基于DPSIR-TOPSIS及耦合协调度的安徽水资源承载力的时空变化

为加快产业承接步伐,将安徽打造成长三角高质量承接产业转移的优选地,保障安徽省水资源的可持续开发利用十分重要。本研究依据安徽省2010—2020年的相关数据指标,结合安徽省实际发展状况,基于DPSIR-TOPSIS模型选取22个评价指标构建评价体系,通过障碍度模型分析影响安徽省水资源承载力的主要因素及障碍度。采用空间自相关法分析安徽省各市水资源承载力的关联程度,采用耦合协调度模型分析各子系统间的耦合协调度。结果表明：安徽省水资源承载力指数从0.326 9上升至0.728 6,呈向好趋势;影响水资源承载力的主要子系统为压力系统和影响系统,影响因子主要是自然保护区面积、工业废水排放量、工业SO₂排放量,障碍度分别占比14.80%、10.61%、8.68%;安徽省耦合协调度较为稳定,处于濒临失调状态;安徽省各市水资源承载能力整体向好,但内部空间差异较明显。加强安徽省水资源承载力的关键在于提高生态环境治理水平,研究结果可为安徽省未来水资源配置和高效利用提供科学依据。     

基于DPSIR-TOPSIS模型的河北省水资源承载力评价及障碍因素研究

水资源承载力评价是了解水资源发展水平的关键,在水资源可持续发展中具有重要作用。基于DPSIR概念模型选取14个指标构成评价体系,采用熵权TOPSIS方法和障碍度模型对河北省2010-2017年水资源承载力进行分析研究。结果表明：2010-2017年河北省水资源承载力水平呈上升趋势;从分类指标来看,除影响子系统承载力水平下降外,其余子系统承载力水平都有不同程度的提升;从障碍度分析来看,影响水资源承载力发展的主要因素为压力子系统,就主要障碍因子而言,2010-2013年为工业用水量、人均用水量以及生态环境用水比重;2014-2017年为农业化肥施用量、人均水资源量、建成区绿化覆盖率。DPSIR-TOPSIS模型对河北省水资源承载力评价有较好的适用性,对该地区经济社会和生态环境的发展具有重要意义。     

关中地区水资源承载力时空演变特征及耦合协调性

为明确陕西省关中地区水资源与区域发展协调程度,综合运用变化参数可变模糊评价模型、空间自相关分析和耦合协调发展模型,对2010-2019年关中地区水资源承载力及子系统间耦合协调度的时空演变进行了定量评价和全面分析。结果表明：由于生态环境保护力度加大与产业结构合理性提高,2010-2019年关中地区水资源承载力呈不规则“M”型波动上升,均处于Ⅲ级临界状态;经济、社会及生态环境子系统承载力水平差异化增大,水资源子系统承载力滞后性突出,且呈波动下降趋势;空间分布呈“南强北弱”特征,集中于临界和较弱两种承载状态,空间差异性呈波动增大,且以2018年为拐点,差异性由不显著变为显著;咸阳市、渭南市水资源承载力较低,分别是由水质污染严重、水资源利用效率不高所致;水资源、经济、社会及生态环境子系统耦合协调程度呈波动上升趋势,期间增幅为16.3%,均为中度协调状态;城市间差异逐渐减小,其中西安市、铜川市和宝鸡市的耦合协调程度相对较高;水资源承载力主要影响因素依次为水功能区水质达标率、供水模数、农田灌溉水有效利用系数和城镇化率。研究结果可为可持续协调发展框架下区域水资源规划与管理提供参考。     

基于改进TOPSIS算法的鄂尔多斯市水资源承载力综合评价

为了对鄂尔多斯市水资源承载力进行综合评价研究,实现水资源高效利用与经济发展相协调,采用鄂尔多斯市2008—2018年的资料,从水资源、社会经济、生态环境、政策管理4个方面构建水资源承载力评价指标体系;采用G1序列法与熵权法组合赋权确定评价指标权重,利用改进的TOPSIS算法对鄂尔多斯市水资源承载力进行综合评价,并利用障碍度模型诊断影响鄂尔多斯市水资源承载力的障碍因子。分析表明：2008—2018年鄂尔多斯市水资源承载力等级大多处于Ⅲ级,属于临界超载状态,2012年和2016年水资源承载力等级上升为Ⅱ级,属于弱可承载水平;产水模数、人均水资源量、水资源开发利用程度、万元GDP用水量、生态用水率、水利及公共管理投资占比6个指标是影响鄂尔多斯市水资源承载力提升的主要障碍因子。水资源子系统目前是制约鄂尔多斯市水资源承载力提升的首要子系统,在区域水资源量明显减少的年份,水资源压力形势依然严峻。     

基于PCA-GA-XGBoost模型的吉林省水资源承载力评价

为了提高水资源承载力评价的效率和准确性,提出了一种基于主成分分析(PCA)、遗传算法(GA)和极限梯度提升树(XGBoost)的指标评价模型。定义了以水资源、社会经济、生态环境为子系统的14项评价指标;采用主成分分析法对评价指标进行降维处理;基于梯度提升决策树对吉林省2011—2021年的水资源承载力进行评价分析,并利用遗传算法对极限梯度提升树中4个参数进行优化。结果表明：经主成分分析简化评价指标后,PCA-GA-XGBoost模型的相关系数等指标均优于GA-BP、GA-SVM、GA-XGBoost和XGBoost; 2011—2021年吉林省水资源承载力位于0.192～0.724,为先上升后下降再上升趋势,承载力状况逐年改善;利用模型内置的特征值重要度排序功能,识别得出重要度最大的指标为每公顷化肥施用量(0.530 7),是影响吉林省水资源承载力的关键因素。     

黄河流域九省（区）人口-水资源-经济-生态环境系统耦合协调发展及障碍因素分析

黄河流域九省（区）人口扩张和经济发展带来一系列资源和环境问题,亟待探究其人口-水资源-经济-生态环境（PWEE）系统耦合协调关系,促进黄河流域高质量发展。针对黄河流域九省（区）构建了PWEE系统耦合协调发展评价指标体系,采用熵权法、耦合协调度模型和障碍度模型,对2008—2020年黄河流域九省（区）PWEE系统综合发展水平、耦合协调状态和障碍因素进行分析。结果表明：黄河流域九省（区）PWEE系统及其各子系统综合发展水平呈上升趋势,耦合协调度从2008年的0.56上升至2020年的0.69,由勉强协调进入初级协调阶段,水资源子系统一直是影响九省（区）PWEE系统协调发展的限制因素,其平均障碍度从2008年的49.05%增加至2020年的55.48%,人均水资源量为主要障碍因子。     

基于改进TOPSIS模型的吉林省水资源承载力时空演变分析

水资源承载力状态是社会经济稳定发展的重要参考,基于吉林省水资源公报、统计年鉴和国民经济与社会发展公报,选取水资源开发利用率等18个指标,构建水资源等4个评价子系统,采用博弈论组合赋权的TOPSIS模型对吉林省9个行政区进行水资源承载力时空演变及耦合协调分析。结果表明,评价年份内除长春市、白城市和四平市多年水资源承载力为Ⅲ级,处于濒临超载状态,其余6个市州均为Ⅱ级,承载状态良好。各市州综合评价值由高到低依次为：通化市、延边州、吉林市、松原市、白山市、辽源市、四平市、白城市和长春市,总体来看,吉林省水资源承载力状态良好。随着当地水资源开发利用率的提高,水资源承载力子系统耦合协调度逐步提高,抗压能力进一步增强。     

基于矩估计-TOPSIS-RSR昆明市水资源承载力综合评价

【目的】水资源承载力是区域经济社会可持续发展的重要参考因素。随着经济社会的快速发展，昆明市水资源严重匮乏且过度开发，水资源供需矛盾日益突出。因此，定量分析昆明市水资源承载力，可以为昆明合理优化配置水资源提供理论依据与参考。【方法】从水资源、生态环境、社会和经济4个子系统中选定20个评价指标构建水资源承载力综合评价体系，并采用矩估计法确定各个指标组合权重。通过建立TOPSIS-RSR模型对昆明市2008—2020年水资源承载力进行了合理分级、灵敏度分析及综合评价。【结果】结果表明：2008—2020年昆明市水资源承载力整体呈现上升趋势，贴近度从0.413提高到0.679,增长率为64.4%,承载力水平从一般水平提升到较好水平。影响昆明市水资源承载力的主要因素为水资源开发利用率、生态环境用水率、工业废水中COD排放量、森林覆盖率、人口自然增长率、人均GDP。在2009—2011年期间，昆明市水资源承载力受大旱影响有小幅波动的情况。对于其他子系统，除了水资源子系统较脆弱，受气候波动影响较大外，生态环境、社会和经济子系统承载力总体稳步增长。【结论】根据评价结果，昆明市水资源压力依然巨大，可通过...     

河西走廊水资源承载力及子系统耦合协调度研究

河西走廊地区水资源短缺问题制约着当地经济社会健康发展,水资源承载力是表征水资源短缺程度的重要指标,通过构建水资源、社会经济、生态环境3个准则的指标体系,采用熵权法、模糊综合评价法、TOPSIS模型对该区2007—2021年的水资源承载力进行评价,运用耦合协调模型评价研究期内各子系统间的耦合协调性。结果表明：研究期内河西走廊水资源承载力呈现波动上升态势,评价等级整体偏低,均为濒临超载状态。各地级市间差异并不显著,嘉峪关的水资源承载力最高,武威市水资源承载力最低。整体系统的耦合协调度正在逐渐提升。研究成果能够真实反映区域水资源的情况,为河西地区水资源的合理、科学开发与利用提供科学的参考依据。     

江西省水资源开发保护与绿色发展耦合协调关系

为了探究江西省水资源开发保护与社会经济绿色发展的相互关系,构建了水资源开发保护-绿色发展系统评价指标体系,运用熵权法和综合指数法对江西省水资源开发保护和绿色发展水平进行了评价,采用耦合协调度模型和障碍度诊断模型探讨了两系统的耦合协调程度及其主要影响因素。结果表明：(1)江西省水资源开发保护水平和绿色发展水平总体呈现上升趋势;(2) 2019年江西省水资源开发保护与绿色发展的耦合协调关系总体较好,除景德镇市处在勉强失调衰退阶段,其余城市均处在初级耦合协调阶段或者良好耦合协调阶段;(3)江西省水资源开发保护与绿色发展耦合协调度的主要影响指标为第三产业增加值、研究与试验发展经费投入强度、人均GDP、日污水处理量。研究成果可为江西省制定适应社会经济高质量发展的水资源开发保护战略提供支撑。     

全国水-社会经济耦合协调时空演变及其障碍因子分析

【目的】针对全国社会经济发展布局与水资源承载力不相匹配，导致资源与经济的协调发展受到约束等问题，以优化全国社会经济的适水发展布局为目标，剖析31个省级行政区现状水资源与社会经济发展水平的协调程度。【方法】通过构建水资源-社会经济复合系统耦合协调评价指标体系，建立耦合协调度模型，从时间、空间两个维度探究全国水资源与社会经济耦合协调发展关系的时空演变规律，并借助障碍度函数进一步分析影响二者耦合协调发展的主要障碍因子。【结果】结果表明：2010—2020年，全国水资源与社会经济的耦合协调发展水平呈上升趋势，耦合协调度值由2010年的0.11提高到2020年的0.69;各省的耦合协调发展水平总体也呈上升趋势，31省耦合协调度的数值范围由2010年的0.10～0.42提高到2020年的0.46～0.69,且变化趋势表现为3种类型：26省为“上升型”,福建、西藏、浙江3省为“平稳型”,青海和海南2省为“波动型”。【结论】2020年，19省达到协调发展水平，12省仍处于过渡阶段且均为社会经济过快发展型地区；主要障碍因子有人均水资源量、人均综合用水量与人均GDP等，各省之间存在地区差异。以湖北省为例，...     

长江流域水资源-经济-生态系统的耦合协调及影响因素研究

长江流域水资源、经济与生态之间协调发展有待提高,亟待探索水资源、经济与生态之间的协调关系及其影响因素,助力长江流域可持续发展。以2011—2020年长江干流10省市为研究对象,首先建立水资源-经济-生态（water-economy-ecology, WEE）系统耦合协调度模型;其次利用趋势面映射耦合协调度全域分布,并探究长江流域耦合协调度发展的局部特征;再利用空间自相关分析,解析耦合协调度全局和局部相关性;最后采用因子探测器,探究耦合协调度的影响因素。结果表明：长江流域水资源子系统、经济子系统、生态子系统两两之间的耦合协调度逐年上升,但上升趋势存在显著差异;WEE系统耦合协调度全域呈现“U”型变化的态势,局部表现为“中游＜上游＜下游”;WEE系统耦合协调度空间集聚水平不断提高,局部空间相关性逐年向好;WEE系统耦合协调度主要影响因素可概括为水资源开发利用、水资源条件、经济发展水平、城镇化水平、污染排放及治理。长江流域未来可依据耦合协调度分布及影响因素贡献率,改善地区相应影响因素的现状,拓宽长江流域各省市高质量发展空间。     

水资源-能源-粮食-生态系统耦合协调及驱动力分析

为加深对我国水资源、能源、粮食、生态系统协同演变趋势的认识,构建水资源-能源-粮食-生态多维系统指标体系,运用耦合协调度模型对我国2005—2020年水资源-能源-粮食-生态系统耦合协调度进行评价,并采用多因素归因分析法进行驱动力分析。结果表明：我国水资源-能源-粮食-生态系统耦合协调度从2005年的0.55增长到2020年的0.84,各地区耦合协调度从勉强协调发展水平过渡到中级协调发展水平,各子系统对耦合协调度上升的驱动分别经历了由粮食子系统到生态子系统再到水资源子系统主导的过程;能源子系统的贡献率虽然比较小,但是未来可能是各地区提升水资源-能源-粮食-生态系统多维系统协调发展水平的突破口。     

基于GRA-TOPSIS法云南省水资源承载力评价及障碍因子诊断

云南省水资源时空分布不均,供需矛盾日益突出。定量评价云南省水资源承载力,诊断障碍因子,可为云南省合理开发利用水资源提供理论依据。从水资源、生态环境、经济社会3个子系统中选取了21个指标构建评价指标体系,运用GRA-TOPSIS法和障碍度模型测算云南省2005-2018年的水资源承载力,诊断主要障碍因子。结果表明： 2005-2018年云南省水资源承载力呈上升趋势,综合指数由0.468 4增大到0.612 3,增幅为30.72%。不同子系统的趋势变化和增长幅度差异较大,水资源和生态环境在2010-2011年出现承载力指数大幅减小的情况;2005-2018年云南省水资源承载力的主要障碍因子为其他水源供水占比、人口密度、生态用水比例、第三产业占GDP的比重、废水排放总量、废水中COD排放量、人均水资源量。云南省可通过实施优化产业结构、提高水资源利用率、深入推进生态环境保护等措施提高水资源承载力,以保障经济社会的可持续发展。     

基于熵值-TOPSIS模型的湖南省水资源安全空间评价及障碍因子诊断

湖南省水资源安全对维系长江中下游地区水安全有着重要作用,对其进行空间评价和障碍因子诊断,旨在为区域生态治理和水资源开发利用提供决策依据。从水资源条件、社会经济条件和生态环境条件3个子系统中选择13个指标构建水资源安全空间评价指标体系,运用熵值-TOPSIS模型评价水资源安全综合状况并绘制空间分布图,利用障碍度模型识别主要障碍因子。结果表明：2000-2015年湖南省水资源安全处于Ⅲ级(基本安全),至2020年达到Ⅱ级(较安全)状态,并逐年好转,与水利建设成果同步;2000-2020年间全域水资源安全空间分异明显,郴州市保持着较高的水资源安全水平状态,湘潭市和衡阳市处于较低安全水平;湖南省水资源安全主要障碍因子为GDP、人口密度、农田有效灌溉单位用水量、单位工业增加值用水量和单位GDP用水量。湖南省水资源安全水平在研究期内稳步提高,处于不安全水平的区域还需要进一步围绕主要障碍因子进行优化。     

基于“量-质-域-流”的山西省水资源承载力评价

文章通过分析山西省水资源基本情况,构建基于“量-质-域-流”内涵的水资源承载力评价指标体系,利用层次分析法(AHP)和熵权法进行主客观组合赋权,通过TOPSIS模型进行水资源承载力评价并诊断水资源承载力障碍因子。经分析研究,2011—2021年山西省水资源承载能力呈缓慢上升趋势,界于Ⅳ级(超载)、Ⅲ级(临界)之间,说明山西省水资源承载能力得到一定的提升。人均水资源量、人均用水量、产水模数、万元工业增加值用水量、水资源开发利用率、万元GDP用水量、水功能区达标率评价指标是影响山西省水资源承载力的主要因子。     

基于AHP-TOPSIS模型的江苏省水资源承载力评价

采用江苏省2008-2017年统计资料,从经济、生态环境和水资源三方面构建水资源承载力评价指标体系;采用改进的层次分析法确定评价指标权重,利用改进的TOPSIS模型综合评价江苏省水资源承载力,并利用障碍度模型系统诊断了影响江苏省水资源承载力的障碍因子.结果表明:2008-2017年江苏省水资源承载力整体呈逐渐上升趋势,...     

基于自然-社会环境的南京市水环境承载力变化研究

水资源承载力是衡量区域可持续发展的重要指标之一,为定量分析近年来南京市水资源承载力的动态变化情况,文章从水资源、水生态、社会经济复合系统角度出发,选取7个指标,构建南京市水资源承载力评价指标体系,对水资源综合承载力进行分析评价。分析结果表明:(1)人均地区生产总值、水功能区水质达标率、人均生活用水量的权重值相对较大,对水资源承载力评价指标体系影响较大。(2)对综合承载力影响较大的为水资源和社会经济子系统。水资源子系统承载力总体水平较高,社会经济子系统承载力基本呈持续增长趋势。(3) 2012—2017年,南京市水资源承载力整体上呈上升趋势。水生态子系统是限制水资源承载力发展的主要因素,南京市应更加注重水功能区水质达标率、供水总量、人均生活用水量方面的改善,才能进一步提高城市水资源承载力。     

江西省水资源承载力评价及障碍因子诊断

水资源短缺使得江西省水资源供需矛盾日益突出,在此背景下,水资源承载力已成为衡量区域可持续发展的一项重要指标。以江西省水资源承载力为研究对象,选取了人均水资源量、生态环境用水率、耗水率、人均GDP、万元GDP用水量、产水模数、供水模数以及水资源开发程度等8个指标作为评价指标,使用2006～2015年的数据,应用熵权法确权、TOPSIS法与障碍度模型综合评价江西省水资源承载力。研究结果表明:江西省2006～2015年的水资源承载力虽然在增加,但是增长速度却变得缓慢;水资源本身因素是制约水资源承载力提升的最主要因素。为了保证社会经济的可持续发展,合理、高效地利用水资源,充分发挥水资源的承载潜力,提出了相应的对策和建议。     

陕西省城镇化与水资源耦合协调与障碍分析

为研究城镇化发展与水资源利用水平之间的关系,推动城镇化高质量、高水平发展,本文通过构建模型对两者的耦合协调关系进行评价并分析了影响两者耦合协调关系的障碍因子。结果表明:陕西省城镇化和水资源利用的耦合度和耦合协调度随着时间逐年递增,2019年两者耦合关系呈现高水平耦合,协调度发展到优质协调阶段。在城镇化推进过程中,水资源系统对城镇化发展表现出越来越强的约束作用,其中水资源总量、人均水资源量、生活用水、人均用水量和农业亩均用水量5项指标是影响陕西省城镇化发展最主要的障碍因素。