基于混沌DE算法和PP多项式函数的洪灾评估

针对洪水灾情等级评估问题,建立了投影寻踪(PP)多项式函数模型,并提出一种基于分段线性混沌映射的混沌差分进化(CDE)算法优化投影指标函数,同时采用罚函数法处理约束条件,求出了最佳投影方向。通过灾情等级表各指标边界值的投影求出多项式函数的系数,获得一个评价洪水灾害等级的多项式函数,从而实现连续型洪灾等级的划分。2个实例计算的结果以及与其他现有的模型和算法的对比表明,该方案不仅有效,且更为简单实用,具有广泛的应用性。     

基于投影寻踪的滨海盐碱地改良综合效应评价

为综合评价滨海盐碱地改良综合效应,从经济效益、土壤质量、生态环境3个方面建立滨海盐碱地暗管改碱效应评价指标体系。应用基于粒子群算法的投影寻踪方法,建立滨海盐碱地暗管改碱效应等级评价模型,详细介绍了该模型的构建过程。利用该模型将暗管改碱效应等级的多维分级指标综合成一维投影值,根据投影值与评价等级经验值的函数关系可对暗管改碱样本集进行合理分级,采用粒子群算法直接优化投影寻踪的投影函数和投影方向,由最佳投影方向计算评价样本所属等级。在江苏滨海盐碱地暗管改碱效应评价中的应用表明,直接由样本数据驱动的投影寻踪等级评价模型对样本的综合效应等级评价合理,模型精度较高,平均相对误差为6.3%。     

投影寻踪模型在湖泊水污染综合评价中的应用

为检验水污染评价标准的合理性 ,解决各单项水污染指标评价结果的不相容问题 ,提高水污染评价模型的分辨率 ,提出了一种有效的和通用的模型—投影寻踪模型 ;采用遗传算法寻找最优的投影方向 ,同时用投影方向信息研究了各因子对湖泊水水污染的影响水平 ,取得了符合客观实际的等级评价结果 ,为湖泊水保护和合理利用提供了决策依据。     

基于OBLFOA-PP-BC的围岩稳定性二维评价模型

投影寻踪是一种解决复杂围岩稳定性评价问题较为有效的不确定性分析方法,但其结果受投影方向的影响和控制。为寻求最优的投影方向向量和体现寻优过程的不确定性,探讨了寻求最佳投影方向向量的反向学习果蝇优化算法,进而利用该算法改进围岩稳定性投影寻踪评价模型。针对投影寻踪方法常出现分级阈值难以划分情形,利用实测样本的最佳投影值,通过逆向云算法构建了不同等级围岩的正态云模型,进而有效解决了阈值难以划分问题。为判定模型评价结果可靠度和评价过程模糊性,引入模糊熵E作为辅助参评量和等级评价结果L共同构成二维评价模式(L, E)。围岩稳定性评价指标多种多样且评价体系不唯一,选取2个采用不同评价指标体系的实例予以应用,并与其他方法作对比分析。结果表明,该模型应用于围岩稳定性评价有效可行,且评价结果客观准确,为围岩稳定性分级提供了新参考。     

基于Free Search的投影寻踪模型的全国主要流域重点断面水质评价

为更好评价全国主要流域重点断面的水质等级,文章构建了基于自由搜索(Free Search,FS)的投影寻踪(Projection Pursuit,PP)模型PPFS。根据《地表水环境质量标准GB3838-2002》,在等级区间内随机产生水质指标的样本值,并对样本值进行标准化处理;依据投影寻踪原理,构建了能够携带原评估指标系统变异信息的投影指标函数;引入FS算法,对投影指标函数进行优化并得到最佳投影方向;根据投影值与水质等级的关系建立水质评价模型。并利用中国环境监测总站2018年第52周的水质监测数据对PPFS模型的水质评价结果进行了验证。结果表明,在143个断面中,有63个断面的水质等级的计算值与单因子评价值相同,80个断面的水质等级的计算值与单因子评价值不同。与单因子评价结果相比,PPFS模型对水质的评价结果更客观。     

RAGA的PPE模型在洪水灾害灾情等级评价中的应用

为检验洪水灾情等级标准的合理性,解决各单项指标灾情等级评价结果的不相容问题,提高灾情等级模型的灾级分辨率,提出了一种新的洪水灾情等级评价模型——投影寻踪(PPE)模型,它的灾级是连续的实数值。为减少投影寻踪建模的计算量,统一用实码加速遗传算法来优化投影指标函数和模型参数。实例的计算结果表明,该方案是有效的和通用的,具有广泛的应用前景。     

投影寻踪分类模型在小流域治理效益评价中的应用

鉴于小流域治理效益评价中各指标的不确定性和模糊性,为了解决各单项小流域治理效益指标评价结果的不相容问题,提高小流域治理效益评价模型的分辨率,提出了一种有效的和通用的模型——投影寻踪分类模型。采用基于实码加速遗传算法寻找最优的投影方向,同时用最佳投影方向信息研究了各评价指标对小流域治理效益的影响水平,取得了符合客观实际的分类结果,为小流域治理治理提供了决策依据。     

K-L绝对信息散度投影寻踪分类模型及其应用

鉴于节水灌溉方案评价中各指标的不确定性,为了解决各单项节水灌溉方案指标评价结果的不相容问题,提高节水灌溉方案评价模型的分辨率,提出了一种有效和通用的模型——K-L绝对信息散度投影寻踪分类模型。采用基于实数编码的加速遗传算法寻找最优的投影方向,同时用最佳投影方向信息研究了各评价指标对节水灌溉方案的影响程度,取得了符合客观实际的评价结果,为节水灌溉方案评价研究提供了决策依据。     

基于投影寻踪的湖泊生态健康评价

提出基于投影寻踪的模糊模式识别模型进行湖泊生态健康评价,介绍其主要的4个步骤:1筛选能够反映湖泊健康状况的指标体系;2建立评价标准;3用投影寻踪法确定各指标权重;4采用模糊模式识别模型评价湖泊健康等级,将此模型应用于洪泽湖生态健康评价。结果表明:洪泽湖健康状态处于微病态状态,TN、TP含量过高是影响洪泽湖健康的主要原因;基于投影寻踪的模糊模式识别模型的评价结果符合湖泊实际生态健康状况;模型可推广应用于其他生态系统评价。     

投影寻踪法在滦河流域生态系统健康评价中的应用

针对滦河流域日益突出的生态系统健康问题,基于压力-状态-响应(PSR)模型,构建了滦河流域生态系统健康评价指标体系。采用投影寻踪法将高维数据指标转化到低维子空间,利用基于实数编码加速遗传算法优化求得最佳投影方向。通过建立投影寻踪等级评价模型,对2012年滦河流域4个市进行生态系统健康评价。结果表明,承德、秦皇岛、唐山和锡林郭勒对应的等级值分别为4.58、3.77、2.83和2.69,分别处于很健康、健康、亚健康和亚健康状态。同时,结合评价指标体系,对4个市生态系统存在的问题进行分析。     

基于免疫遗传算法优化的投影寻踪灌区综合评价

通过对哈尔滨市郊5个灌区的各项功能参数指标资料的收集与整理,采用高维降维技术投影寻踪分类模型（PPC）,利用基于实码加速免疫遗传算法（RAIGA）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,从而做出决策,为各灌区进行评价排序,了解灌区的运行状况。     

岩爆烈度分级预测的云模型法及其应用

针对深埋引水隧洞岩爆分级预测问题,引入云模型理论建立了基于PPA-正态云的岩爆分级预测模型。在综合分析影响岩爆发生相关因素的基础上,选取了单轴抗压强度与岩石抗拉强度之比、岩石切向应力与单轴抗压强度之比、弹性变形能指数以及岩石脆性指数为本次岩爆分级预测的评价指标体系。根据既定体系确定了相应评价标准,采用投影寻踪分析确定各指标权重,由云模型正向发生器计算各指标的确定度并生成相应的云图,在此基础上给出岩爆分级预测结果。以国内外7个深埋引水隧洞为例建模计算并与其他预测方法计算结果进行比较,表明利用所提出方法可以得出准确的结果。     

基于微粒群算法优化的投影寻踪灌区综合评价

通过对黑龙江农垦总局下属的6个灌区的各项功能参数指标资料的收集与整理,应用基于高维降维技术的投影寻踪分类模型(PPC),并采用微粒群算法(PSO)对投影寻踪模型投影方向进行优化求解,根据计算得出投影函数值的大小对各灌区运行状况进行评价,为灌区节水改造提供有价值的参考依据。     

湖泊富营养化综合评价的距离测度模型

湖泊富营养化评价标准中的分级指标为区间数.区间的下界点值和上界点值差异很大.近似呈指数变化.基于该认识,提出了一个湖泊富营养化综合评价的新模型--相对距离测度模型(RDMM).首先,对评价标准分级指标界值及待评湖泊水质指标值进行对数变换,以降低评价系统的非线性化程度:其次,定义评价标准与待评湖泊单一指标之间的相对距离测度,利用兼顾功能性与协调性的评价函数及Monte Carle模拟计算综合相对距离测度.综合距离测度最小值对应的类别即为待评湖泊的富营养化程度.文中给出了由5个湖泊组成的富营养化综合评价实例.     

综合水质标识指数法在公园湖泊水质评价中的应用

2011年8月对上海市12个公园中的13个湖泊水体进行了调查。对综合水质指数中各单因子水质标识指数的权重进行了改进与选择,根据调查资料,采用综合水质标识指数法对被调查水体的水质状况及营养状态进行了评价,用评分法和综合营养状态指数法验证了综合水质标识指数法应用于湖泊富营养化评价中的合理性。结果表明:所调查的湖泊中,仅有15.4%的公园湖泊综合水质达到水环境功能区要求,处于富营养化状态的公园湖泊占53.8%,湖泊中TN和CODCr污染最严重,综合水质标识指数法简便易用,能全面反映水质状况,评价结果科学合理,适合在公园湖泊富营养化评价中推广使用。     

NBA-MEPP模型在区域水资源安全评价中的应用

利用新型蝙蝠算法(NBA)优化最大熵投影寻踪(MEPP)模型的最佳投影方向,提出NBA-MEPP水资源安全评价模型,并构建了蝙蝠算法(BA)-MEPP、人工蜂群(ABC)算法-MEPP和粒子群优化(PSO)算法-MEPP作为对比模型;从水资源禀赋、水量安全、效率安全以及水质安全4个方面提出了水资源安全评价指标体系和分级标准,并以云南省16个州市的水资源安全评价为例进行实例研究。研究结果表明,NBA算法寻优MEPP目标函数获得的最优值、最劣值、平均值和标准差均要优于BA、ABC和PSO算法,具有较好的全局极值寻优能力。NBA-MEPP模型对德宏州的水资源安全评价为"安全",对丽江市的评价为"临界安全",对其他14个州市的评价为"较安全"。NBA-MEPP模型对16个州市的水资源安全评价结果与BA-MEPP模型的结果相同,但是在排序上存在着差异;与ABC-MEPP、PSO-MEPP模型在评价结果及排序上均存在差异。提出的模型及评价方法具有通用性,可为相关评价研究提供参考。     

正态云模型在地下水水质综合评价中的应用

针对地下水质综合评价问题,建立了基于组合赋权-正态云的综合评价模型。选取氨氮、亚硝酸盐、溶解性总固体、高锰酸盐指数、总硬度、硝酸盐、氟化物、氯化物以及硫酸盐等9个指标作为水质综合评价指标体系,在此基础上建立了相应的评价标准。评价过程中,采用云模型正向发生器计算水质分级评价指标的隶属度,组合赋权法求出各指标权重,根据隶属度矩阵和权重矩阵给出水质分级的确定度并进行综合评价。利用所建立的评价指标体系对北京市朝阳区地下水水质进行了评价,并将评价结果与模糊物元法、投影寻踪法的评价结果以及实际情况进行了对比,结果表明所提方法评价结果最优。     

基于属性识别模型的湖泊富营养化评价

为合理地确定湖泊的富营养化状态,从属性识别理论出发,建立了湖泊富营养化评价的属性识别模型,并结合熵权法确定的权重系数对东昌湖的富营养化状态进行评价。评价结果为各湖区全年均属于富营养化级别,并且7月份的富营养化程度最高,12月份次之,4月份最低,这与集对分析法和模糊识别方法评价的结果一致。表明该模型的评价结果是合理的;同时该模型简便、易懂,可作为湖泊富营养化评价的一种可行方法。     

基于等效数值评价法的湖库营养状态评价分析

根据国家湖泊(水库)营养状态评价标准及分级方法,运用等效数值评价法,建立湖库营养状态综合评价的等效数值模型,以云南省9大高原湖泊为例,对滇池等湖泊营养状态进行综合评价,并与主成分分析法及指数评价法评价结果作对比分析.结果表明该模型满足评价精度要求,是一种湖库营养状态综合评价的新方法.     

改进的投影寻踪技术在实际预报中的应用

针对传统的投影寻踪技术中投影与寻踪两个核心问题进行改进,用实数编码的遗传算法代替高斯一牛顿进行投影方向优化、利用非线性参数Hermite多项式代替非参数方法估计岭函数。建立基于改进的投影寻踪预测技术水电站入库流量预报模型,并将模型用于杂谷脑流域水电站的入库流量预测,研究表明改进的投影寻踪技术能够以较快速度收敛于模型全局最优解,研究成果为杂谷脑梯级水电站中期调度奠定了基础,也为其他流域水电站中期入库流量预报提供了重要借鉴。