基于Logistic回归和NFCA的水资源供需风险分析模型及其应用

我国城市水资源供需研究多从需水的角度考虑供需平衡,而忽略了供需风险的研究。针对这一问题,论文从危险性、暴露性和脆弱性的角度构建水资源供需风险指标体系,建立了基于Logistic回归和非线性模糊综合评价(NFCA)的供需风险分析模型。考虑供水的随机不确定性,以北京市为例,研究多种不同来水条件下的风险,结果表明:在1956-2007年的来水条件下,2020年固有风险均为一级风险;利用外调水和再生水后,现实风险中三级和四级风险占75%,一级和二级风险仍然占了25%。因此在降水量很小的情况下,水资源供需风险仍然处于较高水平。     

区域综合环境风险评价方法体系研究

为准确识别环境事故风险因子扩散规律及环境风险主导因素,本研究将环境风险的3个主体“风险源-介质-受体”作为系统层,结合层次分析法（AHP）与时序加权平均算子（TOWA）建立动态模型计算标准层指标贡献率,最后基于空间地理特性确定指标层,加权计算单项风险,进而建立区域综合环境风险评价方法体系,并以南京市为案例研究对象进行综合环境风险评估.结果表明,南京市整体呈现一般风险水平,风险水平的高值区主要分布在靠近长江的江北新区核心区、南京主城区.该方法在保证指标体系评估完整性的同时,引入了区域时空特征,提高了区域环境风险管理的精细化与空间可视化程度.     

区域综合环境风险评价方法体系研究

为准确识别环境事故风险因子扩散规律及环境风险主导因素,本研究将环境风险的3个主体“风险源-介质-受体”作为系统层,结合层次分析法（AHP）与时序加权平均算子（TOWA）建立动态模型计算标准层指标贡献率,最后基于空间地理特性确定指标层,加权计算单项风险,进而建立区域综合环境风险评价方法体系,并以南京市为案例研究对象进行综合环境风险评估.结果表明,南京市整体呈现一般风险水平,风险水平的高值区主要分布在靠近长江的江北新区核心区、南京主城区.该方法在保证指标体系评估完整性的同时,引入了区域时空特征,提高了区域环境风险管理的精细化与空间可视化程度.     

基于BN的模糊系统事故风险管理辅助分析

为提高模糊系统事故定量风险管理水平,将三角模糊数与贝叶斯网络相结合,提出基于BN的模糊系统事故风险管理辅助分析方法.首先通过致险机理分析确定风险事件各致险因子,在此基础上构建贝叶斯网络(BN),致险因子的先验概率用三角模糊数进行处理;然后利用BN的推理技术对风险事件进行概率预测、致因诊断和致险因子重要度分析;最后以某化工企业储油罐体火灾爆炸事故为例,应用该方法进行实证研究.结果表明:该方法能定量预测风险事件发生概率以界定风险等级,致因诊断能快速查明最可能的致因因素及其组合,重要度分析能找出系统薄弱环节以明确风险管理控制要点,从而为模糊系统事故风险管理提供辅助决策支持.     

巢湖流域水资源可持续性评价方法研究

水资源可持续性评价模型(WRSEM,Water Resource Sustainability Evaluation Model)能够定量地评价流域水资源的可持续性,是流域水资源管理的一个有效工具。本文为了科学地衡量巢湖流域水资源开发、利用和管理的可持续性,构建了巢湖流域水资源可持续性评价模型和评价指标体系。巢湖流域水资源可持续性评价指标体系由4个一级指标(经济效率、社会公平、环境保护和保障能力)和20个二级指标构成。最后根据相对权重综合计算得到流域水资源可持续性指数。评价结果表明了巢湖流域水资源可持续性的程度,同时研究结果为巢湖流域水资源管理及其相关政策制定提供了科学依据。     

化工企业环境风险综合评价模式及其应用

针对现有化工企业环境风险评价模式在指标筛选与不确定性处理方面的不足,构建了包括源项因子、过程因子和受体因子3项一级指标、14项二级指标的评价指标体系层次结构;并提出了基于模糊层次分析法的指标权重确定方法和基于模糊隶属度的指标风险水平确定方法,计算化工企业环境风险综合评价值,判定风险等级.以上海某化工企业作为案例,验证了本评价模式的有效性;根据评估,若将该企业迁至人口密度较低的工业区(低于2000人/km2)并控制风险物质在容器设备中的充装率(低于80%),可使其风险综合评价值从0.75(Ⅳ级风险)降至0.5(Ⅲ级风险).     

城市水资源综合风险评价指标体系与模型构建

水资源是城市形成、发展的必要条件,在自然和人类活动影响下,城市旱涝、缺水及水环境污染现象时有发生,水资源问题已严重阻碍了当今城市发展。在城市水资源风险评价方面,国内外学者已进行了大量的理论探索和实证研究,但方法模型尚未统一。本文在系统论述前人关于自然灾害与城市水资源、水环境风险分析与评估研究成果的基础上,基于城市灾害风险系统论的角度,提出一套适合中国城市水资源综合风险评估的指标体系;同时,对城市水资源综合风险管理模式作了一定的探讨和分析,拟为城市水资源安全规划和管理提供科学的决策依据。     

山地城市灾害系统模糊风险评价

灾害风险是当前灾害研究的热点和核心之一。从灾害系统整体角度,厘定区域灾害系统风险,明晰灾害系统风险要素构成及其作用机制,对于科学指导区域综合防灾减灾具有重要意义。在山地城市灾害系统研究的基础上,基于"R=H×E×S/C"的灾害系统模糊风险概念模型,构建了反映山地城市灾害系统"致灾因子危险性、承灾体暴露性、灾损敏感性和防灾减灾能力"四个方面的"山地城市灾害系统模糊风险评价指标体系";提出了对山地城市灾害系统模糊风险进行定量评价与排序的"综合赋权(AHP-EVM)"二级模糊综合评判模型。在上述研究基础上,以重庆市38个区县作为研究对象,对理论模型进行了实证研究,并从整体上初步阐明和解释了山地城市(重庆市)38个区县的灾害系统模糊风险等级及成因。研究得出以下结论:(1)基于"综合赋权"模糊综合评判的"山地城市灾害系统模糊风险"评价结果科学、可靠,能够从整体反映山地城市灾害系统模糊风险水平及其构成。经过与灾情数据对比、专家评判,本研究所得评价结果通过验证,且与"模糊物元评价"所得结果基本一致。(2)重庆市灾害系统模糊风险整体水平居中。其中,渝中区、江北区,渝东北的城口县、奉节县以及渝东南的酉阳县,灾害系统风险等级高,各类灾害发生及造成损失的可能性较大,是未来防灾减灾工作的重点。     

基于模糊贝叶斯网络的城市地下综合管廊运维风险分析

为了对城市地下综合管廊运维中的风险进行准确的评估,为日常城市地下综合管廊的风险防范方案提供依据,针对现行城市地下综合管廊风险评价中解释能力不足的缺点,构建了城市地下综合管廊运维风险评价指标体系,在模糊评价思路的基础上引入了贝叶斯算法理论,综合风险发生概率和后果两方面对城市地下综合管廊的运维风险进行了评估,并以北京市某地下综合管廊为例进行了实证分析。结果表明:(1)量化指标时融合了概率和后果两个方面,一方面考虑了风险发生的可能性包含的概率信息,另一方面考虑了风险发生所引起的后果损失率,这两方面的融合使得综合评价指标更符合实际,更具指导意义;(2)模糊贝叶斯理论不仅能对城市地下综合管廊的运维风险进行准确的评估,还能够推理各个风险因素之间的因果概率关系,这种强大的风险解释能力有利于及早控制风险,及时避免损失;(3)这种基于数据分析的风险评估方法在很大程度上降低了主观因素的影响,增加了评估结果的精确程度和风险预测的客观性。     

污染场地健康风险评价中多介质模型的优选研究

综合考虑了参数不确定性、模型不确定性对风险评价结果可信度的影响差异和国内实际污染场地健康风险评价中对已有模型的不当选择可能带来的负面效应,提出相对于参数不确定性的控制,针对目标情景的适当模型选择应成为提高风险评价结果可信度的更重要环节.本研究选取了模型理论架构上符合案例情景的美国环境保护署研发的3MRA、MMSOILS和美国劳伦斯伯克力国家实验室研发的CalTOX 3个被广泛使用的污染场地健康风险评价多介质模型,并与蒙特卡洛模拟相结合,载入污染厂址案例,并对特定受体进行了风险评价,由此定量分析了参数不确定性和模型选择不确定对评价结果可信度的影响程度,并通过对比3个模型的内在架构分析了不确定性的可能来源,最后总结提出了“6步综合评价模式”,该模式能有效提高污染场地健康风险评价的可信度及经济可行性.     

地下水饮用水源地污染源风险等级评价方法研究

基于地下水饮用水源地与污染源相互作用的机理,综合考虑污染源荷载风险(L)、地下水污染风险(V)和地下水饮用水源地属性(P),建立了一套地下水饮用水源地污染源风险等级评价指标体系;运用层次分析法确定了风险等级评价指标体系中21个指标的权重,并通过加权求和模型,构建了污染源风险等级评价指数(I)的计算方法;依据污染源风险等级评价指数将污染源风险等级划分为高风险、较高风险、中等风险和低风险四个等级,以为地下水饮用水源地供水安全保障提供科学依据。     

区域水资源承载力评价指标体系的研究

论文从区域水资源社会经济系统结构分析入手,围绕水资源承载力研究的核心问题--水资源承载力评价指标体系,提出水资源承载力可以用宏观指标和综合指标来衡量。宏观指标从供需平衡角度描述水资源系统能够支撑的经济规模和人口数量;综合指标反映水资源社会经济系统的承载状态和协调状况。与评价指标相适应,建立了水资源承载力的计算模型与方法。将这一指标体系、模型与方法运用于实际,取得了较好的结果。     

简易垃圾填埋场地下水污染风险评价

对简易垃圾填埋场污染地下水的风险进行评价是开展地下水保护的重要手段. 基于对简易垃圾填埋场污染地下水的系统结构分析,构建了包括填埋场危险性、评价对象暴露性、包气带抗污性、含水层脆弱性以及地下水危害性等影响因素的地下水污染风险评价指标体系,确定了各评价指标的取值依据和取值范围(为1~10),采用层次分析(AHP)法确定了各评价指标的权重,并建立了综合指数风险评价模型. 以北天堂简易垃圾填埋场对北京市水源四厂地下水污染的风险评价为例,对该风险评价模型进行了验证. 结果表明,北天堂简易垃圾填埋场对北京市水源四厂地下水污染风险指数为7.455 6,污染风险等级较高,与有关研究结果相符,证实所建立的地下水污染的综合指数风险评价模型与指标体系合理.      

改进突变模型在地下水开发风险评价中的应用研究

地下水资源的不合理开采对生态环境和人类健康势必造成严重危害,对地下水开发利用进行有效的风险识别与评价,可为水资源综合规划和科学管理奠定基础和提供参考依据。本文以下辽河平原7个行政区域为研究区,构建适宜该区地下水开发风险评价的指标体系,基于改进的突变模型,计算研究区内各行政区的地下水开发风险综合值。结果表明,下辽河平原地下水开发风险较严重,在今后的开发利用过程中需采取有效措施,以实现地下水资源的可持续开发与利用。     

基于层次分析与集对理论的城市污染场地风险等级划分

城市污染场地风险评价过程充满不确定性因素,其中评价系统的客观随机性、评价因子选取的不完整以及监测数据的不精确都易导致评价结果失真,不能客观反映场地的实际风险情况。在综合考虑场地污染带来的潜在生态风险和人体健康风险的基础上,本文将递阶分层的评价指标体系用于场地污染风险分级,采用层次分析法确定了各层各指标的权重;并用模糊聚类思想建立了评价指标集,同时对综合评价指标进行量化,根据对综合评价指标的取值研究,将污染场地风险等级划分为低、中、较重、重和严重5类;构建了一个基于不确定信息的场地污染风险集对分析模型。实例验证表明,集对分析法与模糊综合评价法评价结果基本一致,评价手段合理,为场地污染风险等级划分提供了一种新方法。     

基于DPSIRM框架的区域水资源承载力综合评价

综合考虑影响水资源系统的资源、生态、环境、经济、社会等因素,论文通过对水资源系统内在机理研究,构建基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理（DPSIRM）概念框架的水资源承载力DPSIRM评价指标体系,给出各子系统明确的含义,以反映系统内部各要素之间的关系。在此基础上,将模拟退火算法用于投影寻踪优化,构建耦合SA-PP模型。并将模型应用于2003—2012年云南省水资源承载力综合评价,并分析投影特征值的历年变化特征。研究结果表明：2003—2012年云南省水资源承载力呈逐步上升趋势,即在当前社会经济发展水平下,云南省水资源承载力逐步增强,社会经济发展的规模处于水资源可支撑的规模范围内。2006年以前,水资源承载力呈加速增长趋势,其增长潜力较大。2006年以后,水资源承载力波动幅度较大,而2009和2011年年增幅趋于零。最佳投影方向各分量的大小反映了各评价指标对水资源承载力的影响程度,值越大则对应的评价指标对水资源承载力的影响程度越大。对水资源承载力影响程度最大的5项指标依次为：生活污水排放量、“三废”治理投资、人均GDP、单位GDP水耗和森林覆盖率。压力子系统对水资源承载力影响比重为26.15%,表明压力子系统是影响云南省水资源承载力的最重要因子。研究表明此模型具有实用性,可为区域水资源规划与管理提供科学决策依据。     

华北地区缺水风险研究

针对我国华北地区水资源风险问题,在对京津冀地区水资源背景进行分析的前提下,计算了以年为时间尺度的风险指标,并在此基础上对水资源风险进行分类和评价。结果显示,京津冀地区每年约缺水68.6×10⁸m³,北京市目前处于较高的风险水平。按照国际上现行的水资源风险指标计算方法,可以以年度为单位计算京津冀三省市水资源风险指标。结论是,1994~2006年的水资源供给风险率极高,分别为0.846、0.923、0.769;稳定性分别为0、0、0.154;恢复性分别为0.182、0.083和 0.100;脆弱性指标（缺水率）分别为0.333、0.497和0.213。在现有条件下,研究区的综合缺水风险指标分别为北京0.092~0.296、天津0.095~0.323、河北0.11~0.345,而且3个省市的风险率基本同步。在南水北调工程实施后的2010年前后,华北京津冀地区可以获得50×10⁸m³水量。在天然来水保证率为50%~75%的频率下,3个地区的水资源风险分别下降到0.131~0.169、天津0.158~0.195、河北0.180~0.218。研究区的水资源风险将继续存在。     

区域环境健康综合风险评价指标体系的构建及应用研究

探讨区域环境健康综合风险评价指标体系建立的原则、思路和方法,估算各省环境健康综合风险,为制定环境健康政策提供科学依据.运用层次分析法,结合主成分分析和独立性分析,按照"风险压力-风险现状-风险应对"的总体思路构建了23个指标的区域环境健康综合风险评价指标体系及其权重系数.运用2012年31个省(自治区、直辖市)的数据进行实证检验,并将评价结果进行聚类分析探讨地区风险的差异和规律.研究表明全国有9个省区域环境健康综合风险指数超过标准,其中特别发达(北京、天津、上海)及不发达地区环境健康综合风险相对较低,较为发达地区环境健康风险较高.区域环境健康综合风险评价指标较为科学合理,具有较好的推广性和实用性.     

基于农业自然风险综合评价的高标准基本农田建设区划定方法研究

大规模建设高产稳产、旱涝保收的高标准基本农田是当前土地整治的重要任务,论文从分析区域防灾减灾能力入手,将农业生产自然风险综合评价引入高标准基本农田建设区划定,在识别区域主要风险类型的基础上,应用可变模糊集理论,借助GIS 方法,划分综合风险等级,根据风险强度和整治可行性划定高标准基本农田建设区。结合对关中地区的实例分析,研究表明：①使用可变模糊集理论,综合考虑各单因子风险差异,可减少风险定量化的模糊不确定性;②综合风险由致灾因子危险性和承灾体脆弱性共同决定,风险评价结果可为筛选高标准基本农田建设适宜区提供依据;③综合风险等级、集中连片程度和整治潜力共同确定土地整治时序,可为划定高标准基本农田建设区和确定整治规划提供参考。     

黄土丘陵沟壑区生态风险时空动态及其风险分区—以陕西省米脂县为例

目前,黄土丘陵沟壑区等生态脆弱区生态风险评估已成为地理学与生态学应对生态系统管理的研究热点之一。以黄土丘陵沟壑区米脂县为研究区,构建“风险概率—敏感性—损失度”（PSI）的三维评价框架,并以子流域为评价单元进行数据整合,分析了米脂县2009-2015年准则层与综合生态风险的时空分异及其重心转移,并基于风险主导因子给出米脂县风险防范分区及降险对策。结果如下：（1）2009-2015年风险概率分别为49.93%、52.92%,有上升趋势;生境敏感性分别为0.61、0.60,下降了1.6%,生境质量趋好;损失度分别为0.42、0.46,损失度增加。（2）生态风险呈现中间高南北低的空间分布;研究期间生态风险值分别为0.14、0.15,风险有所升高;风险重心向西南转移跃入银州川道且风险演化主体方向为西北—东南走向。（3）风险预警区、生态恢复区、预警恢复兼顾区、自然调控区面积占比分别为7.53%、6.57%、23.86%、62.04%。基于风险主导因子的风险防范分区可有效进行风险消解,促进区域生境的可持续。