基于改进模糊集对评价法的水资源承载力评价——以龙川江流域为例

水资源承载力对一个国家或地区可持续发展有至关重要的影响。综合考虑滇中龙川江高原流域特点和影响水资源承载力的因素,选取14项指标,建立水资源承载力评价指标体系;以集对分析理论为基础,对模糊集对评价模型进行改进,采用最小信息熵原理将层次分析法和熵权法确定的权重进行主客观耦合得到综合权重,建立水资源承载力的模糊集对评价模型。为比较,分别采用改进的模糊集对评价模型和模糊综合评价模型对龙川江高原流域进行水资源承载力评价分析,结果表明:采用模糊综合评价法,5个水平年的水资源承载力等级均为2级,采用模糊集对评价法,5个水平年的水资源承载力分别为2级、1级、2级、2级和1级。通过比较分析得出改进的模糊集对评价模型,对指标信息挖掘充分、计算简洁,评价结果可为龙川江高原流域进一步推行"河长制"的水资源保护与管理和清洁小流域治理提供科学依据。     

凉山市水资源承载力评价

文章在详细分析AHP法、变异系数法计算方法的基础上,通过将二者相耦合确定了组合权重,将模糊综合评价法中的关系矩阵引入灰关联系数,然后对传统的模糊评价法采用定量、定性分析法加以优化,并以凉山市为例验证了改进后方法的可行性与准确性。研究表明:综合评价结果与传统的模糊综合法基本保持一致,优化的评价模型不仅降低了主观因素的影响,而且减少了不同评价等级间的隶属度差异性;在水资源承载力方面改进后的评价法具有较好的适用性与可行性。     

汕头市水资源承载力评价研究

在对汕头市水资源状况及社会经济发展状况调查的基础上,结合水资源承载力评价基本原理,选取了14个适合汕头市的水资源承载力评价指标,并将承载力等级划分为3级,再分别采用RBF神经网络模型、BP神经网络模型和模糊层次综合评价模型3种方法对汕头市2000-2009年水资源承载力状况进行评价。结果表明：汕头市水资源承载力等级总体介于Ⅰ级与П级之间,情况较好,但有逐步恶化趋势;RBF神经网络模型法与模糊层次综合评价法比BP神经网络模型法评价效果好,适用性更强。     

基于改进关联分析模型的塔里木河流域水资源承载力评价

针对水资源承载力评价指标间模糊且相互关联的特点,在综合考虑从优隶属度和灰色关联的基础上,提出了改进灰色关联模糊评价法,并以新疆塔里木河流域为例,验证该模型的可行性,结果表明:该模型可以有效减少评价过程中的主观因素干扰,能全面、客观地对区域水资源承载力状况作出评价。     

模糊综合评价法在水资源承载力中的应用

在简述模糊综合评价法的基础上,选取了9个评价指标和3个分级指标,建立了水资源承载力的模糊综合评价模型。以温州市为例,运用模糊综合评价法,对温州市2007—2011年的水资源承载力进行综合评价。结果表明,温州市水资源承载力状况良好,都是适载或轻载,无超载现象;年降水量指标对水资源承载力的评价结果影响较大。最后提出若干措施和建议。     

概率论与模糊识别在塔里木河水资源承载能力评价中的应用

为了准确评价水资源的承载力,进而为水资源的管理给出有效科学依据,文章采用贝叶斯公式和模糊识别耦合方法对新疆塔里木河流域的水资源承载力作出评价,改进后的贝叶斯公式和模糊识别耦合随机评价方法综合了组合赋权法和相对隶属度来衡量指标权重,将指标间和指标内部有效的结合起来综合考虑,能更加精准的确定水资源承载力。结果表明,其综合评价为2级,水资源的利用程度趋于饱和状态,有待改进。     

基于突变级数法的六安市近10年水资源承载力综合评价

为得出适用于安徽省六安市水资源承载力综合评价模型,消除以往评价模型的主观性,基于六安市近10年的实际调查数据,利用突变级数法中的突变理论对六安市近10年的水资源承载力进行综合评价,建立水资源承载力评价综合模型。将突变级数法共分为4种模型,分别为折叠模型、尖点模型、燕尾模型和蝴蝶模型,分别计算该模型的归一化公式用于综合评价水资源承载力,选取当地12种指标。结果表明,该模型计算简单、思路明确,可以弥补静态模型中的不足,同时消除主观评价方法的主观因素,相较于其他方法,在保证计算结果精确性的前提下,大大降低了工作量。经过模型计算后发现,六安市近10年水资源承载力呈先提高后平稳趋势,但水资源承载力普遍较低。在2007~2009年,水资源综合评价指数均在0.88以下,最高时仅在2015年达到弱承载标准,其余时段均为低承载标准。所得结论符合实际情况,证明该模型的科学性,可为当地水资源治理措施的制定提供科学依据。     

熵权法-正态云模型在云南省水生态承载力评价中的应用

为科学衡量水生态承载力评价过程中的随机性与模糊性,将正态云模型引入水生态承载力评价,建立熵权法-正态云模型对云南省2006-2016年和2020年水生态承载力进行评价。从水资源系统、水环境系统、经济系统和社会系统遴选19个指标构建水生态承载力评价指标体系和分级标准,采用云模型正向发生器计算水生态承载力分级评价指标的隶属度,利用熵权法求出各指标权重,再根据隶属度矩阵和权重矩阵给出水生态承载力分级确定度并进行评价,将评价结果与模糊综合评价法、投影寻踪法的评价结果进行比较。结果表明:2006-2009年云南省水生态承载力评价为基本可承载,2010-2016年评价为可承载,2020年评价为绝对可承载;评价结果与模糊综合评价法、投影寻踪法的评价结果基本一致;该模型兼具模糊性和随机性,用于水生态承载力评价是可行的,可作为一种新的水生态承载力评价模型。     

基于综合赋权法的叶尔羌河流域水资源承载力可变模糊综合评价

针对传统水资源承载力评价方法在计算指标贡献程度时存在主观局限性,以及评价结果稳定性差等问题,基于流域复合系统特性,建立并完善了水资源承载力量化指标体系,引入综合赋权思想,进一步改进可变模糊评价方法,并构建系统承载力评价模型应用于干旱区叶尔羌河流域。对比不同方法评分情况,分析得出该流域目前水资源复合系统承载力为2~3级,临近饱和值,供需矛盾显著;规划年水资源利用率提高,第一产业比例下降,评价为2级,流域水资源供需矛盾得到缓解。评价结果稳定,相对客观,避免了级别跳跃现象,对流域规划和水资源供需配给提供了参考。     

基于区间直觉模糊TOPSIS法的水资源空间均衡评价

为更好体现指标值的模糊性以及评价结果的客观性,将区间直觉模糊集引入水资源空间均衡评价,构建包含水资源禀赋和水资源利用两个子系统的评价指标体系。采用改进的区间直觉模糊TOPSIS法计算相似度、区间直觉模糊熵法确定权重,构造不均衡系数,建立基于改进区间直觉模糊TOPSIS法的水资源空间均衡评价模型。将模型应用于山西省2015—2019年水资源空间均衡评价,结果表明：山西省水资源空间均衡等级总体为中部均衡、北部较均衡、南部较不均衡,其中太原市为水资源空间不均衡等级;该模型能够反映各地级市水资源空间均衡程度并揭示其空间不均衡的原因,有效评价水资源空间均衡。     

基于模糊分析法的水资源承载力综合评价

介绍了模糊分析法(包括灰色关联度分析和多因素综合评价)在水资源承载力方面的应用。利用灰色关联度分析从影响水资源承载力的因素中选出适当的评价指标体系,应用模糊综合评价法对水资源承载力状况进行评价。结果表明,河南省绝大多数地区综合评分值不超过0.6,因此认为河南省大多数地区水资源承载潜力较低。水资源的开发利用应以可持续发展为基础,采用节约用水,改变经济结构,充分重视引水补源,加强管理等措施,以期对水资源科学合理地开发利用提供决策依据。     

水资源承载力的灰色模糊可变决策模型及应用

针对受多种不确定性、模糊性因素影响的水资源承载力评价问题,首先提出以模糊集理论为基础的模糊可变决策模型,其突出特点是模型及模型中的参数权向量可以调整与变化,有效地降低了评价结果的误差。其次,根据不同影响因素对目标重要性的不同,运用博弈论法将指标熵权与最大离差法权值进行集成,以确定水资源承载力指标的综合权重。最后,将可变模糊决策模型与方法用于甘肃省2006-2015年水资源承载力综合评价,并与已有文献结果进行对比。结果表明:2006-2015年甘肃省水资源承载力整体呈现下降趋势,灰色模糊可变决策模型的这一评价结果不仅准确性高,而且区分效果明显;同时也可为其他局域水资源承载力的分析提供参考。     

地下水资源承载能力评价模糊可变模型与方法

应用可变模糊集理论,提出了地下水资源承载能力综合评价的模糊可变集合方法。将该方法用于陕西省关中平原地下水资源承载能力的综合评价,结果为:西安地下水资源承载能力综合评价在2级与3级之间;咸阳、宝鸡、渭南地下水资源承载能力综合评价为2级;整个关中平原区地下水资源承载能力综合评价为2级。该理论模型可广泛应用于各种水资源系统问题的综合评价。     

改进可变模糊算法在水资源承载力评价中的应用

针对可变模糊算法在评价指标体系构建时没有考虑指标间的相关性对评价结果造成的影响,以及该算法在水资源承载力评价时没有对研究区域水资源承载力的时序变化特征进行探讨,引入了主分量分析(PCA)法以筛选出彼此间相关系数较低的指标来构建评价指标体系。因此对可变模糊算法进行了改进,旨在分析不同年份下的样本水资源承载状况的时序变化特征;同时,以大同市为例,对该地区(2010～2017年)的水资源承载状况进行评估。评估结果表明:改进后的算法与改进前的相比,在维持评价等级不变的前提下,级别特征值的稳定范围明显缩小,减少了误差范围,提高了评价等级精度。该改进算法进一步拓展和丰富了可变模糊集理论,可为后续评定其他区域的水资源承载状况提供一定的参考。     

基于 WBM 评价模型的水生态承载力评价

为丰富水生态承载力研究方法,将加权 Bonferroni 算子（weighted?Bonferroni?mean,WBM）应用于水生态承载 力评价研究,构建相应的 WBM 评价模型。通过建立水生态承载力评价指标体系,运用层次分析法和改进熵权法 确定指标权重,再利用 WBM 评价模型进行承载力评价,并将其与广泛应用的 TOPSIS 模型评价结果进行对比,以 太原市为例对方法的可靠性进行验证,进一步采用障碍度模型识别影响水生态承载力的关键障碍因素。结果表 明：太原市 2009—2020 年水生态承载力状态于临界承载上下波动,整体变化趋势不显著,近年来呈良好态势发展; 水资源、水生态子系统承载状态波动较大;通过与 TOPSIS 模型对比,该评价模型评价结果较为一致,表明 WBM 模型适用于水生态承载力综合评价;制约该地区的障碍因素主要集中在水资源子系统。     

基于改进模糊综合评价法的喀斯特山区水质评价研究

将水污染物浓度超标指数算法应用于双权重超标赋权法中,与超标倍数法划定组合新的综合权重,构建新模型,并与双权重超标赋权法、超标倍数法、灰关联数代替模糊隶属度综合评判法进行对比分析,为水质评价提供一种新的研究方法。以乌江流域喀斯特山区水质评价为例,选取3个具有代表性的监测断面中7种水质指标为研究对象。结果表明:(1)改进模糊综合评价法与单一权重评判法、灰关联数代替模糊隶属度综合评判法进行对比分析显示,前者克服了单一方法在计算过程中的不足,在评价结果上更为全面客观,断面污染评判与实际更加吻合,主要污染物筛选结果可靠,而后两者在不同程度上偏离实际检测评判结果,不能充分对水质进行合理评判;(2)改进模糊综合评价法对国控监测断面的评价结果显示,龙场断面全年水质较好,处在Ⅰ类水质的时间达到10个月;(3)改进模糊综合评价法对省控监测断面的评价结果显示,天文和叉河断面的水质污染状况较为严重,二者全年平均值均为Ⅴ类水质,其中天文断面有8个月属于Ⅴ类,叉河断面有5个月属于Ⅴ类。     

基于模糊四元联系数的延安市水资源可持续利用评价研究

将四元联系数引入水资源可持续利用评价体系,在此基础上结合改进的模糊层次分析法(FAHP)计算各评价指标的权重,构造加权平均联系度,确定水资源可持续利用水平所属等级,建立了水资源可持续利用评价的模糊四元联系数模型。以延安市为例,通过构建模型对延安市2005年和2010年水资源利用情况进行评价,结论表明延安市水资源可持续利用水平由较弱转向中等,可持续状况有所改善,其结果与模糊综合评价法和人工神经网络法的结果基本一致。模糊四元联系数法计算简便,能够克服确立权重的任意性,信息利用率高,对水资源可持续利用的评价是有效、可行的。