构建了基于BP神经网络的水环境承载力预警方法体系,并在北运河流域开展了实证研究.所构建预警模型包括COD、氨氮、总磷承载力预警子模型和水资源承载力预警子模型,且模型拟合效果较好（平均绝对百分比误差在20%左右）.研究结果表明：朝阳区、海淀区等8个行政区落在了红灯重警区域,水环境承载力超载状况最为严重;位于北运河中下游的石景山区、广阳区、北辰区和香河县处于橙灯中警区域;昌平区、顺义区等5个行政区处于黄色轻警区域;怀柔区和延庆区处于绿色无警区域,状况较好.最后,为了排除警情,基于双向调控的原则,本文从水环境全过程控制角度,分别对各区域提出了调控区域人口规模及经济发展方式、治理面源污染等具体排警措施.