投影寻踪技术在昌吉州水资源承载力评价中的应用

结合昌吉州实施的最严格水资源管理制度的要求,在构建水资源承载力评价指标体系的基础上,运用投影寻踪方法建立新疆昌吉州水资源承载力评价分析模型,从水资源、社会经济、生态环境3个层次中选取14个评价指标进行分析计算。结果表明:新疆昌吉州水资源承载力为4级状态,开发潜力较小。从单向指标来看,灌溉水利用系数和植被覆盖率作为影响水资源承载力主要影响因素。     

江西省水资源承载力评价研究

在进行一个地区的水资源承载力综合评价时,因影响因素较多,往往会对最终评价结果往往受到较大影响。鉴于此,以江西省水资源的实际情况为例,选取了降雨量、水资源利用率、灌溉率等7个评价指标,应用遗传投影寻踪模型对江西省水资源承载能力进行评价研究。评价结果表明各地区水资源承载力尚有较大的潜力,影响水资源承载力的主要因素是水资源利用率、万元GDP用水量、灌溉率等指标,而缺水率和生态用水率影响较小。     

江西省水资源承载力评价研究

在进行一个地区的水资源承载力综合评价时,因影响因素较多,往往会对最终评价结果往往受到较大影响.鉴于此,以江西省永资源的实际情况为例,选取了降雨量、水资源利用率、灌溉率等7个评价指标,应用遗传投影寻踪模型对江西省水资源承载能力进行评价研究.评价结果表明各地区水资源承载力尚有较大的潜力,影响水资源承载力的主要因素是水资源利用率、万元GDP用水量、灌溉率等指标,而缺水率和生态用水率影响较小.     

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。     

区域水资源承载力的动态评价

文章运用投影寻踪法对鄂尔多斯市水资源承载力进行动态评价,依据指标绝对权重分析区域水资源开发利用存在的主要问题及解决问题的对策,评价结果可为区域水资源的可持续利用提供科学指导。     

基于最大熵投影寻踪模型的云南省近10 a水资源承载力评价

为对云南省2006—2015年水资源承载力进行评价,从水资源、经济社会和生态系统3个方面提出水资源承载力评价指标体系和分级标准,并基于最大熵投影寻踪(MEPP)技术进行区域水资源承载力评价。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,利用混合蛙跳算法(SFLA)优化MEPP最佳投影方向,提出SFLA-MEPP水资源承载力评价模型,并构建生物地理优化(BBO)算法-MEPP、和声搜索(HS)算法-MEPP和粒子群优化(PSO)算法-MEPP水资源承载力评价模型作对比模型。结果表明SFLA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、HS和PSO算法,具有较好的全局极值寻优能力;SFLA-MEPP模型对云南省2006—2007年、2011—2012年水资源承载力评价为“基本可承载”,其他年份评价为“可承载”;2006—2015年间云南省水资源承载力随时间呈提升趋势,但提升趋势不显著;SFLA-MEPP模型对云南省水资源承载力评价结果与BBO-MEPP模型相同,但在排序上存在差异;与HS-MEPP,PSO-MEPP模型在评价结果及排序上均存在差异。     

佳木斯市水资源承载力评价

在构建佳木斯市水资源承载力评价指标体系和评价标准的基础上,建立了基于粒子群优化投影寻踪的水资源承载力评价模型,并将其应用到佳木斯市水资源承载力评价中。评价结果表明,佳木斯市水资源承载力处于中等级别,水资源仍有一定的开发潜力,水资源开发利用现状基本能满足工农业生产和人民生活的需求,但随着经济的发展和人口的增加,水资源将出...     

基于改进投影寻踪方法的水资源承载力研究

为了解决水资源承载力分类评价的高维和非线性问题,提升水资源承载力分类评价模型的精确性,提出改进的投影寻踪方法——基于最大信息熵原理的投影寻踪分类模型。对该模型中的密度窗宽R进行改进,推导得出密度窗宽的合理取值,并将该模型应用于济宁市2010—2018年水资源承载力状态评价;建立灰色GM(1,1)模型,对济宁市2019—2025年水资源承载力状态进行预测,预测结果符合实际情况。研究表明：济宁市2010—2017年水资源承载力评价等级为Ⅲ级,2018年水资源承载力评价等级为Ⅱ级;预测济宁市2019—2025年水资源承载力状态为Ⅱ级,水资源承载力状态总体保持良好态势。通过分析各评价指标对水资源承载力的影响程度,对提升该市水资源承载力提出相关建议。     

基于改进的投影寻踪-云模型的农业灌溉水质综合评价

提出基于投影寻踪函数和云模型的水质综合评价模型,选取太湖流域20个样本盐度、氯化物、氨氮、溶解性固体4类具有代表性的农业灌溉水质监测数据,在综合其投影值及隶属度基础上,计算农业灌溉水质的等级区分粒度。结果表明,投影寻踪模型计算值平均绝对误差仅为0.125 2级,达到了较好的水质评价精确度,同时利用云模型计算各个监测指标得到的最大综合确定度所属级别与经验等级一致。     

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%。     

K-L PPC模型在水资源可持续利用评价中的应用

基于水资源可持续利用的内涵和意义,从水资源、社会经济和生态环境3个子系统建立水资源可持续利用指标体系;针对水资源可持续利用评价中各指标的不确定性和模糊性,为提高评价模型的分辨率,引入基于实数编码的加速遗传算法的投影寻踪分类（K－L PPC）模型。以塔里木河源流区为例,通过优选指标、确立等级和构建模型,寻找最优的投影方向。评价结果基本符合当地实际情况,验证了K－L PPC模型在区域水资源可持续利用评价的实用性。     

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。     

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。     

济宁市水资源承载能力评价方法的应用与对比

针对目前水资源承载能力内涵界定尚不统一,评价手段多样的现状,采用投影寻踪法和行业技术大纲方法对济宁市11个县市区的水资源承载能力进行评价,并与其他学者利用主成分分析法的评价结果进行对比。结果表明:投影寻踪法评价结果为还有一定潜力,行业技术大纲方法评价结果为超载,主成分分析法评价结果为还有开发潜力。3种方法评价结果存在差异的原因包括指标选取依据不同、指标权重确定方法不同以及数据年份不同。影响济宁市水资源承载能力强弱的主要因素是人均水资源占有量和地下水开发利用程度。     

生物群体智能优化的投影寻踪模型在灌区水资源综合效益研究中的应用

将高维降维技术的投影寻踪模型引入到灌区水资源综合效益的研究中,并采用生物群体智能算法对投影寻踪模型进行优化,以提高投影寻踪模型的准确度。以经济效益、生态环境效益以及社会效益3方面建立指标体系,并提出了5类等级标准。以漳河灌区为例,利用所建模型对该灌区水资源综合效益进行研究,并对不同指标的贡献度进行了分析。结果表明,漳河灌区2013年的综合效益等级为等级Ⅲ(一般);在灌区水资源综合效益研究方面,优化后的投影寻踪模型具有较好的实用性和可信性。     

基于熵权法-正态云模型的辽宁省水生态承载力评价

将正态云模型引入水生态承载力评价中能够科学衡量其随机性和模糊性特征,对辽宁省2025年、2008—2018年水生态承载力运用熵权法-正态云模型进行评价。从社会、经济、水环境和水资源子系统中选择19项指标,结合相关资料构建分级标准和指标体系,然后运用云模型正向发生器、熵权法计算分级评价指标的隶属度及其权重,其中水生态承载力分级确定度依据权重矩阵与隶属度矩阵计算。为进一步验证模型的可靠性,对比分析了投影寻踪法、模糊综合法和熵权法-正态云模型评价结果。研究表明:辽宁省2008—2011年、2012—2018年、2025年分别处于基本可承载、可承载和绝对可承载状态;投影寻踪法、模糊综合法和该评价结果保持较好的一致性;该模型具有随机性和模糊性,可为水生态承载力评价提供一种新的思路。     

基于PSO－PPE模型的宁夏扬水灌区水土资源承载力综合评价

为定量评价宁夏扬水灌区水土资源承载力,从水资源、社会、经济、生态环境4个系统层选择20个指标构建了农业水土资源承载力综合评价指标体系、采用粒子群优化投影寻踪(PSO-PPE模型)对宁夏扬水灌区(红寺堡灌区、固海固扩灌区)各分区2015年水土资源综合承载力进行了评价。结果表明:宁夏扬水灌区水土资源承载力总体水平较低,其中红寺堡区以及固海固扩区的多个分区的承载力评价值小于2,评级等级只有Ⅳ级,且处于Ⅲ级的4个分区最佳投影指标值也较低(最高为2. 809)。从各分区4个系统的评价结果来看,各分区的水土资源承载力的主要影响因素有差异,应当结合各分区水土资源实际特点,从水资源利用、水资源生态维护和社会经济外部支持等多方面入手,制定科学合理的水土资源管理与利用措施,以改善灌区水土资源承载能力。     

基于投影寻踪技术的渠道计量设备比选与应用

渠道量水对水资源的节约利用、调度与管理有着重要影响,准确测量水量是水资源管理部门进行水量调配的基础,为渠道布设提供科学依据,有利于水资源的保护与节约。因此选择在适宜的量水设备设施,为准确计量水量提供保障具有重要意义。文章针对水工建筑、流速仪等7种常用量水设备,选取测流范围、适应性、淹没度、测量精度、工程造价、使用寿命、自动化程度等7项评价指标,根据判断尺度,通过数据归一化、构造优化投影指标函数、建立了投影寻踪评价模型,解决了7维降维问题,选出了特定条件下的较优计量设备,即量水仪表。结论与灌区实际情况相一致,证明了采用投影寻踪评价模型,对量水设备进行选型是客观科学的。     

基于DPSIR概念模型的水资源系统脆弱性分析

从水资源复杂系统角度结合DPSIR概念模型,构建了水资源系统脆弱性评价指标体系。利用大样本数据、投影寻踪、粒子群算法、插值型曲线,建立了基于粒子群投影寻踪插值的水资源系统脆弱性评价模型。结合河北省南水北调受水区水资源系统的实例,从驱动力-压力-状态-影响-响应等5个方面计算分析了该系统的脆弱性。结果表明,以资源型缺水为主导的水资源基础条件薄弱已成为受水区水资源系统脆弱性的制约因素,且在未来很长一段时间内难以改变。