基于投影寻踪模型和加速遗传算法的石羊河流域水资源承载力综合评价

针对区域水资源承载力状况,采用高维降维技术——投影寻踪分类模型（PPC）,利用基于实数编码的加速遗传算法（RAGA）优化其投影方向,将多维数据指标（样本评价指标）转换到低维子空间,根据投影函数值的大小评价出样本的优劣,从而做出评价,最大限度避免了灰色关联法评判中权重矩阵取值的人为干扰,为区域水资源承载力状况评价及其它评判问题提供一条新的方法与思路。     

基于投影寻踪的水质评价模型

基于投影寻踪技术的基本原理和求解过程，建立了水质评价模型。大样本数据应用到模型中，使模型的精度大大提高。该模型既能根据样本本身寻求出各因子的重要程度，即客观权重．又能根据决策者对某个（些）影响因子的偏好，对样本进行分类。将遗传算法和传统优化方法相结合，以解决遗传算法求解带约束问题能力差的问题，并将其用于本文建立的模型的目标函数优化中．解决了高维数据全局寻优的难题。实例分析表明，该模型能够很好地对水质进行评价。能有效地解决多因素带来的高维复杂性，是一种处理多因素复杂评价问题的有效途径。     

水资源可再生能力评价的遗传投影寻踪方法

探讨了水资源可再生能力评价标准的建立。利用投影寻踪、遗传算法、倒S型曲线和水资源可再生能力评价标准,为水资源可再生能力综合评价建立了一种新的方法——遗传投影寻踪方法(GPPM)。给出了GPPM实施的步骤,并对黄河流域涉及的9个行政分区的水资源可再生能力进行了综合评价,认为黄河流域水资源总体上可再生能力较弱。GPPM的评价结果是实数值,具有直观性、有效性和通用性,可广泛应用于各种水资源综合评价问题。     

投影寻踪评价模型在隧道围岩稳定性分级中的应用

隧道围岩稳定性分级对隧道工程设计和施工具有重要的意义。利用影响隧道围岩稳定性的多种因素,应用投影寻踪评价模型建立隧道围岩稳定性分级方法,探讨了利用不便于量化为投影指标的影响因素对投影分级结果进行修正的方法。应用实例表明,投影寻踪分级结果与其它分级方法的结果相符,证实了方法的正确性。     

基于投影寻踪模型的水质综合评价

针对投影寻踪模型中投影指标函数的最优化计算复杂问题,采用加速遗传算法加快寻优速度,解决了投影寻踪过程中最优化问题。实例计算表明,该模型可处理复杂多指标优化问题,是解决复杂水质综合评价的有效途径。     

基于足球联赛竞争算法-投影寻踪-云模型的水资源短缺风险评价

为客观衡量水资源短缺风险评价过程中的随机性与模糊性,将正态云模型引入水资源短缺风险评价,建立足球联赛竞争算法-投影寻踪-正态云评价模型,以云南省各州市水资源短缺风险评价为例进行实例研究。从水资源等系统遴选20个指标构建水资源短缺风险评价指标体系和分级标准,采用云模型正向发生器计算水资源短缺风险分级评价指标的隶属度;在分级标准阈值间随机内插样本构造投影寻踪优化目标函数,利用足球联赛竞争算法、粒子群算法、布谷鸟搜索算法和差分进化算法优化投影寻踪目标函数并进行比较,并通过足球联赛竞争算法-投影寻踪法给出各指标权重;根据隶属度矩阵和权重矩阵计算水资源短缺风险评价的分级确定度并进行评价,评价结果与投影寻踪法、模糊综合评价法比较。结果表明:足球联赛竞争算法寻优精度高于粒子群算法等3种算法。昆明市、怒江州和迪庆州水资源风险评价为低风险;玉溪市、保山市、文山州和德宏州评价为较低风险;曲靖市、昭通市、普洱市、临沧市和红河州评价为中等风险;其余州市评价为较高风险,评价结果与投影寻踪法、模糊评价法基本一致。足球联赛竞争算法-投影寻踪-正态云评价模型兼具模糊性和随机性,既能反映水资源短缺风险评价分级的定性概念,又可反映隶属程度的不确定性,具有较好的应用价值。     

基于投影寻踪模型的滑坡危险性等级评价

危险性评价是滑坡灾害预防与减灾工作首要解决的重要内容.在地理信息系统技术支持下, 以山地灾害频发区——小江流域作为研究对象, 选取坡度、土体粘聚力和内摩擦角这3个评价指标构建滑坡危险性分级评价指标体系, 将投影寻踪技术运用到滑坡危险性等级评价中, 对评价样本的各指标因素进行线性投影, 以最优投影方向所对应的投影特征值作为评价依据, 建立了滑坡危险性等级综合评价模型, 绘制了滑坡危险性等级分布图.结果表明: 研究区极高危险区、高危险区、中等危险区、低危险区和极低危险区的面积比例为14.28∶9.41∶69.12∶7.00∶0.19;根据所建立的5级评价指标体系对研究区60个土质滑坡点资料进行了验证, 在占研究区总面积23.69%的高、极高危险区的小范围内, 实际发生土质滑坡数量45个, 占总土质滑坡数量的75.00%;中等危险性级别以上区域拥有的土质滑坡数量占全部土质滑坡的96.67%;不同危险性级别的滑坡体积方量统计结果表明, 滑坡体积方量密度随危险性级别的提高而迅速增加.对比评价结果及实测结果可知, 投影寻踪分级结果符合实际情况, 证实了该方法的正确性, 为滑坡危险性评价提供了一条新思路.      

投影寻踪模型在地下水水质评价中的应用

文中分析了常用的水体质量评价模型的缺陷,提出了基于序列二次规划算法SQP(Sequential quadratic programming)的投影寻踪评价模型,并利用多项式插值的方法进行水质分类,取得了符合客观实际的评价结果.某水源地地下水质量评价结果表明:用投影寻踪方法可以揭示高维数据的结构特征;所建立的评价模型不仅简单、直观和易于理解,而且结果合理.为水源地的保护和合理利用提供了决策依据.     

投影寻踪模型在地下水水质评价中的应用

通过分析常用水体质量评价模型的缺陷,提出了基于序列二次规划算法的投影寻踪评价模型,并利用多项式插值的方法进行水质分类,取得了符合客观实际的评价结果。某水源地地下水质量评价结果表明:利用投影寻踪方法可以揭示高维数据的结构特征,所建立的评价模型不仅简单、直观和易于理解,而且结果合理,为水源地的保护和合理利用提供了决策依据。     

投影寻踪法在建立积雪深度模型上的应用

针对融雪期积雪深度变化问题的高维非线性、非正态特点,利用投影寻踪法将积雪深度变化多指标问题转化为单一投影指标问题,采用遗传算法优化投影方向得出最佳投影值,最终得到对积雪深度变化影响较大的因子,实现在低维空间上反应积雪深度变化的目的。实例分析结果表明:影响积雪深度变化的各因素贡献力依次为:土壤地表温度净辐射空气温度土壤体积含水量风速空气相对湿度降水水汽压。通过建立MLP神经网络积雪深度模型表明:利用投影寻踪法提取的积雪深度主要影响因子是可靠的,且提取的主要影响因子为简化积雪深度模型提供理论依据。     

水足迹与主成分分析法耦合的新疆水资源承载能力评价

通过耦合水足迹理论与主成分分析方法,构建基于水足迹的新疆地区水资源承载力评价指标体系,分析研究区2010～2015年间水资源承载能力变化情况.结果表明:2010～2015年间新疆地区的水资源承载力呈先增大后减小的现象,2014年水资源承载力最差,供水压力最大.其中,研究区的承载力主要受水资源和社会因素以及进出口贸易中虚...     

物元分析方法在水资源承载能力综合评价中的应用

本文将物元分析方法应用于水资源承载能力综合评价中,以淮河流域各区作为评价对象进行分析,通过将评价结果与其他评价方法的结果进行对比,证明该方法不仅简单便于计算,还能将各属性的单独影响程度分析出来,具有很好的应用价值。     

承载力概念的演变及西北水资源承载力的应用框架

研究了承载力概念的历史, 特征和缺陷及其应用背景和条件,对承载力对环境问题的理解提供了新的思路. 将承载力概念的变化划分为3阶段: 1)萌芽阶段,环境容纳能力概念的提出; 2)发展阶段,容纳能力概念中强调资源和环境与种群增长之间的状态均衡; 3)完善阶段,承载力的概念强调人文价值选择,追求的目标,强调生态和经济系统之间的相互影响,是对生态经济系统良性发展的一种支持能力,承载力的估计变为一种范围估计. 承载力概念应用在与人文活动及人文目标等有关的领域的时候,是一个复杂的规范概念,受生态系统的动态演替规律,人类价值取向,目标体制背景及管理措施等的影响. 最后,在分析总结我国已有水资源承载力研究成果的基础上,在生态经济系统的背景下,提出了新的水资源承载力概念,分析了水资源承载力的特征和研究方法,并提出了西北水资源承载力的研究框架.     

海岛型城市水资源利用及其承载力对比研究

以新加坡、香港、厦门、舟山为例,根据国民经济和社会发展指标、用水总量及用水量构成、产业用水量、人口经济规模与水资源承载力等相关数据和指标,对水资源利用管理进行分析和对比,对远期水资源利用及其对经济发展的承载力进行预测;分析了海岛型城市与内陆型城市水资源利用的差异,对舟山群岛新区的水资源利用及承栽力所面临的挑战提出了相应的对策和建议。     

辽宁省水资源承载能力的探讨分析

分析了辽宁省水资源的现状和开发利用程度,探讨了辽宁省水资源的承载能力。总结出辽宁省水资源严重短缺;水资源开发利用程度高;水资源供需矛盾突出;未来对水资源的需求量将不断增大,采取切实措施,实现水资源可持续利用,为辽宁的经济发展提供支撑,为东北老工业基地振兴战略的实施提供保障。     

乌鲁木齐市水资源承载力的动态分析

中国是水资源短缺国家,水资源已成为制约中国社会经济可持续发展的重要因素。通过构建水资源承载力研究指标体系,选取16个水资源承载力影响因子,运用主成分分析的方法对乌鲁木齐市的水环境承载力进行动态的分析和研究。结果表明:乌鲁木齐市2004~2011年水资源承载力基本呈下降趋势,其中2005~2007年下降较为缓慢,2009~2011年下降较为明显,综合评价指数从1.0273上升至2.6919。影响乌鲁木齐市水资源承载力的主要因素涉及到社会经济与工业生产、人口、水资源开发及其利用等三大方面。乌鲁木齐市的水资源的利用程度非常高,且以后利用的发展潜力非常小。     

陕北延河流域水土资源承载力评价研究

基于陕北延河流域2000-2009年的水土资源相关数据,依据《国家人口发展功能区工作技术导则》中对水土地资源承载力的测评模型,计算流域水土资源承载力和承载指数,并对比评价了流域各区县的水土资源承载现状。结果表明:①延河流域各区县的水资源承载状况均为超载,其中延长县和志丹县为过载,宝塔区和安塞县为严重超载。②延河流域各区县的土地资源承载状况存在一定的地域差异性,其中宝塔区和延长县的为严重超载,安塞县和志丹县的为平衡有余。研究可为水土资源在县域之间、省际之间等不同级别行政区域中的合理均衡和分配提供科学依据。     

基于水资源承载力的城市规模研究

就水资源与城市规模关系的研究而言,学者们对具体城市水资源承载力的应用性研究较多,理论性研究较少。基础理论的缺失必然导致应用性研究出现问题,导致有人对是否客观地存在水资源承载力产生怀疑。本文从承载力的内涵出发,论证了城市水资源承载力存在的客观性;在界定水资源承载力概念的基础上,提出了水资源承载力存在的两个极限:自然极限和社会极限;给出了因学者不同得出城市水资源承载力不同的解释,构建了基于水资源承载力的城市规模模型,并以北京市为例,计算了其水资源承载力。     

水资源承载力的研究进展与趋势展望

水资源承载力是水资源安全战略研究中的一个基础课题,是水资源安全的基本度量。它是涉及社会、资源和环境系统的一个指标,用来反映水资源系统对社会经济持续发展的支撑能力,是水资源研究领域和可持续发展研究领域中的一个重要课题。在实践领域中则是区域水资源开发利用对策研究的基本依据。因此,通过时区域水资源承载力的研究,可以更好地理解水资源系统对社会发展的支撑作用,认识人口、资源与环境协调发展的关系,更好地实现社会可持续发展。在分析和总结现有资料的基础上,对水资源承载力的概念内涵作了进一步的探讨,并对其量化方法和存在问题进行了论述,最后展望了水资源承载力研究趋势。     

基于主成分分析和因子分析的宁夏水资源承载力研究

为了探求宁夏水资源承载力状况,利用主成分分析法和因子分析法,在分析宁夏2004~2014年水资源承载力状况的基础上,对宁夏5市2013年水资源承载力分水资源支持力、社会经济技术水平和社会生活水平3个方面进行综合考虑,得到宁夏5市的水资源利用状况指数和分级标准。具体得到以下几个结论:(1)2004~2014年间,宁夏水资源承载力仅在2005~2006年有所波动,其余年份两种方法结果一致,11年间保持稳定上升;(2)对于宁夏5市2013年水资源承载力状况,主成分分析结果由大到小排序为吴忠市、银川市、石嘴山市、固原市和中卫市,因子分析结果由大到小排序为吴忠市、银川市、固原市、石嘴山市和中卫市;(3)建立宁夏5市水资源承载力状况分级阈值,主成分分析下吴忠市和银川市的水资源利用状况高,石嘴山市的水资源利用状况中等,固原市和中卫市的水资源利用状况低;因子分析下吴忠市和银川市的水资源利用状况高,其余3市水资源利用状况都较低。