基于遗传投影寻踪模型的陕西省水资源利用效率评估

分析水资源利用潜力,提高水资源利用效率对于解决城市水资源短缺问题十分重要.本文利用基于遗传算法的投影寻踪模型,选用万元GDP用水量、人均用水量、万元农业产值用水量、农田灌溉平均用水量、万元工业产值用水量为评价指标,对2009年陕西省11个行政区水资源利用效率进行评估.结果显示万元工业产值用水量对陕西省水资源利用效率影响最大,延安市的水资源综合利用效率最高.并针对最佳投影向量各指标权重提出了提高陕西省水资源利用效率的措施.     

基于遗传投影寻踪模型的延安市水资源利用效率分析

水资源是制约延安市社会经济发展的主要瓶颈,提高水资源利用效率对缓解该区域水资源短缺问题十分重要。本文选取万元工业产值用水量等7个指标,构建了水资源利用效率评价体系,建立遗传算法的投影寻踪模型,对用水效率进行分析评价。结果表明:延安市整体水资源利用效率较高,万元工业产值的用水水平为水资源利用效率的主要影响因素,并且根据最佳投影向量各指标提出了改善延安市水资源利用效率的措施。     

基于最优觅食算法-投影寻踪-云模型的最严格水资源管理评价

为全面衡量最严格水资源管理评价过程中的随机性与模糊性,将正态云模型引入最严格水资源管理评价,建立最优觅食算法-投影寻踪-正态云评价模型,以云南省16个州市最严格水资源管理评价为例进行研究。选取当前最严格水资源管理考核中万元GDP用水量等6大指标构建评价指标体系和分级标准,采用云模型正向发生器计算最严格水资源管理分级评价指标的隶属度,利用最优觅食算法-投影寻踪方法给出各指标权重,并与传统粒子群算法、人工蜂群算法和差分进化算法优化结果进行比较。根据隶属度矩阵和权重矩阵给出最严格水资源管理评价分级的确定度并进行评价。结果表明:最优觅食算法寻优精度高于传统粒子群等3种算法。昆明市、曲靖市最严格水资源管理评价为优秀,保山市、红河州、德宏州评价为合格,其余11个州市评价为良好。最优觅食算法-投影寻踪-正态云评价模型兼具模糊性和随机性,既能反映最严格水资源管理评价分级的定性概念,又可反映隶属程度的不确定性,具有较好的应用推广价值。     

基于指标体系投影寻踪模型的水资源承载力评价——以石家庄为例

石家庄市处于我国缺水严重的华北地区,水资源利用一直倍受人们的关注,水资源承载力评价可为今后的地区水资源利用及规划提供建议。文章采用了综合指标法,根据石家庄市水资源具体情况和指标体系结构特点,选取了18个指标建立水资源承载力评价指标体系及指标标准,运用投影寻踪方法建立评价模型,通过归一化处理、线性投影、构造投影指标函数和优化投影指标函数的方法,将选取的指标运用matlab数学软件进行投影寻踪分析,得到石家庄市水资源承载力等级水平为Ⅳ级,主要影响水资源承载力的指标为基本农田比例、节水灌溉率、灌溉用水有效利用系数、水资源可开发利用系数和万元工业增加值用水量等。     

基于WCA-MEPP模型的云南省水资源利用效率动态评价

以云南省2006-2015年及2020年水资源利用效率评价为例,从综合、工业、农业、生活和生态5个方面遴选15个指标构建水资源利用效率评价指标体系和分级标准,基于最大熵投影寻踪(MEPP)技术进行区域水资源利用效率动态评价。采用在指标分级标准阈值间随机生成样本的方法构造MEPP目标函数,利用水循环算法(WCA)优化MEPP最佳投影方向,建立WCA-MEPP水资源利用效率评价模型,并分别构建生物地理优化(BBO)算法、差分进化(DE)算法和粒子群优化(PSO)算法-MEPP水资源利用效率评价模型作对比模型。结果表明:(1)WCA寻优MEPP目标函数获得的最优值、最劣值、平均值和标准差均优于BBO、DE和PSO算法,具有较好的全局极值寻优能力。(2)WCA-MEPP模型对云南省2006-2007年水资源利用效率评价为"较低水平",2008-2015年评价为"中等水平",2020年评价为"较高水平"。2006-2015年间云南省水资源利用效率随时间呈提升趋势,且提升趋势显著。(3)WCA-MEPP模型对云南省水资源利用效率评价结果与BBO-MEPP模型相同,但在排序上存在差异;与DE-MEPP、PSO-MEPP模型在评价结果及排序上均存在差异。     

基于混合蛙跳与投影寻踪模型的辽阳市水资源系统脆弱性评价

水资源系统的脆弱性研究评价对于提高水资源利用效率、促进区域经济与水系统和谐发展具有重要意义。文章通过将混合蛙跳法和投影寻踪法进行有效结合构建了评价模型,并以辽阳市为例利用投影值计算结果对其水资源系统脆弱性进行了评价和分析。结果表明:辽阳市2016年水资源系统评价指标与脆弱性整体处于中等范围;水资源开发利用条件薄弱以及供给矛盾持续紧张是引起状态、影响脆弱性较高的主要因素;利用科学技术措施可降低响应类指标对系统脆弱性的影响程度,研究结果与水资源系统实际状况的一致性表明,所构建的模型具有良好的适用性和准确性。     

PPC模型在水资源承载能力评价中的应用

鉴于水资源承载能力评价中各指标的不确定性和模糊性,为提高水资源承载能力评价模型的分辨率,提出了一种有效和通用的模型——投影寻踪分类模型。以河北围场县为研究区,将全县分为5个评价区域,选取11个相关指标构建水资源承载能力评价模型,采用基于实数编码的加速遗传算法进行模型求解。结果表明:围场县注重水资源的开发与利用,但忽视了生态用水量的保障。     

区域水资源可持续利用等级评价的GPPIM模型

区域水资源可持续利用系统评价是一个涉及区域人口、经济、资源、环境与社会5个子系统的复杂大系统评价问题。文中论述了区域水资源可持续利用系统评价的指标体系的选取,并探讨了用基于实数编码加速遗传算法的改进投影寻踪方法建立的新型等级评价模型,即遗传投影寻踪插值模型(GPPIM),并将其成功地应用于我国南方某区域水资源规划的现状年及各规划水平年的可持续利用系统评价的实例中。     

水资源利用效率频谱分析方法及应用

水资源高效利用是缺水地区缓解水资源供需矛盾的关键措施之一,评价一个国家或地区的水资源利用效率,是水资源管理需要解决的基础科学问题。现有的水资源利用效率评价指标主要有万元GDP用水量、农业灌溉水利用系数等,这些指标表征了一个国家或地区的综合用水水平,不能反映区域内部用水效率的不均衡性,也无法表达不同用水效率水平所支撑的经济体量,因此不能识别低效用水对象,难以对低效用水对象进行精准调控。水资源利用效率频谱分析方法基于伽玛函数解析了不同用水效率及其对应的经济规模,进而计算不同用水效率对应的经济体量占经济总量的比例(类似于概率密度),绘制水资源利用效率频谱图。基于1998—2016年的我国分省区万元GDP用水量及其对应的GDP数据绘制了水资源利用效率频谱曲线,揭示了我国区域水资源利用效率的演变趋势。水资源利用效率频谱分析方法通过解析水资源利用效率及其对应的概率密度分布,揭示了区域内部用水效率的不均衡性,可为水资源管理和高效利用精准调控提供科学基础。     

辽宁省水资源系统脆弱性分析

文章在详细分析了投影寻踪、大样本数据、差值型曲线、粒子群算法等理论的基础上,从水资源复杂系统的角度建立了脆弱性评价指标体系,结合DPSIR框架体系建立了粒子群投影寻踪插值评价模型,然后以辽宁省为例,对该区域的水资源脆弱性利用模型进行了客观、全面的评价。结果显示:影响辽宁省水资源系统脆弱性的主要因素为基础条件薄弱和环境污染,并且短期内难以改变其资源型缺水现状。