水资源集对系统中的对立关系分析

水资源集对系统中同一项和对立项构成的对立关系是水资源集对分析辩证思维的集中体现,是构建集对系统联系数的基石。通过五种常见对立关系类型的概念解析与其应用之间对应关系的分析,以及面向五类对立关系的水资源集对系统差异项不确定性分析,在对立关系复杂、深刻的涵义方面取得了一些新的认识：在水资源集对系统中常见的反比型、互斥型、正负型、互补型和虚实型对立关系可分别由模糊、随机、涨落、分配和存在型不确定性对应产生并进行分析计算;在集对系统中最基本的对立关系是反比型、互斥型对立关系,对应的模糊性、随机性是事件发生的内容性质、事件发生的结果数量方面的不确定性;差异项不确定性的变化是导致联系数中同异反三类关系变化的原因,是“一分为三”辩证思维的一种典型展开,反映了量变到质变的转化规律;在差异项表征的五类不确定性中最常见的是模糊不确定性,模糊不确定性变量的运算可通过随机模拟技术转化为随机不确定性变量的运算。模糊和随机的不确定性分析分别注重物理内涵解析和数学定量计算,这反映了水资源集对分析学科属于计算思维领域,对进一步推动模糊水文学、随机水文学、水资源集对分析、结构水资源学等学科发展无疑具有明显的启发作用和指导意义。     

基于集对分析联系数的合肥市水资源承载力评价

为科学指导合肥市水资源综合规划与管理,在综合分析水资源承载力与水资源-社会经济-生态环境系统相互关系的基础上,从支撑力、压力、调控力子系统选取13项指标,建立合肥市水资源承载力评价指标体系,运用集对分析联系数评价模型对合肥市2011-2016年水资源承载力进行综合评价。结果表明:合肥市2011-2015年水资源承载力评价等级为3级,2016年为2级,整体形势严峻,承载能力较差,但已有所改善,发展趋势良好;运用减法集对势理论,确定指标人均水资源量、产水模数、植被覆盖率、人口密度、水资源开发利用率、生态用水率是导致合肥市水资源承载力不足的主要因素。     

基于集对分析的水资源承载力动态评价——以四川省为例

针对传统评价方法只能得到宏观评价结果的不足,研究构建了五元联系数模型,用于四川省水资源承载力动态评价与分析。分析结果表明:①五元联系数与偏联系数既能宏观评价区域水资源承载力,又能发掘其微观变化趋势,评价结果准确合理。②从宏观上来说,四川省水资源承载力在评价时间段均处于基本平衡状态,能够支撑四川省目前的社会经济规模。③从微观上来说,四川省水资源承载力联系度在整体上呈上升的趋势,在2009,2011年和2015年3个时间点出现了小幅波动。④各子系统的承载能力排序为水资源社会经济生态环境。根据评价与分析结果,确定了四川省今后改善水资源承载能力的措施和方向,亦即将以控制污染物排放和提高用水效率两个方面为主,以满足新时代下可持续发展和生态文明建设的要求。     

水资源承载力动态评价的引力减法集对势方法

为动态分析水资源承载力变化状况、准确识别脆弱性指标,采用万有引力和阻尼系数的思想,构造了用以反映集对事件的联系程度及态势的引力减法集对势。将引力减法集对势应用于水资源承载力动态分析评价中,并与现有的减法集对势进行对比分析。结果表明:引力减法集对势对安徽省水资源承载力的动态分析及态势分析的结果与现有的减法集对势结果相一致,这两种集对势之间的相关系数接近1.0;引力减法集对势诊断出以下指标—植被覆盖率、人口密度、入河污水排放达标率、水功能区水质达标率和生态用水率是安徽省2005—2015年水资源承载力评价的脆弱性指标,需重点调控,其他指标需注意做好改善工作。因此,引力减法集对势方法运用于安徽省水资源承载力动态评价与诊断是可行的;该方法解释性强、计算简便、结果符合实际、适用性强,为判断集对事件的当前状态及发展趋势提供了新途径,在系统动态分析评价中具有应用前景。     

基于集对分析原理的水资源承载能力评价研究

将集对分析原理应用于水资源承栽能力评价,建立基于集对分析原理的水资源承载能力评价模型.能够科学、合理地确定待评价区的集对分析联系度、各评价指标对各待评价区水资源承戢能力的联系度及其联系度均值等,能进行各区水资源承载能力大小的排序,对照分级标准确定各区水资源承载能力等级.将该方法应用于淮河流域水资源承载能力评价,评价结果与模糊聚类神经网络法评价结果基本一致.     

基于集对分析的区域水资源承载力评价

针对水资源承载力评价指标的不确定性,提出了基于集对分析和熵权赋值的水资源承载力评价方法,并将其应用于河南省11个市的水资源承载力评价.结果表明:南阳、平顶山的水资源承载力相对较强,其他几个市承载力相对较弱,整体上河南省水资源承载力处于较低的水平,水资源开发利用程度较高,区域水资源承载人口、经济与生态环境的潜力较小.     

集对分析在岩溶区流域水资源预测中的应用

根据中国西南典型岩溶区澄碧河流域内平塘站1963年～2007年的水文气象资料,利用集对分析方法(SPA)的相似预测模型,分析和预测该流域水资源情况,评价集对分析方法在岩溶区流域的适用性.结果表明,1993年?2007年径流预测的NSE为0.687,RSR为0.559,整体达到"良"等级,平均误差11.4％,预测精度符合...     

水资源脆弱性评价的集对分析方法研究

随着水资源匮乏的加剧,水资源脆弱性严重阻碍着水资源可持续开发和利用,对水资源脆弱性的研究逐渐成为水科学研究重点。集对分析方法能够描述水资源脆弱性系统中存在的众多不确定性,利用联系数建立了水资源脆弱性评价的集对分析模型,并应用于漳河水库灌区水资源脆弱性评价。研究结果表明,水资源脆弱性评价的集对分析模型原理简单,评价结果准确。     

基于集对分析的区域水资源承载力评价研究

在分析水资源承载力构成要素的基础上,遵循科学性、层次性、可操作性和目标导向性原则,构建了水资源承载力评价指标体系,并将组合赋权法和集对分析法相结合,对三江平原及各分区水资源承载力进行评价。结果表明:研究区整体水资源承载力处于"中等"水平;7个县市中,七台河市与穆棱市水资源承载力为Ⅱ级,处于"较好"水平,鸡西市、鹤岗市、双鸭山市、佳木斯市与依兰县处于"中等"水平。     

基于集对分析法的水资源承载能力评价研究

为了评价水资源承载能力,根据水资源可持续利用的量度需求,采用定量和定性相结合的方法,从社会经济系统、生态环境系统和水资源系统3个方面,构建了水资源承载能力评价指标体系,给出了5级评价标准。针对评价体系,提出水资源承载能力集对分析评价模型,并对模型的优越性进行了分析。最后选取南京市高淳区为实例,介绍了集对分析评价模型的应用方法,为水资源承载能力研究提供了一种新方法。      

集对分析在水文水资源中的应用

集对分析是处理不确定性问题的理论,在一个系统中确定性与不确定性相互联系、影响、制约,并在一定条件下相互转化,用联系度及其数学表达式统一描述系统的各种不确定性,由此实现系统的评价和决策。以黄河、长江两大河流径流资料为例,通过集对分析方法,建立了评价区域径流变化程度的新模型,表明该方法在水文水资源中具有广阔的应用前景。     

基于模糊集对分析法的新疆水资源安全评价

根据区域水资源现状,选取18个评价指标,建立了包括水资源、经济社会、生态环境、供需4个准则层的区域水安全评价指标体系;通过熵权法确定指标权重,采用基于模糊集对分析的水资源安全评价方法,对2016年新疆水资源安全状况进行了评价。结果表明:新疆水资源整体的安全状况属于基本安全等级,空间分布上北疆优于南疆和东疆;评价结果与物元分析法和综合指数法评价结果总体上一致,评价结果具有合理性。     

半偏减法集对势在引黄灌区水资源承载力动态评价中的应用

为有效处理、充分挖掘水资源承载力动态评价中评价样本与评价标准之间的不确定性,分析识别区域水资源承载状态及其变化的物理机制,构建了引黄灌区水资源承载力动态评价的半偏减法集对势方法(SSSPP)。SSSPP在河南省大功灌区的应用结果表明:从承载力系统角度看,灌区总体承载状态得到改善,且从2013年起更为明显,2017年灌区5县均为水资源临界超载,其中距离黄河干流越远的县承载状态越差;从承载力子系统角度看,各县的承载支撑力均呈小幅恶化态势,这是限制灌区承载力提升的主要原因,承载压力在波动中减小、承载调控力显著增强;从承载力评价指标角度看,各县的支撑力指标人均水资源可利用量、水资源开发利用率长期处于反势,压力指标人均GDP、缺水率长期处于反势或偏反势,这些均是灌区承载力调控的重点对象,而部分县调控力指标灌溉水有效利用系数、生态环境用水率由反势逐步发展为偏同势或同势,这是承载力提升的重要原因,反映其对农业和生态用水的管控。可见,SSSPP可分别从承载力系统、子系统和评价指标三个层次定量解析引黄灌区水资源承载状态及其演变特点,既可测度灌区承载力的强弱,又可诊断影响承载力的重要子系统和关键指标。半偏...     

Matching of agricultural water and soil resources in Jianghuai Hilly Area based on set pair analysisEI北大核心CSCD

将水土资源自然本底量与农业用水用地量相结合,采用集对分析重建农业水土资源匹配指标,并构建七元半偏减法集对势,对江淮丘陵区2005—2019年农业水土资源匹配进行分析。结果表明:2005—2019年江淮丘陵区广义农业水土资源配比度基本呈现下降态势,但高于水土资源自然配比度;单位耕地用水量有减少趋势,但超出区域本底自然供水量,处于相对缺水状态;狭义农业水土资源配比度与水土资源自然配比度呈现交叉波动,并存在一定程度反相关,降水量的增加会相对减少农业灌溉用水量;2005—2010年和2011—2019年两时段江淮丘陵区广义农业水土资源均处于高度不匹配状态,合肥、滁州不匹配程度最高,安庆最低;两时段农业水土资源匹配集对势均为反势,匹配状态较差,但后期均有所提升,有向好发展趋势,安庆和六安变化程度最为明显;江淮丘陵区降水量年际变化较大,水资源总量变幅明显高于农业用水用地量波动,导致农业用水用地量与水资源总量变化不同步,这是水土资源匹配波动的主要原因。     

基于集对分析的区域需水量组合预测模型

在建立区域需水量预测的多元回归、神经网络和灰色系统模型的基础上,提出基于集对分析的区域需水量组合预测模型(SPA-CF),从同、异、反3个方面对各单个预测模型的预测精度进行定性和定量的综合分析,合理确定各单个预测模型的权重。应用结果表明,SPA-CF是一种直观、简便、通用的组合预测新模型,在区域需水量预测中具有推广应用价值。     

基于集对分析与可变模糊集的城市水资源安全评价

城市水资源安全定量评价对于制定合理的城市水资源发展战略,促进水资源可持续利用,实现社会经济可持续发展圴具有重要的意义。为此,建立了包括水量安全、水环境安全和社会经济安全3个子系统在内的城市水资源安全评价指标体系。借助于层次分析法和熵值法得到了评价指标的组合权重,构建了集对分析与可变模糊集耦合的城市水资源安全评价模型,并以广州市为例,应用该模型分析了2004～2014年广州市水资源安全状况及其主要障碍因子。分析结果表明:广州市水资源安全水平总体上在不断提高,安全级别从较不安全上升至临界安全水平;水量安全是影响广州市水资源安全的首要因素,人均水资源量、产水模数、客水比例等是阻碍水资源安全水平提升的主要障碍因子。评价模型能够较客观地反映城市水资源安全的时序演变特性和主要制约因素,评价结果比较贴近实际情况,可为城市水资源安全评价提供一种有效可行而又直观的方法。     

细化的SPA法在湖泊水质综合 评价中的应用

针对集对分析同异反评语细化问题,将联系度进行扩展,深入挖掘联系度与样本所属级别具 有同一度的关系,进而建立水质评价五级评判模型。选取5项主要影响因子对都阳湖10个主要断面 的水质进行评价,通过与模糊综合评价法的评价结果对比。结果表明本模型评判效果较好,应用方 便,具有较好的应用价值。