区域可持续发展与水资源优化配置研究——以西北干旱区柴达木盆地为例

西北干旱区水资源的合理开发利用与优化配置是实现干旱区可持续发展目标的首要前提。论文依据可持续发展的基本原理,以柴达木盆地为例,设计了水资源优化配置的总体思路,对水资源优化配置的多目标进行竞争辨识,采用以投入产出模型、AHP法等定性为主的决策方法和以系统动力学模型、生产函数模型等定量为主的决策方法生成水资源优化配置基准方案,进而采用多目标决策方案优选的密切值模型求出了柴达木盆地宏观经济发展与水资源优化配置的最佳方案。     

不确定性模糊多目标模型在生态城市水资源配置中的应用

针对生态城市水资源配置的不确定性、模糊、多目标特点,建立了基于不确定性基本理论的不确定性模糊多目标(IFMOP)水资源配置模型.该模型改变了以往按照确定性目标进行优化的思路,用区间参数的方法将现实中的不确定因素表现为区间形式,将各变量在区间内组合求解,并且通过决策者与模型的交互,用MATLAB软件编程求解,很好地体现了实际决策过程.通过采用华北某市新区水资源数据进行优化配置实例验证,得到了较为合理的2020年水资源优化配置方案.     

柴达木盆地水资源承载方案系统分析

利用系统动力学对柴达木盆地的水资源承载力进行了深入研究 .根据该地区的特点以人口为主要承载目标建立了柴达木盆地水资源系统动力学仿真模型 ( SDIMWRSCCB) .通过该模型对柴达木盆地 2020年和 2050年的水资源承载力以及承载人口进行了预测和分析 ,提出高、中、低 3个方案 .并进一步分析比较得出一个经济和环境协调发展的综合方案 ,从而为决策者提供了科学的决策依据 .     

离散型多准则最优化决策模型在NEQDSS中的应用

离散型多准则最优化决策模型(简称DMODM)是解决由有限决策变量离散取值生成的、评价准则为多个的一类决策优化问题的模型。与目前常见的决策模型或方法相比,该模型具有适应性强、交互式过程、吸收决策者的参与以及离散性和求解速度快等特点。本文简要地介绍了该模型的原理及其两种求解方法,并具体描述了国家环境质量决策支持系统(简称NEQDSS)选择该模型的依据、决策过程、具体数学模型的选择与匹配、决策控制变量确定与取值,以及决策目标确定和交互式过程等应用情况。最后对该模型在NEQDSS中的应用效果作了总结评价。     

区域水环境管理决策支持系统

决策支持系统是以计算机为基础的人机交互作用系统,它利用计算机运算速度快、存储容量大等特点,应用决策理论方法、心理学、行为学、人工智能、计算机网络、数据库等技术,根据决策者的决策思维方式,从系统分析角度为决策者或决策分析人员创建一种决策环境。在此环境下,决策者和决策分析人员可以充分利用自己的经验、知识或在系统的引导下详细了解和分析决策过程中的各主要因素及影响,通过人机互助完成最终决策。决策支持系统诞生于70年代初,是以支持半结构化决策过程为特征的计算机辅助决策工具,基本结构包括4个单元:数据库、模型库、方法库…     

海洋生态调控智能决策支持系统的结构模型

海洋生态调控智能决策支持系统（ＩＤＳＳＭＥＲ）是建立在海洋生态系统动力学原理与控制论方法基础上，以计算机科学技术为主，综合系统科学、管理科学以及海洋生态学的理论和方法的人机交互系统，旨在为决策者在协调资源与环境的生态关系、探索海洋生物资源可持续发展的生态调控对策与可行途径等方面提供了一个良好的支持工具，给出ＩＤＳＳＭＥＲ的数据库系统、模型库系统、方法库系统及知识库系统，具有信息服务、科学计算和决策     

流域环境系统不确定性多目标规划方法及应用——不确定性模糊多目标规划模型

提出一种新的不确定性模糊多目标规划（IFMOP）模型。该模型将不确定性信息直接引入优化过程,从而得到以区间数表示的优化解;在模型优化解的解译过程中,将各个变量在区间内进行适当组合就能得到各种决策方案;模型能够与决策者直接进行交互,充分考虑决策者的反馈意见,以便获得最终满意的决策方案。该模型计算方便,其求解过程中不会生成复杂的中间模型。该模型已被成功地应用于云南洱海流域可持续发展环境规划研究     

区域水环境规划决策支持系统初步研究

本文对区域水环境规划决策支持系统的总体结构进行介绍，论述了系统数据库，知识库，模型库的设计思路，结果表明系统可作为水环境规划的有效辅助工具，同时对该系统进一步开发完善了进行了探讨。     

水资源开发利用与区域经济协调管理的一种交互式模式

本文据大系统多级递阶优化控制理论，将水资源系统分解成地面水资源系统与地下水资源系统。在地面水系统中，给出了多目标开发利用管理模型；在地下水系统中，提出了地下水资源开发利用经济管理模型。区域经济涉及区域内的各种工农业和城镇生活用水部门──用水系统。对该用水系统提出了分解──协调优化管理模型。据水资源开发利用和用水系统的特点，在最高级设置总协调器来协调水资源开发利用系统与用水系统，进而提出了水资源开发利用与区域经济协调管理的一种交互式模式。     

构建环境应急决策支持系统的思考

环境应急决策支持系统通过数据库子系统、模型库子系统、方法库子系统、对话管理子系统等获取各种决策信息,通过大气环境预测、水环境预测、环境风险评价、三维污染仿真等模型获得数据支持信息。实现环境应急决策支持、应急救援方案、健康评价与灾后评估、信息在线发布等应用功能,为有关部门进行环境应急决策、采取污染控制措施、减轻污染危害提供方便、快捷、有效的技术支持。     

GIS技术在滇池流域水环境管理中的应用

针对滇池流域水环境管理现状及特点整合流域信息资源,探讨利用GIS技术开发流域水环境管理可视化平台的可能性,根据流域地理水文等特点,结合ArcGIS系列开发软件和SQL数据库开发技术,以NET为中间件开发平台,完成系统设计与构建,主要实现流域信息数据管理维护、数据搜索查询和可视化决策功能,利用GIS可视化功能反映流域水环境的特点,为滇池流域水环境管理起到辅助决策作用。     

农业资源信息系统的研究

农业资源是农业生产的物质基础,是农业区划、区域规划、生产力布局的前提。农业资源信息系统正在一些地方和一些国家成为农业决策的有力支柱。 农业的基本任务是把农业资源优势转化为商品优势和经济优势。在农业资源调查和农业区划的基础上,促进农业生产向商品化、专业化、地带化发展,是我国农业发展的方向,也是农业资源信息系统研究的目的。     

WebGIS 与Mashup 在黑河流域信息化平台构建中的应用

随着eScience 的发展,大量的科研信息化。如何综合应用共享的信息资源,再次产生新的科研成果,为科研问题的解决提供决策支持,是信息化研究需解决的问题。本文设计了基于信息聚合与WebGIS 技术支持的黑河流域信息化平台,主要通过Mashup 与WebGIS 技术搭建该信息化平台,重点研究科研信息的聚合应用。基于WebGIS 与信息聚合的黑河流域信息化平台,能够实现黑河流域空间信息的聚合共享,以更直观快捷的方式实现科研信息化,数据与应用服务的共享与交换,使科研成果服务于大众,便于数据的共享与互操作,形成多学科交叉的新组织模式和协作环境。以地下水、土壤等数据的信息聚合应用为案例,基于ArcGIS 云平台,通过WebGIS 技术实现数据资源信息的聚合共享应用。     

太湖流域水资源可持续利用评价研究

为了全面了解太湖流域水资源开发利用状况,加强流域水资源综合管理,根据水资源可持续利用的涵义和太湖流域的实际情况,构建太湖流域水资源可持续利用评价指标体系,利用模糊综合评判法和灰色关联分析法分别对太湖流域2008年水资源可持续利用状况进行评价,两种模型计算结果均表明,2008年太湖流域水资源可持续利用处于中上水平,其主要制约因素主要表现在水环境状况和水生态状况问题较为严重。     

松花江流域水资源-水污染联合调控方案动态模拟研究

为解决松花江流域水资源消耗与水污染物排放联合调控过程中系统复杂特征难以刻画和系统状态变化难以量化的问题,本文从流域污染物排放的源头即农业、工业、畜禽养殖业及生活(城镇和农村)4个方面展开研究,研究其水资源消耗量和水污染物排放量联合控制的特征和机理过程.通过构建二者的耦合关系,建立了松花江流域水资源-水污染联合控制动态模拟模型.通过对该模型进行验证及设计的4种情景方案的模拟对比,充分说明实施开源、节流、治污、减排的综合措施,才是松花江流域经济社会与水环境系统协调发展的最佳策略.同时结果也证明了本文所提出的联合调控动态模拟模型的合理性和可行性.本研究对于解决松花江流域的水资源优化管理、水污染减排和总量控制具有重要的意义,同时可为制定松花江流域经济发展策略提供参考.     

基于水质模拟的不确定条件下两阶段随机水资源规划模型

针对流域内不同企业的水资源分配及企业生产污染排放导致的水环境问题,运用区间两阶段随机规划的方法,耦合区间两阶段模型（ITSP）和区间水质模型（IS-P）,建立不确定两阶段随机水质-水量耦合规划模型（ITSP-SP）.该模型以流域内系统利益最大为目标函数,模拟了流域内各个企业的水量分配及排污过程中河道水质变化,并在保证河流水质达标前提下优化预计分配水量,调整企业生产规模.通过模型运算得到区间解,为管理者提供了多样的决策方案.并且,该模型充分考虑不确定因素对系统利益的影响,能够有效的规避系统决策失误及方案缺失现象.     

Climate change, water availability and future cereal production in China

Climate scenarios from a regional climate model are used to drive crop and water simulation models underpinned by the IPCC A2 and B2 socio-economic development pathways to explore water availability for agriculture in China in the 2020s and 2040s. Various measures of water availability are examined at river basin and provincial scale in relation to agricultural and non-agricultural water demand and current and planned expansions to the area under irrigation. The objectives are to understand the influences of different drivers on future water availability to support China's food production. Hydrological simulations produce moderate to large increases in total water availability in response to increases in future precipitation. Total water demand increases nationally and in most basins, but with a decreasing share for agriculture due primarily to competition from industrial, domestic and municipal sectors. Crop simulations exhibit moderate to large increases in irrigation water demand which is found to be highly sensitive to the characteristics of daily precipitation in the climate scenarios. The impacts of climate change on water availability for agriculture are small compared to the role of socio-economic development.The study identifies significant spatial differences in impacts at the river basin and provincial level. In broad terms water availability for agriculture declines in southern China and remains stable in northern China. The combined impacts of climate change and socio-economic development produce decreases in future irrigation areas, especially the area of irrigated paddy rice. Overall, the results suggest that there will be insufficient water for agriculture in China in the coming decades, due primarily to increases in water demand for non-agricultural uses, which will have significant implications for adaptation strategies and policies for agricultural production and water management.     

Identifying water resources management strategies in adaptation to climate change under uncertainty

In this study, an integrated simulation-based allocation modeling system (ISAMS) is developed for identifying water resources management strategies in response to climate change. The ISAMS incorporates global climate models (GCMs), a semi-distributed land use-based runoff process (SLURP) model, and a multistage interval-stochastic programming (MISP) approach within a general framework. The ISAMS can not only handle uncertainties expressed as probability distributions and interval values but also reveal climate change impacts on water resources allocation under different projections of GCMs. The ISAMS is then applied to the Kaidu-kongque watershed with cold arid characteristics in the Tarim River Basin (the largest inland watershed basin in China) for demonstrating its efficiency. Results reveal that different climate change models corresponding to various projections (e.g., precipitation and temperature) would lead to changed water resources allocation patterns. Variations in water availability and demand due to uncertainties could result in different water allocation targets and shortages. A variety of decision alternatives about water allocations adaptive to climate change are generated under combinations of different global climate models and ecological water release plans. These findings indicate that understanding the uncertainties in water resources system, building adaptive methods for generating sustainable water allocation patterns, and taking actions for mitigating water shortage problems are key adaptation strategies responding to climate change.     

基于WNN模型的土地利用方式决策研究

基于小波神经网络(WNN)模型的土地利用方式决策研究为实现土地的可持续利用以及社会效益、经济效益和生态效益的最大化提供了决策依据。论文采用WNN模型,通过利用甘肃省榆中盆地第二次全国土地调查数据,构建了土地利用方式决策分析模型,分析出农业生产、建设发展和生态保护三种需求条件下的土地利用方式类型。结果表明:①榆中盆地农业生产需求用地的土地利用方式主要以半粗放利用为主;②建设发展需求用地的土地利用方式以过渡型利用为主,且偏于粗放利用;③生态保护需求用地的土地利用方式以半粗放和粗放利用为主。论文运用WNN模型对土地利用方式决策进行研究具有较好的科学性和可操作性。     

滏阳河流域的水资源问题

根据对华北地区水资源短缺最严重的滏阳河流域的实证研究表明,随着部门和上下游用水者之间用水竞争程度的加剧,流域从开放向闭合的转变,地下水位的逐年下降及引致的环境问题,节水的空间也变得十分有限。解决未来水资源短缺的问题很大程度上将依赖于如何运用政策、制度和经济措施实现水资源的优化配置和综合管理,提高灌区的运行绩效和实现有效的产权制度创新。