基于优化模拟的长株潭3+5城市群碳储量时空演变与预测

土地利用/覆被变化是导致地区生态系统碳储量变化的重要原因,探析土地利用与碳储量的时空演变规律,对区域国土空间规划与生态管理、实现“双碳”战略目标具有重要意义。通过构建GeoDetector-PLUS-InVEST模型,基于多源数据分析长株潭3+5城市群2000—2020年土地利用及碳储量时空演变特征,预测2030年不同情景下的土地利用和碳储量变化,并通过空间自相关模型分析碳储量空间分布规律。结果表明:1)经过优化模拟的模型Kappa系数、FoM系数、总体精度结果比未优化模拟的结果分别高出0.81%、1.00%、0.67%;2)2000—2020年,研究区土地利用变化表现为耕地、林地、草地和水域面积减少,建设用地和未利用地面积增加;3)2000年、2010年、2020年3期碳储量分别为31.2624×10^(8)、31.2181×10^(8)和31.0891×10^(8) t,期间碳储量共减少17.3287×10^(6)t;4)相比2020年,2030年自然发展情景下碳储量减少12.1483×10^(6)t,城镇发展情景下碳储量减少11.7467×10^(6) t,生态保护情景下碳储量增加14.7540×10^(6) t,3种情景下的碳储量空间分布较为相似,具有较显著的空间集聚特征,且与土地利用情况高度相关。研究结果可为长株潭3+5城市群土地空间规划和“双碳”政策的制定提供决策参考。

自优化模拟及其在南水北调东线工程中的应用

本文在常规的模拟技术基础上,增加在线辨识、控制等环节、对模拟过程施行自适应目标控制,提出了一种多水库联合最优调度的自优化模拟模型。并针对南水北调东线一期工程五湖泊大型复杂系统,研究了时、空顺序不同的模拟过程的功能特点,采用顺、逆时序和顺、逆流向结合的模拟控制技术以及交替放松约束并随后收紧的措施,处理决策控制的后效性,提出了“逐次收紧约束自适应目标控制模拟技术”,在实践中成功地实现了模拟模型自行优化的目的。在实例计算中,解决了五个湖泊联合运行的优化调度问题,证明了自优化模拟模型具有仿真性好、收敛速度快、计算时间仅随水库数目线性增加的优点,开辟了一条多水库系统最优调度的新途径。

黄河干流上游梯级水量实时调度自优化模拟模型研究

本文以黄河干流上游梯级为例 ,根据实时调度中用水计划和径流预报的时段滚动修正特点 ,研究了自优化模拟技术在水量实时调度中的应用 ,建立了黄河干流上游梯级水量实时调度自优化模拟模型 ,给出了求解方法 ,并进行了算例分析。该模型简单、灵活 ,有一定的实用性。

基于自优化模拟技术的水库供水风险分析方法及应用

针对来水与用水的不确定性,采用随机模拟技术生成供水水库来水、用水序列,并以此为基础应用自优化模拟技术建立了以供水量最大、弃水量最小为目标的供水水库调度模拟模型。根据风险分析基本理论,对水库调度结果进行供水风险分析。以南水北调中线水源地丹江口水库为例说明模型的应用。结果表明,采用随机模拟技术与自优化模拟调度相结合的方法能为水库提供最优调度方式,保证了各时段所需的供水量,也有利于降低供水风险。

降雨聚集条件下系统优化模拟模型的设计

从技术、经济两方面对雨水集蓄灌溉利用系统进行了分析研究 ,建立了系统优化模型。该系统包括集、蓄、用 3个子系统 ,优化模型包括降水序列分析模型 ,集水量分析计算模型 ,蓄水窑窖优化设计模型 ,灌溉水量优化分配模型等 4个基础物理模型和经济模型。以陕西省礼泉县北部丘陵区为例 ,针对大田作物 (小麦、玉米 )雨水集蓄灌溉利用问题进行了实例分析。在可靠的理论和方法基础上建立的模拟模型 ,具有一定的通用性和实用性 。

水库调度自优化模拟技术的最优域

自优化模拟技术是在常规模拟技术基础上增加在线辨识与反馈环节而形成的一种优化技术 ,在水资源系统优化调度中得到了广泛的应用。但自优化模拟技术的理论基础并不完善 ,自优化模拟技术的核心 ,即最优决策域的存在性 ,尚未得到证明。针对水库调度的特点 ,从理论上证明了单一水库调度自优化模拟技术最优决策域的存在性 。

基于动态规划和自优化模拟混合模型的水资源优化配置

以云南滇中地区为背景,针对具有外流域调水的水资源大系统优化配置问题,建立了以缺水量最小、调水工程规模最小及调水量最小为目标函数的水资源大系统优化配置模型。通过将其中的调水工程规模最小及调水量最小以外调水量尽量均匀的方式转化为自优化模拟的最优控制准则,将以上多目标转化为以缺水量最小为主目标。采用动态规划和自优化模拟混合模型的分解协调技术对模型进行求解,得出不同方案下的水资源优化配置成果,并分析了解决滇中地区缺水所需的外流域调水工程的合理规模。

灌区渠首水库群优化调度的自优化模拟技术

以梅院泥灌区为背景,建立了灌溉供水量最大为目标函数的灌区渠首水库群优化调度的自优化模拟模型及相应的求解技术。在利用历史资料进行优化计算的基础上,获得了梅院泥灌区渠首水库的调度规则。

自优化模拟技术在多目标水库优化调度中的应用

在分析水库等调蓄工程状态域及自优化模拟技术特征的基础上，建立了以防洪及兴利为目标的水库优化调度自优化模拟模型．将此模型应用于玉渊潭的优化调度中，表明用自优化模拟技术的最优状态域作水库优化调度图，概念清楚。

自优化模拟技术在水库兴利调度中的应用

自优化模拟在单库及多库兴利调度方面较一般模拟方法效果理想 ,且模型易于编程求解 ,有较好的实用性。采用自优化模拟技术 ,针对某地区水库部分入流 (有外流域调水 )可以调控的特殊情况 ,建立基于自优化模拟的逆时序模拟模型 ,确定了该地区水库运用方式和水库兴利调度图 ,调度结果较一般模拟方法要好 ,显示自优化模拟技术在水库兴利调度中较好的应用性。

小麦计算机优化模拟与增产对策子系统初步研究

以小麦生物学特性和土壤植物营养学为依据，在小麦生育模拟基础上，建立了小麦生育优化动态模式和最佳经济效益施肥模型。输入简单易测的生物、土壤、气象因子，可以模拟出小麦生育的最佳叶面积动态、最佳茎蘖动态和最佳经济效益施肥量。并结合小麦实际资料，提出获取高产的措施与对策。为大田生产管理提供了可靠的理论依据。

结合保角变换的优化模拟镜象法解多种截面形状同轴线的特性阻抗

介绍一种计算多种截面形状同轴线的新方法——结合保角变换的优化模拟镜象法。此法计算量小、精确度高,并能进行误差范围计算。列出对内圆外方、偏心内圆外方和内带形外圆等九种同轴线特性阻抗的计算结果并与其它文献结果进行了比较。

煤岩有机质演化过程中产油气量物质平衡优化模拟计算

基于物质平衡条件和油气产物特征，提出了用单纯产形优化方法模拟计算煤岩有机质转化过程中油气产量的新方法。应用该方法对煤岩中稳定组、镜质组、丝质组自Ro=0．2％开始向更高变质程度转化过程中的CH4、C2H6、C3H8、C4H10、CO2、H2S、N2、H2、H2O、OIL（油）十种组分的产量进行模拟计算．通过数学分析，确定了各种产物组分的发生率与其转化程度之间的函数关系。与热模拟实验法和蒂索等人提出的热化学动力学计算方法相比，物质平衡代化模拟计算法适用性广．它不仅能够用于煤岩有机母质热演化过程中的油气产量计算，而且能用于其它任何类型的有机母质处于任何因素（如生物化学）作用下的油气产量计算。

多目标水资源系统自优化模拟实时调度模型研究

本文应用系统工程理论与方法,结合南水北调中线工程,建立了复杂水资源系统的大系统多目标实时优化调度模型,提出了基于自优化模拟技术的实时调度方法.经实例研究,表明所提模型与方法是可行的.

软弱围岩巷道掘进断面形状优化模拟

针对某矿井10~#煤掘进断面布置在厚松软煤层中的工程实践,采用FLAC^(3D)数值模拟的方式,以不同侧压系数下的围岩受力状态为基础,研究了4种不同巷道断面的围岩应力、位移及塑性区破坏情况。研究结果显示矩形断面具有既能够达到快速形成回采系统又能够保证巷道的稳定的特点,同时为相似条件下软弱围岩巷道掘进提供了一定指导。

西江骨干水库群抑咸调度的自优化模拟模型

随着近年来珠江河口地区咸潮上溯,西江流域骨干水库群作为一复杂的混联系统,如何在满足水库综合利用需求下实现抑咸调度是亟需解决的重要科技问题。为此,以控制节点抑咸流量为目标,将模拟与优化方法相结合,利用自优化技术,建立了西江流域骨干水库群抑咸调度的自优化模拟模型。并以特枯年份实测流量进行算例分析,研究成果表明,所建模型仿真程度高,计算速度快。

自优化模拟技术在城市多水源调度中的应用

应用系统工程的理论和方法,将模拟模型和优化技术相结合,采用自优化模拟技术,以曲阜市为例,研究并提出了多水源供水系统优化调度方案,建立了供水实时调度决策系统,并利用GIS技术实现了可视化。

材料尺寸优化模拟及SnPb焊点可靠性分析

采用有限元法对陶瓷/金属钎焊焊点可靠性及材料尺寸进行了优化模拟和分析.研究结果表明:Ti板周边区域的应力明显高于中间区域,中间区域的应力较小.分析焊点应力云图发现,最大应力集中在焊点的最拐角处,说明该处有可能成为裂纹的发源地.Al板厚度为1 mm时,对应焊点残余应力达到瞬时极大值,板厚度大于1 mm时,应力值明显下降.分析Ti板厚度对焊点可靠性影响的曲线,看出应力曲线具有单调递减的趋势.Ti板开孔直径曲线存在一个极大值,大约在1.2mm处,实际应用中,应尽量避开该峰值,选择对应焊点残余应力小的孔径.焊点端部余量以及挡板厚度对应的应力曲线均单调递增.

基于GIS与生态位模型的工业用地判识与优化模拟——以国家级滁州经济技术开发区实证

开发园区用地问题一直是研究重难点,作为开发园区主导用地类型的工业用地,影响并决定着开发园区整体用地规模数量及空间布局。基于ArcGIS的30米×30米网格法及生态位适宜度评价模型,将国家级滁州经济技术开发区作为典型实证对象,遴选高程、坡度、公路辐射度、生态保养度、工业用地、征地拆迁等6项指标,判识工业用地空间开发适宜度,高、较高、一般、较低、低占比分别34.74%、22.18%、25.61%、13.63%、3.84%,较高值及以上接近60%,区域总体适宜工业用地开发;运用SPSS趋势回归分析法,选择对数模型预测未来工业用地需求量,并与开发区工业用地开发适宜度属性挂钩分析,模拟开发区工业用地空间布局演变;归纳外延拓展型、工业主导型、高效协调型等三种用地模式基础上,提出用地布局优化的具体方案措施,促进园区产业优化升级及土地资源合理高效利用。

碳中和视角下基于主体功能区分类约束的国土空间分区优化模拟——以福建省为例

在推进新时代生态文明建设、确保区域社会经济绿色发展并如期实现碳达峰碳中和目标的发展导向下,基于主体功能区分类约束开展以低碳发展为牵引的多情景国土空间优化模拟研究具有重要意义。以国家生态文明试验区福建省为研究区,设定自然发展和低碳发展两种不同情景,针对不同类别主体功能区,设置差异化的碳排放量、经济效益和生态效益约束目标,在对用地需求进行预测的基础上,基于PLUS模型开展多情景下的国土空间分区优化模拟。结果表明:(1)从用地规模和数量结构来看,低碳发展情景下的功能区用地结构更加符合低碳经济发展的要求,该情景在减缓碳源地增加速度的同时,能够降低碳汇地的减少速度,在保障区域经济发展用地需求的同时减少碳排放并降低生态环境影响;(2)从用地布局来看,虽然不同情景下的用地结构存在一定差异,但从空间分布特征来看,各地类的变化规律基本与历史趋势基本相同,其中碳源地主要分布在临近海岸线处海拔较低、地势平缓易开发的一侧,碳汇地主要集中在内陆区域海拔相对较高且地况较复杂的区域;(3)从三类典型区域空间演变模式来看,农业生产区和生态保护区的变化较小,城镇建设区变化较为明显,城镇建设区和农业生产区主要功能用地分布较为集中且聚合度较高,生态保护区主要功能用地较为分散且一般呈破碎状。在不同发展情景下,国土空间格局中的碳源地不断扩张、碳汇地空间逐步受到挤压,应进一步发掘存量用地的潜力,推动土地资源的高效利用。