SVM和GIS的新疆地區(qū)水資源承載力空間分布研究

以人水和諧的理論為核心,以\"健康、發(fā)展、協(xié)調\"為3大量化準則,構建了基于和諧論的水資源承載力評價指標體系。并以阜陽市為例,構造層次分析-模糊綜合評判模型對該市各縣區(qū)的水資源承載力進行綜合評價。結果表明,阜陽市整體水資源承載力較差,且各縣區(qū)水資源的承載能力不均衡,沿淮縣市情況相對較好。

城市水資源承載力分析方法研究及應用

以遼寧省沿海地區(qū)為例,基于壓力-狀態(tài)-響應模型建立了水資源承載力評價指標體系和等級分級標準,并對各指標權重運用ahp法進行求解,然后對該區(qū)域水資源承載力利用可變模糊識別模型進行了客觀、系統(tǒng)地評價。結果顯示:沿海地區(qū)水資源承載力與經濟發(fā)展水平、用水技術進步以及產業(yè)結構調整等密切相關,在研究期間整體呈現(xiàn)出波動上升的變化特征；為進一步緩解該區(qū)域社會經濟發(fā)展與水資源開發(fā)利用之間的矛盾關系,應加大對該區(qū)域水質的保護力度,加強海水的利用并促進產業(yè)用水結構的優(yōu)化升級,同時還要考慮工程建設的配置。

[目的]研究影響水資源系統(tǒng)承載力變化的關鍵因素,為貴陽市水資源的可持續(xù)利用及合理管理政策的制定提供決策依據。[方法]以貴陽市為例,將水資源系統(tǒng)分為水資源、生態(tài)環(huán)境、社會經濟3個子系統(tǒng),選取評價指標,建立多層次模糊綜合評價模型對該市水資源承載力進行評價。[結果]整體上,2003—2013年貴陽市水資源承載力狀況不斷提高,可較好地支持貴陽市社會經濟發(fā)展。其中水資源子系統(tǒng)指數處于波動緩慢下降狀態(tài),生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)指數呈持續(xù)上升趨勢,社會經濟子系統(tǒng)指數呈下降趨勢。[結論]水資源子系統(tǒng)對水資源承載能力的貢獻率逐漸降低,生態(tài)環(huán)境質量的改善是水資源承載力提高的主要驅動因素,而社會經濟子系統(tǒng)是水資源承載力提高的主要壓力源。

[目的]研究影響水資源系統(tǒng)承載力變化的關鍵因素,為貴陽市水資源的可持續(xù)利用及合理管理政策的制定提供決策依據。[方法]以貴陽市為例,將水資源系統(tǒng)分為水資源、生態(tài)環(huán)境、社會經濟3個子系統(tǒng),選取評價指標,建立多層次模糊綜合評價模型對該市水資源承載力進行評價。[結果]整體上,2003—2013年貴陽市水資源承載力狀況不斷提高,可較好地支持貴陽市社會經濟發(fā)展。其中水資源子系統(tǒng)指數處于波動緩慢下降狀態(tài),生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)指數呈持續(xù)上升趨勢,社會經濟子系統(tǒng)指數呈下降趨勢。[結論]水資源子系統(tǒng)對水資源承載能力的貢獻率逐漸降低,生態(tài)環(huán)境質量的改善是水資源承載力提高的主要驅動因素,而社會經濟子系統(tǒng)是水資源承載力提高的主要壓力源。

水資源是社會和經濟可持續(xù)發(fā)展的最重要支撐之一。本文采用物元模型和可拓關聯(lián)度進行區(qū)域水資源承載力的評價。根據評價區(qū)實際數據建立評價方案和理想方案的物元模型,然后通過可拓關聯(lián)度直接評價方案的優(yōu)劣。關聯(lián)度是評價區(qū)域水資源承載力的重要標準,越接近理想方案則關聯(lián)度越大,表明該區(qū)域水資源承載力值越大。實例表明:基于可拓理論的水資源承載力評價是是可行的,結論是合理的;這為區(qū)域水資源承載能力評價提供了一種新方法。

為應對內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市能源化工產業(yè)快速發(fā)展所導致的水資源供需矛盾,利用系統(tǒng)動力學軟件stella建立鄂爾多斯市水資源承載力模型,模擬了該市2008-2020年水資源承載力的動態(tài)變化,并采用區(qū)間分析處理這一過程中的不確定性.研究結果表明:未來一段時間內農業(yè)依然是鄂爾多斯市的用水大戶;協(xié)調發(fā)展模式兼顧水資源配置的經濟與環(huán)境效益,是可行性最高的方案;到2020年,單位水資源量所支撐的人口規(guī)模相比現(xiàn)狀年(2013年)變化幅度小,而經濟規(guī)模明顯增長,經濟系統(tǒng)用水效率逐步提高;該區(qū)域的水資源供需平衡指數由2014年的[0.20,0.23]到2020年的[0.18,0.35],總體呈增大趨勢.

隨著城市經濟的快速發(fā)展,水資源成為影響城市可持續(xù)發(fā)展的重要因素,而水資源承載力能夠客觀、科學的評價一個城市水資源對于經濟、社會持續(xù)發(fā)展的承載能力。本文以臨沂市為研究區(qū)域,主要運用主成分分析法對臨沂市水資源承載力進行綜合評價,結果表明臨沂市水資源開發(fā)利用程度已經達到相當規(guī)模,部分縣區(qū)水資源承載能力已接近飽和值,進一步開發(fā)利用的潛力較小。

構建了涵蓋水資源、社會經濟、生態(tài)環(huán)境的適于湖南省城市水資源承載力研究的評價指標體系,利用模糊綜合評價模型分析了2013年湖南省城市水資源承載力狀況,結果表明:湖南省城市水資源承載力綜合評分是0.5540,對v2的隸屬度為0.7119,說明湖南省的城市水資源仍具有一定的開發(fā)利用潛力但已具有相當規(guī)模;各城市對v2級的隸屬度均在0.5以上,表明湖南省城市水資源開發(fā)利用已具有相當規(guī)模,但城市水資源仍具有一定的開發(fā)利用潛力,其中長沙和張家界的水資源開發(fā)利用潛力最大.

本文采用多因素綜合評價模型定量評價了遼中地區(qū)水資源承載力,研究結果表明:2020年遼中地區(qū)水資源承載力接近滿載,到2030年后將處于超載狀態(tài),需要考慮區(qū)域外調水以及利用非常規(guī)水資源來滿足區(qū)域水資源的可持續(xù)發(fā)展和需求。研究成果對于遼中地區(qū)水資源承載力分析和水資源持續(xù)發(fā)展提供參考價值。

本文采用多因素綜合評價模型定量評價了遼中地區(qū)水資源承載力,研究結果表明：2020年遼中地區(qū)水資源承載力接近滿載,到2030年后將處于超載狀態(tài),需要考慮區(qū)域外調水以及利用非常規(guī)水資源來滿足區(qū)域水資源的可持續(xù)發(fā)展和需求。研究成果對于遼中地區(qū)水資源承載力分析和水資源持續(xù)發(fā)展提供參考價值。

以寧夏西海固地區(qū)為例,在區(qū)域尺度水資源超載狀態(tài)分析基礎上,構建了柵格尺度水資源承載力評價指標體系和計算方法,闡釋了水資源承載力空間格局、特征及其與人口經濟要素的空間關系,并提出空間規(guī)劃與發(fā)展路徑指引。干旱半干旱區(qū)柵格尺度的水資源承載力評估指標體系包括5項一級指標和12項二級指標,案例實證研究與校驗表明:指標體系與評估模型具有可操作性,可為空間規(guī)劃與管制提供更有效的決策支撐；西海固地區(qū)柵格尺度的水資源承載力劃分為強、較強、中等、較弱以及弱5個等級,強和較強等級區(qū)主要位于清水河河谷平原,是黃河揚水灌區(qū)與地下水資源富集區(qū)的疊加區(qū)域,較弱和弱等級區(qū)集中分布于黃土丘陵區(qū)、六盤山及其余脈山地區(qū)。在水資源承載力空間差異分析的基礎上,因地制宜地制定空間開發(fā)指引,建立\"節(jié)流為主、開源為輔\"的水資源保障體系,有助于構建與區(qū)域水資源條件相適應的人口產業(yè)布局模式。

水資源承載力評價是水資源安全管理的基礎。以喀斯特典型省份廣西壯族自治區(qū)為研究對象,選取評價指標并用熵權法賦權,構建模糊綜合評價模型,對2013年廣西各地市水資源承載力進行綜合評價分析。評價結果顯示:2013年廣西水資源承載力狀況總體較好,其中桂林市、柳州市處于理想可承載狀態(tài),貴港市處于不可承載狀態(tài),其他地市均處于可承載狀態(tài)。從各子系統(tǒng)來看,供需子系統(tǒng)總體狀況較好,防城港市的供需子系統(tǒng)評價指數最高,南寧市和貴港市的評價指數最低;生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)評價指數普遍較低,桂林市的評價指數最高;社會經濟子系統(tǒng)方面,柳州市、桂林市和防城港市評價指數最高,而貴港市的評價指數最低。評價結果對廣西及各地市水資源規(guī)劃和水資源可持續(xù)開發(fā)利用具有一定的借鑒和參考價值。

本文結合水足跡模型和區(qū)域水資源承載力評價指標,通過計算中國西北干旱區(qū)2001-2011年的水足跡,實現(xiàn)了該區(qū)域水資源承載力的評價。研究結果表明：西北干旱區(qū)水足跡從2001年的405.98×108m3增加至2011年的575.94×108m3,呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。從總量和消費的角度分析得出,主要原因是該區(qū)域農畜產品虛擬水量的不斷增加。結合2011年西北干旱區(qū)水資源承載力指標空間分布,得出其大部分地區(qū)水資源的用水量仍可承載,但部分地區(qū)的水資源系統(tǒng)已處于超載狀態(tài)。因此,為改善以及避免區(qū)域水資源系統(tǒng)超載問題,應采取調整產業(yè)結構、改變消費模式等措施緩解供需矛盾。本研究可為地區(qū)產業(yè)結構及消費模式調整提供依據。

本文結合水足跡模型和區(qū)域水資源承載力評價指標,通過計算中國西北干旱區(qū)2001-2011年的水足跡,實現(xiàn)了該區(qū)域水資源承載力的評價。研究結果表明：西北干旱區(qū)水足跡從2001年的405.98×108m3增加至2011年的575.94×108m3,呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。從總量和消費的角度分析得出,主要原因是該區(qū)域農畜產品虛擬水量的不斷增加。結合2011年西北干旱區(qū)水資源承載力指標空間分布,得出其大部分地區(qū)水資源的用水量仍可承載,但部分地區(qū)的水資源系統(tǒng)已處于超載狀態(tài)。因此,為改善以及避免區(qū)域水資源系統(tǒng)超載問題,應采取調整產業(yè)結構、改變消費模式等措施緩解供需矛盾。本研究可為地區(qū)產業(yè)結構及消費模式調整提供依據。

本文采用相對資源承載力的思路和分析方法,通過對新疆不同區(qū)域和縣市人口分布與土地資源承載力的分析,得出:新疆協(xié)調較好的區(qū)域和縣市占比較高;目前新疆人口土地資源承載力雖屬相對富裕狀態(tài),但有趨向臨界值的態(tài)勢。按照發(fā)達國家的經驗,隨著人口增長和經濟發(fā)展,人均糧食消耗量會不斷增加,因此,新疆要努力提高土地產出率,控制人口增長,使社會經濟協(xié)調發(fā)展。

區(qū)域水資源承載力是進行生態(tài)環(huán)境建設和確定社會經濟發(fā)展的基礎。分析了水資源承載力的內涵及其評價方法,選取人均供水量、水資源利用率、單位gdp用水量、供水模數、需水模數、生態(tài)用水率等6個主要因素作為評價指標,建立了水資源承載力模糊綜合評判模型,并應用該模型對榆林市水資源進行綜合評價。結果表明:榆林市水資源開發(fā)利用已經達到相當規(guī)模,在現(xiàn)有經濟技術條件下,該地區(qū)的水資源承載潛力已相對較小,水資源供需矛盾突出。同時,提出了提高水資源承載力的對策,為今后的區(qū)域水資源開發(fā)利用提供依據。

為更加系統(tǒng)、全面的反映區(qū)域水資源狀況,文章以遼寧省為例對承載力評價代表性指標運用灰色關聯(lián)模型進行選擇,然后對指標權重與綜合得分利用熵權法確定。結果顯示:萬元gdp耗水量、污水處理率為影響遼寧省水資源承載力的關鍵因素；遼寧省2010-2015年水資源承載力綜合得分總體呈現(xiàn)出不斷上升的變化趨勢,并于2016年達到最大該區(qū)域水資源狀況呈轉好趨勢。

文章針對水資源承載力的評價,綜合社會、經濟、生態(tài)和水資源的復合系統(tǒng)來構建評價體系,并從物理性和經濟性角度分析水資源稀缺狀況,建立模糊綜合評價模型、灰色預測模型;同時運用matlab軟件求解得出山東省近10年的水資源承載力水平,并預測未來15年水資源承載力的發(fā)展趨勢,發(fā)現(xiàn)山東省現(xiàn)處于重度缺水狀態(tài),若不加以治理未來15年將會步入水資源過度短缺階段。

文章以2006-2015年湘西自治州水資源和國民經濟與社會發(fā)展統(tǒng)計數據為基礎，運用模糊綜合指數評價方法，對湘西自治州水資源承載力進行分析評價，并對該地區(qū)2020、2025、2030年的水資源承載能力進行預測。研究結果表明未來湘西自治州水資源承載力逐步下降，水資源短缺將成為制約該地區(qū)經濟社會發(fā)展、人民生活水平提高、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)健康發(fā)展的重要因素。

為了探索濰坊市水資源承載力狀況,運用主成分分析法,選取13個指標,建立了水資源承載力指標體系,通過確定2個主成分對濰坊市的水資源承載力進行評價研究。結果表明:(1)主成分分析法是一種進行區(qū)域水資源承載力評價研究的較好方法;(2)人口情況、社會經濟狀況、水資源開發(fā)利用程度是影響濰坊市水資源承載力的主要因素;(3)2000—2010年濰坊市的水資源承載力整體上呈上升趨勢。本研究評價結果較好,可以為該地區(qū)的水資源可持續(xù)開發(fā)利用提供理論參考。

為探討武漢市水資源承載力是否能適應其經濟發(fā)展的要求,根據城市水資源承載力的理論研究,運用主成分分析法和多元線性回歸模型,分析影響武漢市水資源承載力的驅動因素,預測從2015年到2020年的年需水量.結果表明,武漢市萬元gdp用水量和萬元工業(yè)增加值用水量兩者逐年下降,其用水效率有所提高,水資源承載力尚能滿足其當前的經濟發(fā)展的需求,然而從其長遠發(fā)展來看,如何提高水資源承載力仍是武漢市亟需解決重要問題.