基于合作博弈的东江流域用水不确定性研究

为进行变化环境下区域部门未来用水的不确定性研究,引入经济学中的合作博弈理论,在考虑各用水部门组成的用水联盟机会收益的前提下,依据国家用水总量控制指标,以广东省东江流域及其各分区为例,建立了基于合作博弈的各用水户用水分解模型并对其求解,给出了研究区2020年生产、生活和生态用水的合作博弈核心,即未来流域各用水户基于用水总量控制的用水量合理分配区间。东江流域2020年生产、生活和生态用水控制量区间分别为42.61~62.89亿m^3,25.2~42.06亿m^3和0.46~9.31亿m^3。通过各用水户用水量控制指标集的确定,为用水总量控制下流域未来用水管理目标提供了重要参考。

基于AFS优化初始聚类中心的GK聚类模型

Gustafson-Kessel(GK)聚类算法可以有效地搜索超椭球、平面和线型的数据类,但仍然存在对初始聚类中心较敏感、易于陷入局部最优的缺陷.为此,文中根据鱼群觅食与聚类的相似性,利用人工鱼群(AFS)算法对聚类中心进行初始化,提出了改进的G-K聚类算法,并利用人工数据集和IRIS数据集进行仿真研究.结果表明,文中算法能有效地发现数据集中的聚类结构,聚类效果优于GK聚类算法.

东江流域近50年旱涝时空演变特征

基于东江流域57个站点1957～2010年逐月降雨数据，对比分析SPI和指数两种方法在流域旱涝等级划分中的应用，揭示流域近50a来旱涝时空分布特征及其变化趋势。结果表明：①SPI和Z指数两种方法计算旱涝指标所得结果差异度较小，均能较好地反映流域历史实际旱涝状况，Z指数对极端旱涝等级具有更好的指示作用；②近50a来，流域各年代旱涝交替明显，偏涝和重涝多于偏旱和重旱；③流域汛期、非汛期和全年旱涝分布形态在空间上有较好的一致性；④近50a来，流域总体上呈“北旱南涝”的旱涝变化趋势空间格局。

基于随机森林模型的咸潮预报

在候选预报因子的基础上,通过Pearson相关系数和重要度指数分别确定了主要预报因子及其滞后期,进而利用确定滞后期的预报因子建立基于随机森林的咸潮预报模型,并应用于磨刀门水道大涌口站的枯水期咸潮预报。结果发现:通过相关系数确定的主要预报因子与含氯度之间存在1~3 d不等的滞后期;考虑预报因子滞后作用的随机森林模型,其预报结果不仅能很好地满足咸潮预报的精度要求,而且明显优于未考虑预报因子滞后作用的随机森林模型,即考虑预报因子的滞后作用能显著提高模型的拟合效果。此外,与传统的马尔科夫链相比,随机森林模型的预报结果不仅精度更高,而且在中长期预报上更有优势。