NBA-MEPP模型在區(qū)域水資源安全評價中的應用

水土資源生態(tài)安全與人們的生活質量息息相關。該研究從自然、經濟、社會安全3個方面建立評價指標體系,利用各評價指標對水土資源生態(tài)安全的貢獻率來確定指標的權重,引入物元可拓理論,將水土資源綜合效益特征及對應的特征量值作為物元,對黑龍江、吉林、遼寧地區(qū)水土資源生態(tài)安全進行評價。結果表明:2005、2010、2015年生態(tài)安全等級先上升后下降,經濟安全等級低于生態(tài)安全等級,自然、社會安全等級高于生態(tài)安全等級。其遼寧生態(tài)安全最好,黑龍江生態(tài)安全狀況最差。森林覆蓋率、工業(yè)萬元產值耗水量、自來水普及率等指標對生態(tài)安全貢獻最大。農業(yè)用水比例、工業(yè)萬元產值耗水量、環(huán)保投資比例等指標安全等級低下,阻礙該地區(qū)的水土資源生態(tài)安全發(fā)展。該評價結果可為當?shù)卣碍h(huán)保部門政策制定提供理論依據(jù)。

以云南省16個州市為例進行實例研究,提出風力驅動優(yōu)化(wdo)算法-投影尋蹤(pp)水資源系統(tǒng)與經濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調度評價模型,構建布谷鳥搜索(cs)算法、差分進化(de)算法和粒子群優(yōu)化(pso)算法優(yōu)化的pp模型作對比,進行水資源系統(tǒng)與經濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調度評價。從水資源、經濟、社會和生態(tài)系統(tǒng)遴選20個指標構建區(qū)域水資源系統(tǒng)與經濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調度評價指標體系,并基于指標系列均值及標準差構造\"絕對協(xié)調\"~\"極不協(xié)調\"6個等級的水資源系統(tǒng)與經濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調度評價標準,應用wdo-pp、cs-pp、de-pp和pso-pp模型對實例協(xié)調度進行評價及分析。結果表明:dwo算法優(yōu)化pp模型獲得的適應度值和最佳投影方向均優(yōu)于cs、de和pso算法,具有較好的求解精度和全局極值能力。wdo-pp模型對昆明、玉溪兩市以及怒江、德宏、西雙版納、迪慶4州的水資源系統(tǒng)與經濟社會生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調度評價為\"協(xié)調\

從生命安全、經濟安全、社會安全和生態(tài)安全4個方面選取20個指標構建區(qū)域水安全動態(tài)評價指標體系和分級標準.利用自治粒子群優(yōu)化(agpso)算法尋優(yōu)最大熵投影尋蹤(mepp)技術最佳投影方向,提出agpso-mepp水安全評價模型,并分別構建加速粒子群優(yōu)化(apso)算法、慣性權重線性遞減粒子群優(yōu)化(ldwpso)算法和基本粒子群優(yōu)化(pso)算法-mepp模型作對比模型對云南省2006-2015年及2020年水安全進行評價.結果表明:agpso尋優(yōu)mepp目標函數(shù)獲得的最優(yōu)值、最差值、平均值和標準差均優(yōu)于apso、ldwpso和pso算法,具有較好的全局極值尋優(yōu)能力;agpso-mepp模型對云南省2006-2013年水安全評價為\"不安全\

在總結前人研究成果的基礎上，根據(jù)對區(qū)域水資源承載能力內涵的理解，建立了基于四元聯(lián)系數(shù)的區(qū)域水資源承載能力評價模型。四元聯(lián)系數(shù)是集對分析中三元聯(lián)系數(shù)基礎上的深化，將三元聯(lián)系數(shù)中不同的部分分為偏同異和偏反異。將四元聯(lián)系數(shù)應用于區(qū)域水資源承載能力評價，用聯(lián)系度描述評價對象與評價標準之間的關系，其結果簡便直觀，能清晰地反應評價對象和評價標準間的聯(lián)系。對日照水資源與承載能力狀況進行評價，評價等級為“中等”，與模糊分析法的評價結果一致。

介紹了模糊聚類分析的基本原理和計算步驟,并利用該分析方法對山東省17地市的水資源承載能力進行評價.評價結果表明:淄博市、威海市、青島市、濰坊市、濟寧市、日照市、棗莊市、萊蕪市、煙臺市和臨沂市等10個地市的水資源承載能力較高,而其它7地市的水資源承載能力相對較低.

水資源安全是中國新型城鎮(zhèn)化進程的重要保障.基于dpsir理論框架構建了新型城鎮(zhèn)化進程中的水資源安全評價指標體系.利用熵權法對新型城鎮(zhèn)化進程中我國2010—2015年30個省的水資源安全進行評價,討論了東部、中部和西部水資源安全形勢的差異.結果表明,東部水資源安全程度最高,中部水資源安全程度最低.最后,基于評價結果提出了水資源管理的建議,認為應該繼續(xù)推進人口城鎮(zhèn)化建設、促進產業(yè)結構的優(yōu)化與升級、提高用水效率、提升廢水處理技術水平.

水資源安全是中國新型城鎮(zhèn)化進程的重要保障?；赿psir理論框架構建了新型城鎮(zhèn)化進程中的水資源安全評價指標體系。利用熵權法對新型城鎮(zhèn)化進程中我國2010—2015年30個省的水資源安全進行評價,討論了東部、中部和西部水資源安全形勢的差異。結果表明,東部水資源安全程度最高,中部水資源安全程度最低。最后,基于評價結果提出了水資源管理的建議,認為應該繼續(xù)推進人口城鎮(zhèn)化建設、促進產業(yè)結構的優(yōu)化與升級、提高用水效率、提升廢水處理技術水平。

水資源是一個地區(qū)經濟發(fā)展、社會穩(wěn)定的基礎。水資源利用評價研究對分析區(qū)域水資源問題、制定合理的水資源戰(zhàn)略具有重要意義。論文引入水足跡理論,構建區(qū)域水足跡結構、效益、生態(tài)安全以及可持續(xù)性指標體系,對區(qū)域水資源的利用現(xiàn)狀和可持續(xù)性進行評價分析,并以大連市為案例對其水資源利用情況進行評價,結果表明該評價方法簡便直觀、合理可行。

對聯(lián)合站原油罐區(qū)存在的火災、爆炸原因進行了分析,建立了池火災計算模型。以某聯(lián)合站內原油罐區(qū)為主要研究對象,運用南京安元軟件中的池火災計算模型,模擬發(fā)生池火災事故時可能造成的危害,得出了輻射熱通量隨距離的變化關系,以及死亡、重傷、輕傷、財產損失和人員安全半徑,可為聯(lián)合站的安全管理和應急救援機制的建立提供理論依據(jù)。

以屬性識別理論為基礎,建立了水資源承載能力綜合評價屬性識別模型。結合淮河流域水資源承載能力的綜合評價,并與其他評價方法的評價結果進行了比較。結果表明:①屬性識別模型可以有效地解決水資源承載能力綜合評價問題,且設計合理、計算簡單;②淮河流域水資源開發(fā)已接近區(qū)域水資源承載力,因此開發(fā)潛力不大。

通過對模糊綜合評價的研究及其在安全評價中的應用,總結并建立了廣義模糊綜合安全評價模型。該模型通過對影響評價系統(tǒng)的因素進行分類、整理,并分配其權重,對每個因素進行打分,將模糊的安全信息定量化,然后通過模糊數(shù)學的方法計算出系統(tǒng)的得分,從而對系統(tǒng)的安全狀態(tài)進行評價,并應用該模型對某鐵路橋梁進行了安全現(xiàn)狀評價。

一、飲水安全的概念和內涵(一)絕對飲水安全飲水安全指居民能及時、方便地獲得足量、清潔的生活飲用水,還必須是老百姓能夠承受的(在群眾支付能力內)生活用水。飲水安全是人類安全

構建水資源安全評價指標體系,是對水資源安全評價的前提條件。從水資源安全概念內涵入手,概況了水資源安全的影響因素,結合指標體系的構建原則,并歸納水資源安全評價中常用的指標體系,建立水資源安全評價指標體系。對正效益指標數(shù)據(jù)和負效益指標數(shù)據(jù)進行無量綱化處理,利用雷達圖法獲得指標數(shù)據(jù)所圍成雷達圖的面積,與臨界安全和安全所圍成雷達圖的面積相比較,最終確定水資源安全狀況。以六盤水為例,進行實例研究,指標含義明確客觀,評價結果符合客觀實際,為水資源安全評價提供了依據(jù)。

鑒于建筑施工安全評價的復雜性和不確定性,將集對分析理論引入物元模型中,構建了五元聯(lián)系數(shù)物元模型與偏聯(lián)系數(shù)物元模型,使物元模型中對事物特征不確定性的分析得以實現(xiàn)。運用該模型對某建筑施工項目進行了綜合風險評價,使建筑安全評價中的確定性分析與不確定性分析相結合,實現(xiàn)了對建筑施工項目的安全評價與風險預測。結果表明,基于集對分析的聯(lián)系數(shù)物元模型與偏聯(lián)系數(shù)物元模型計算方法簡便,評價及預測結果科學合理。

指出了巖溶地區(qū)水資源短缺主要是由于巖溶地貌發(fā)育，水資源可獲取性差，利用難度大造成的。為合理評價巖溶地區(qū)水資源安全，在模糊集理論基本原理的基礎上，結合西南巖溶地區(qū)水資源的特點，選取了體現(xiàn)巖溶地區(qū)水資源特性的評價指標，構建了水資源安全評價模型。，井對2004-2013年貴州省水資源安全狀況進行了評價。結果表明：貴州省水資源安全整體水平達到臨界安全，歷年評價平均值為0.606，但區(qū)域差異性明顯，呈東南向西北遞減趨勢；其中，黔南、遵義水資源安全水平較高，評價均值分別為0．919（ⅰ級）、0．839（ⅱ級）。六盤水和畢節(jié)水資源安全水平較低，分別為0．1（v級）和0．4（v級），其余地區(qū)介于兩者之間；各地州水資源安全水平年際變異性大，平均變異系數(shù)為0．477。分析認為，加大水利設施建設投資力度，保護現(xiàn)有水資源，提高水資源開發(fā)利用率才是解決貴州巖溶地區(qū)水資源安全問題的關鍵。

區(qū)域水安全評價可為區(qū)域安全管理提供重要的決策依據(jù),其重要問題有如何建立合適的區(qū)域水安全評價指標體系和合理確定各評價指標的權重。根據(jù)中國水安全研究的特點和水安全問題的主要類型特征,提出了由水資源安全、水環(huán)境安全和水旱災害防治安全三個子系統(tǒng)及其指標集組成的區(qū)域水安全評價指標體系。為有效挖掘區(qū)域水安全評價指標體系中主、客觀評價信息,克服已被廣泛應用的常規(guī)信息熵權法的不足,提出了用基于加速遺傳算法的改進模糊層次分析法(aga-fahp)與熵權法相結合的方法確定各指標的客觀權重,用最小相對熵原理綜合各指標的客觀權重和主觀權重,用aga-fahp確定各子系統(tǒng)的權重,進而建立了區(qū)域水安全評價的新模型(ew-aga-fahp)。用ew-aga-fahp評價中國7個省級區(qū)域的水安全形勢的結果表明:ew-aga-fahp的評價結果合理,方法可行、通用,在區(qū)域水安全管理中具有一定的應用價值。

針對目前水資源系統(tǒng)風險分析方法中存在的評價結果分辨率不高等問題,基于信息論中的jaynes最大信息熵原理,選取區(qū)域水資源短缺風險程度的風險率、脆弱性、可恢復性、重現(xiàn)期和風險度作為評價指標,建立了基于最大熵原理的區(qū)域水資源短缺風險評價模型。最后對包括北京和天津在內的首都圈水資源短缺風險進行了評價。結果表明,如果沒有南水北調工程,2010年整個首都圈的水資源短缺風險將會處于高風險水平,亟待對水資源采取有效的風險管理措施。

針對水資源可持續(xù)利用評價中存在的不相容性和模糊性問題,將物元分析理論與模糊集理論相結合,構建復合模糊物元,并應用加權歐式距離作綜合評價,對各樣本做優(yōu)劣排序,并劃分類別。在計算各評價指標的權重時,引入熵值理論,運用信息熵反映的樣本數(shù)據(jù)的效用值確定權重,避免了權重分配中的人為干擾。結合實例應用,并與其他方法的評價結果作比較,驗證了該模型的可靠性。分析表明,物元分析與模糊集理論的有效結合,能將多指標評價中的不相容矛盾轉換成相容關系,且有效地避免了由于模糊性導致的信息丟失;熵值法確定的權重較好地反映了樣本信息的有序度,充分利用實測數(shù)據(jù)客觀地對評價指標進行賦權。結果表明,基于熵權的模糊物元模型應用于水資源可持續(xù)利用評價是合理、客觀、可行的。

以未確知理論為基礎,詳細闡述未確知測度模型的建模過程。結合未確知測度模型,對影響城市燃氣管道安全的因素進行系統(tǒng)的分析與評價。針對邯鄲市城市燃氣管道的工程實際,收集實測數(shù)據(jù),確定安全評價指標,運用模型對實例進行計算求解,對邯鄲市3區(qū)10個測點的管道安全級別進行評價。經調查檢驗,評價結果符合實際。該方法的提出旨在更有效地對燃氣管道的安全進行評價,為有關部門提供采取安全措施的依據(jù)。

文中介紹了改進topsis模型，并應用于不同路段高速公路安全評價。改進topsis模型是尋找一個虛擬最優(yōu)解，計算評價指標與虛擬最優(yōu)解之間的距離，通過計算相對接近程度為不同評價指標排序，得到評價結果。高速公路安全問題日益突出，高速公路不同路段的安全性不同。對不同路段安全性進行評價得到不同路段安全性排序，可確定路段安全情況，為路段安全檢測及路段安全行駛提供依據(jù)。

指出了水資源嚴重缺乏和嚴重污染構成的水危機已制約著各國的經濟、社會等方面的發(fā)展。水資源屬不可再生資源,如何對其管理和優(yōu)化利用就顯得龍為重要。對完善水資源管理機策、加強水資源管理系統(tǒng)建設、完善管理行為等問題進行了論述分析,以供參考。

論述了復合系統(tǒng)協(xié)調分析的主要理論與方法,以系統(tǒng)科學與可持續(xù)發(fā)展理論為基礎,以生態(tài)學和經濟學原理為指導,分析了西北地區(qū)水資源生態(tài)經濟系統(tǒng)的概念、特點、特征、組成、結構、功能和作用機制及水資源生態(tài)經濟系統(tǒng)的相互作用模式。在此基礎上又對系統(tǒng)之間的沖突與協(xié)調關系進行了深入分析,總結了水資源生態(tài)經濟系統(tǒng)主要沖突與協(xié)調,并從水資源利用與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的相互作用關系角度探討了實現(xiàn)水資源持續(xù)利用的協(xié)調和控制。