基于多源信息融合决策的灌区生态环境评价指标优选

针对目前灌区生态环境评价研究中指标选取主观化、未成体系化的困境,该研究提出了一种基于指标多源特征信息融合的优选思路与方法。以关中地区泾惠渠灌区为研究对象,通过构建灌区生态环境概念模型,以"灌区资源"定义因素层,逐级确定了31个指标,初步构建了灌区生态环境评价指标库。采集指标灵敏度、均衡度、独立性这3种特征信息,视为3项证据,进而采用DS(Dempster Shafer)证据理论对该3项证据基本信任分配函数值进行融合,计算该3项证据共同支持作用下的指标可信度,依据可信度高低排序结果,即可从繁复、庞大的指标库中进行指标优选。该研究设置了两种融合思路:1指标全体融合、2先分别剔除3项证据下基本信任分配函数值较低的指标,然后对剩余指标进行融合;并进行对比分析研究,结果表明:第2种思路下的计算会提前剔除某些可信度较高的指标,如盐碱化程度、空气相对湿度指标;按照第1种思路,对指标全体进行信息融合,进而根据可信度排序结果,选取可信度较高的指标作为灌区生态环境评价研究的主评指标,为灌区生态环境健康评价提供了支撑。为其他领域评价研究中指标的优选提供了新的思路和决策方法。

基于人工鱼群算法的浐灞河流域水资源优化配置研究

【目的】建立以经济、社会和环境效益相对最优为目标的水资源优化配置模型,为实现水资源的协调发展提供支持。【方法】以浐灞河流域为研究对象,采用人工鱼群算法建立水资源优化配置模型并进行求解。【结果】利用建立的水资源优化配置模型,对浐灞河流域各规划水平年(75%保证率)3种不同效益权重组合下的水资源进行了优化配置,配置后相对最优的结果是:研究区2020年可供水量为25 210.8万m3,较配置前增加了2 603.8万m3,缺水率较配置前降低了9.12%;2030年可供水量为28 168.8万m3,较配置前增加了1 911.8万m3,缺水率较配置前降低了6.07%。【结论】通过不同权重组合下的效益计算,选择经济、社会和环境效益权重分别为0.40,0.25和0.35时的水资源优化配置结果,作为浐灞河流域水资源开发利用与社会经济和生态环境保护协调发展的最佳方案。

基于改进人工鱼群算法的灌区优化配水研究

【目的】建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,为灌区优化配水提供新思路。【方法】以西安市周户灌区为研究对象,立足于寻求作物种植面积-水量-产量-经济效益之间的最优关系,建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,并利用混沌人工鱼群算法进行求解。【结果】利用所建立的以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型进行优化后,灌区总供水量为12 711.44万m3,较常规配水量增加了1 402.67万m3,其中地表供水较常规配水量增加了1 510.67万m3,地下水供水量有所减少;通过作物不同时段分配水量及种植面积的协调,灌区净效益增加了16.37%,粮经比为1∶1.21。【结论】以灌溉净效益最大为目标对灌区配水进行优化后,灌区配水过程更加均匀,同时灌区作物种植结构也得以优化和调整。

基于熵权可拓物元模型的河流健康评价

摸清灞河近年来生态健康状况,寻求合理的、生态的开发利用方式。本研究综合水文、河流形态、水质、生境等要素构建了河流健康评价指标体系,并划分了相应的评价等级标准,建立了熵视角下的可拓物元评价模型,结合各指标的时间序列变化对灞河生态健康进行动态评价。综合评价结果表明,灞河2006—2012年生态健康等级分别为:健康、亚健康、亚健康、一般、亚健康、亚健康、一般,与层次分析法评价结果基本一致。单指标关联度计算及评价结果表明地表水开发利用一直处于适宜范围内;湿地保留率、河流生境状况等级逐渐上升;地下水埋深一直处于较低等级,使得河流健康状态较差;河流纵向连通性逐渐变差。因此,必须以河流生态健康为目标进行资源及功能的开发利用,以期和谐、生态运行。

城市规划中土地利用的生态适宜度评价

为了促进区域经济、社会、环境协调发展,本评价采用因子加权评分法,对西安某研究区的土地利用进行生态适宜度分析;借助Mapinfo工具,对城市规划中土地开发适宜度进行分析,并分别建立城市规划中工业用地、居住用地生态适宜度评价指标体系及模型。所得生态适宜度评价结果与该研究区土地利用规划基本一致。同时提出了相关建议,为城市规划和管理提供科学、合理的依据,在一定程度上有助于加强生态环境建设,促进经济快速发展。