基于物元可拓法的湿地生态系统健康评价——以衡水湖国家湿地自然保护区为例

以"压力-状态-响应"(PSR)模型构建的湿地生态系统健康综合评价指标体系为基础,基于物元可拓理论确定评价物元,构建物元经典域、节域矩阵,并结合变异系数权法建立了综合评价模型,根据特征值计算结果和等级评定标准,综合判别湿地生态系统健康的现状等级。将此法应用于衡水湖国家自然湿地保护区的生态系统健康评价,其健康等级的特征值为3.312,据此判定衡水湖湿地处于亚健康水平,但有向不健康转化的趋势。分别与分形方法、韦-费定律对同例的评价结果进行了比较,结论总体吻合,表明物元可拓模型能够应用于湿地生态系统健康评价。     

矿区生态系统健康现状模糊综合评价方法

详细提出矿区生态系统健康现状模糊综合评价方法:首先建立矿区生态系统健康综合评价指标体系;其次用层次分析法(AHP)确定指标的权重系数,并利用熵技术对权重系数进行修正;然后计算评价指标隶属度,并采用3层次模糊综合评价方法进行评价;最后,根据实际需要采用最大隶属度法或分值法对评价结果进行处理。该评价方法首次采用层次分析法和熵技术来确定评价指标的权重系数,首次采用最大隶属度法或分值法对评价结果进行处理,为矿区生态系统健康现状定量评价提供了基础。该方法仍需进一步结合矿区的实际情况,对评价指标、一些指标的权重等进一步完善,以期推广应用。     

公路生态系统健康评价指标体系研究

在把握公路生态系统健康的概念和内涵的基础上,从区域社会经济影响、道路使用性能、环境质量状况、生态景观以及环境风险5个方面选取19个典型指标构建了公路生态系统健康评价指标体系,对关键评价指标的意义进行了具体分析.为了服务于公路生态系统健康评价,对重要指标的评价标准进行了划分,并探讨了公路生态系统健康评价的主要方法及发展方向.     

煤体注水难易性评价的可拓物元模型与应用

基于可拓学的物元理论和熵原理,构建了煤体注水难易性评价的可拓物元模型,引入熵权法确定煤体注水难易性的权系数。选取裂隙发育程度、孔隙率、煤体湿润边角、煤的硬度和饱和水分增值五个指标作为评判因子,并确定煤体注水难易性分级标准和指标阀值范围,即构建了经典域物元和节域物元。利用建立的模型对五个工程实例进行综合评价,应用研究结果表明:评判结果与工程实际情况吻合良好。因此,可拓学评价方法应用于煤体注水难易性评价是可行的,与传统评价方法相比,具有计算简单、便捷实用,易于在同类工程中推广应用。     

基于熵权可拓物元模型的城市轨道交通线路运营风险评价

为全面、客观地了解城市轨道交通线路的运营风险,通过分析轨道交通线路历史故障的原因,构建了线路运营风险评价指标体系,并基于熵权可拓物元模型提出评价方法。该方法利用数理统计划分评价指标的经典域,利用熵权模型计算指标权重,利用可拓物元模型计算综合评价值和风险等级。结果表明:所构建的轨道交通线路运营风险评估指标体系切实可行;基于熵权可拓物元模型提出的评价方法能客观有效地评估线路运营风险,同时有助于有针对性地加强线路运营风险管理。     

基于熵权物元可拓理论的隧道塌方风险评估

为了准确评价隧道塌方风险等级,降低隧道施工过程中塌方事故的风险,基于熵权物元可拓理论建立了隧道塌方风险分级的评估模型。在统计及综合分析隧道塌方影响因素的基础上,选取围岩级别、跨度、偏压角度、埋深、地下水影响、断层破碎带、施工管理与技术水平7个主要因素作为隧道塌方等级评价指标。借鉴可拓学原理,将熵权法引入可拓学理论中,建立了熵权物元可拓评估模型,对隧道塌方风险进行评估。在熵权物元可拓评估模型中,对定性的指标进行量化,并对各指标进行归一化处理,构建隧道塌方等级评估的经典域、节域和待评物元;为客观、合理地确定指标权重,提出用熵权法计算指标权重;对隧道塌方风险进行关联函数值和关联度分析,确定隧道塌方风险等级及其变量特征值。在工程应用中,对某隧道1#横洞的数据进行统计分析,通过构建的熵权物元可拓评估模型得到某隧道1#横洞的待评物元,从而应用熵权物元可拓理论对某隧道1#横洞进行隧道塌方风险评估,评估结果与实际开挖中毛开挖面围岩不稳定、且时有掉块现象发生的情况一致。研究表明,将熵权物元可拓理论应用于山岭隧道塌方风险评估是可行的,应用该模型得到的隧道塌方等级与实际开挖情况相吻合,很好地预测了隧道施工的安全状态。     

基于PSR模型的长春北湖湿地生态系统健康评价研究

基于PSR模型,以长春北湖湿地生态系统为研究对象,甄选出对生态系统影响明显的因素,研究其各层次指标在多重压力下所产生的响应,从而构建科学完整的指标评价体系。通过研究得出现阶段北湖湿地生态系统健康综合评价指数为0.582 2,处于健康状态边缘;"压力-状态-响应"3个子系统的健康指数分别为0.601,0.485与0.695,其中状态子系统的分值最低,表明北湖湿地状态不稳定,存在湿地退化风险。     

武汉市浅水湖泊生态系统健康评价指标重要度分析

对武汉市35个湖泊进行了采样分析,包括物理、化学、生物及生态系统等28个指标用于指标的遴选与验证.分析结果表明,主成分分析(PCA)及因子分析(FA)在简化生态系统健康评价指标中能较好地去除冗余信息,提取有效的指标作为生态系统健康评价的依据.同时,分析结果表明有3种指标在反映湖泊生态系统健康状况中具有重要的指示意义:①胁迫因素;②重金属;③营养化指标.香农指数及水温、结构能质3个指标与主因子具有最低的相关系数,在反映生态系统健康状况方面意义不大,原因可能与武汉市湖泊富营养化严重、生态系统结构单一有关.     

基于网格技术的区域生态系统健康评价

以生态学理论为基础,按照系统设计的思想确定了区域生态系统健康研究的技术路线,从压力-状态-响应概念模型出发,建立了生态系统健康研究的指标体系,提出了基于网格的生态系统健康评价的定量化模型和表状模型,运用网格技术、GIS和RS技术形成了系统化、程序化的生态系统健康研究技术体系,具有重要的理论价值和现实意义。以绛县辖区生态系统为研究载体,对生态系统健康研究的技术方法体系进行验证。评价结果与绛县实际生态环境状况基本相符,验证了所建立方法的正确性和技术的可操作性。     

川藏铁路雅林段隧道工程施工安全风险评价

为准确评价川藏铁路隧道工程施工安全风险等级,提出了一种基于组合权模糊物元可拓的评价方法.首先,通过对国内外隧道工程施工安全风险评价研究的剖析,并结合川藏铁路隧道工程的实际情况,从"人-物-管-环-技"角度构建了包含5个一级指标、29个二级指标的川藏铁路隧道工程施工安全风险评价指标体系;然后,将熵权法与三角模糊数引入物元可拓学理论,构建了基于熵权-三角模糊组合权重的模糊物元可拓评价模型;最后,利用该模型评价了川藏铁路雅林段6座重点隧道工程施工安全风险.研究表明,该评价模型可以较为真实地反映川藏铁路隧道施工安全风险等级,有利于保障川藏铁路隧道工程的高质量安全建设.