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《西北农林科技大学》 2011年
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区域水安全评价模型及应用研究

刘昕  
【摘要】:水安全评价是制定水安全保障体系和进行水安全决策的前提和依据。水安全的定量化评价可以准确判断出区域水安全所处的状态,从而采取相应的水安全决策方案以保障区域水安全的可持续发展,避免决策的盲目性,减少不必要的人员和资源浪费。论文针对目前水安全评价研究多为定性化研究的缺陷,在综合分析国内外水安全研究成果的基础上,研究了适于区域水安全评价的指标标准,建立了基于vague集的水安全综合评价模型,定量与定性相结合的分析了陕西关中地区的水安全状况,并构建了基于支持向量机的水安全预警模型,利用模型对陕西关中地区2009年、2015年及2020年的水安全进行预警,根据预警结果提出了相应的水安全保障措施。 论文的主要研究成果如下: (1)分析界定了水安全的概念、内涵,以及水安全的外延性关系。 以可持续发展理论、资源环境承载力理论及社会-经济-自然复合生态系统概念为基础,将水安全定义为:在一定的社会经济条件下,供给的水,在水质上应符合生活和生产用水标准及生态用水水质标准;在水量上,满足人类生活和生产需求的同时,又能保证社会经济和生态环境的可持续发展、保障水循环系统的健康运行,实现水资源的可持续开发利用。水安全的外延性是指由水安全问题引发的社会经济及国家安全等方面的问题,主要包括健康安全、粮食安全、生态环境安全、经济安全、社会安全和国家安全等。 (2)建立区域水安全系统评价指标体系,制定相应的评价标准。 借鉴可持续发展指标体系,论文建立了区域水安全系统评价指标体系,该指标体系共分3层,总目标层、准则层和指标层,其中总目标层为水安全度;准则层为水资源安全度、社会经济安全度、饮水安全度、粮食安全度、生态环境安全度、管理安全度等6个方面;指标层为准则层下的23个指标。并参考国内外相关标准及研究成果,结合研究区的水资源条件及社会经济发展状况制定了各指标的分级标准(阈值),与之相应,将每个指标划分为非常安全、安全、基本安全、不安全和危机等5个等级。 (3)建立基于Vague集的区域水安全系统评价模型。 Vague集可以同时表示决策者对某一事物支持、反对和弃权三方面的信息,在处理不确定信息时比传统的Fuzzy模糊集有更强的表达能力。而水安全系统具有复杂性、多层次性及模糊性等特点,因此,论文建立了基于Vague集的区域水安全系统综合评价模型。首先采用层次分析法确定各指标的权重值。其次,根据各指标对应的隶属度,聘请15位经验丰富的专家给出每个指标的满意度的下界和不满意度的上界。再者,将各指标的权重值与对应的满意度的下界和不满意度的上界相比较,经过相应的计算,确定每个评价对象的Vague估计值。最后,根据评价对象的Vague估计值计算相应的评分函数值。为了实现水安全系统的定量评价,取各指标同一等级的阈值组成4个评价对象,计算相应的Vague值及评分值,将评分值作为水安全状况的评价标准。将评价对象的评分函数值与评价等级的评分函数值相比较,就得到研究对象的水安全评价结果。 (4)建立基于支持向量机(简称SVM)的区域水安全预警模型。 SVM是在统计学习理论指导下发展起来的实现了结构风险最小化思想的新学习法,对于小样本条件下的模式识别和回归估计,与传统神经网络法相比,具有高精度地逼近函数的能力,并且可以避免维数灾难,从而能有效克服神经网络模型训练中“局部极值点”和网络结构需要试凑的问题。故论文建立了基于SVM的区域水安全预警模型,以径向基函数为模型的核函数,运用SVM模式识别与回归软件LS-SVMlab1.7进行模型求解。 (5)区域水安全系统评价模型及预警模型的实例应用与分析 应用区域水安全评价标准及基于Vague集的区域水安全系统综合评价模型对关中地区5个地市和1个示范区2004~2009年的水安全状况进行评价,从结果看,各地市的水安全处于基本安全的状态,但水安全状况的总体趋势是逐渐向安全状态靠近,这与关中各地近年来采取的一系列水资源和水环境改善措施的结果一致,说明基于Vague集的区域水安全综合评价模型是合理的、科学的和实用的,具有一定的实用价值。并应用基于SVM的区域水安全预警模型,以2009年为基准年,对关中地区各地市2015年及2020年的水安全状况进行预警,结果表明,关中地区各地市2009年的水安全为基本安全,与水安全评价的结果一致,2015年和2020年的水安全状况仍然处于基本安全状态,但水安全程度将会逐年有所好转,结果与实际情况相一致,说明基于支持向量机的区域水安全预警模型是合理的、科学的,且具有一定的实用价值。 本文的创新点在于: (1)建立了水安全系统评价指标标准。 (2)建立了基于Vague集的区域水安全系统综合评价模型,与评价指标标准结合,实现了定性与定量相结合的水安全系统评价。 (3)应用支持向量机的分类算法理论,建立了基于支持向量机的区域水安全预警模型。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TV213.4

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王继生,高宝成,时良平;支持向量机在交通量预测中的应用[J];信息技术;2004年04期
2 王韩民;生态安全系统评价与预警研究[J];环境保护;2003年11期
3 焦彩霞,殷文杰;面向二十一世纪陕西省水资源综合开发利用研究[J];干旱区资源与环境;2002年01期
4 员学锋,汪有科,吴普特,冯浩;陕西省水资源态势及可持续利用策略[J];干旱区研究;2005年04期
5 贾绍凤,张军岩,张士锋;区域水资源压力指数与水资源安全评价指标体系[J];地理科学进展;2002年06期
6 贾绍凤,王国,夏军,于贵瑞,张士锋,王金霞;社会经济系统水循环研究进展[J];地理学报;2003年02期
7 张学工;关于统计学习理论与支持向量机[J];自动化学报;2000年01期
8 王建宏,李新;基于Vague集的模糊信息融合研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年08期
9 李凡,卢安,蔡立晶;基于Vague集的多目标模糊决策方法[J];华中科技大学学报;2001年07期
10 叶军,娄建国,李伟波;Vague集的相似度量分析在机构方案决策中的应用[J];机械设计;2005年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张俊艳;城市水安全综合评价理论与方法研究[D];天津大学;2006年
2 卢敏;小城镇水安全理论模型及应用研究[D];河海大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 董西国;支持向量机在数据挖掘中的应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
2 曹安照,田丽;自适应模糊神经网络在工业用水量预测中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年03期
3 成祖德;安徽省生态城市建设若干问题探讨[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年05期
4 张建军;赵新华;李国金;王亮;廖静;;城市水资源承载力多目标分析模型及其应用研究[J];安徽农业科学;2005年11期
5 朱保建;许迎春;田义文;;社会主义新农村建设中的水污染防治探析[J];安徽农业科学;2006年16期
6 李文果;孙雪林;孙森林;;基于模糊物元模型上的AHP在水质评价中的应用[J];安徽农业科学;2006年17期
7 邵金花;刘贤赵;;区域水资源承载力的主成分分析法及应用——以陕西省西安市为例[J];安徽农业科学;2006年19期
8 王翠霞;贾仁安;;复杂系统顶点赋权因果关系图模型及其应用研究[J];安徽农业科学;2007年06期
9 王文科;经济全球化、全球问题与全球伦理[J];安徽师范大学学报(人文社会科学版);2004年01期
10 王宗英;路有成;陈发扬;;芜湖市农业生态系统土壤动物群落研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);1988年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李世雁;;现代生态学的后现代性[A];全球化视阈中的科技与社会——全国科技与社会(STS)学术年会(2007)论文集[C];2007年
2 刘贵华;;对大学学术合理性的追问——从“知识本位”、“关系本位”到“生态本位”的确证[A];学术交流与学术生态建设——中国科协第二届学术交流理论研讨会论文集[C];2007年
3 张东风;张金隆;刘玉青;;基于Vague集相似度量的多目标模糊决策[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
4 樊明瑞;;太原市生态林业发展方略浅谈[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
5 邵信光;杨慧中;石晨曦;;ε不敏感支持向量回归在化工数据建模中的应用[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
6 郭锋;刘丽丽;吕凝;;基于LLE和SVM的人像识别方法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
7 王伟;郑东良;;支持向量机的分类机理研究[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
8 石红旗;姜伟;衣丹;;外来海洋物种入侵风险评价研究进展[A];中国海洋学会海洋生物工程专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年
9 邵小健;段华;贺国平;;一种改进的最少核分类器[A];中国运筹学会第七届学术交流会论文集(上卷)[C];2004年
10 汤俊;肖健华;吴今培;;基于支持向量回归的商业银行信贷风险评估[A];中国运筹学会第八届学术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈莉;KDD中的几个关键问题研究[D];西安电子科技大学;2003年
2 曾雨辰;转向重复压裂技术研究与应用[D];西南石油学院;2005年
3 何用;水沙过程与河流生态环境作用初步研究[D];武汉大学;2005年
4 王亮;城市快速路交通流采集与控制相关问题研究[D];天津大学;2005年
5 陈世哲;微电子产品视觉检测中关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 张文君;滑坡灾害遥感动态特征监测及其预测分析研究[D];西南交通大学;2007年
7 许剑峰;数字视频中的文本分割的研究[D];华南理工大学;2005年
8 张持健;商空间下模糊系统与模糊控制的问题求解[D];安徽大学;2005年
9 杨永德;漓江上游水资源可持续利用研究[D];中南林学院;2005年
10 李庆国;水文水资源系统计算智能评价与预测方法研究[D];大连理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王嵩峰;南水北调对河北省典型城市水环境承载力影响研究[D];武汉大学;2004年
2 刘蕾;东北典型湿地及松辽流域河道内生态需水研究[D];武汉大学;2005年
3 李娟;面向可持续发展的水资源承载能力理论方法与应用研究[D];武汉大学;2005年
4 宋彦坡;数据挖掘技术及其在铜转炉吹炼过程优化中的应用[D];中南大学;2005年
5 杨东侯;建筑工程投资估算方法研究[D];中南大学;2005年
6 张兰;区域水资源承载力研究及其应用[D];河海大学;2006年
7 鹿坤;喀斯特地区水资源承载力模型研究[D];河海大学;2006年
8 陈正虎;沿江区域水资源可持续利用评价研究[D];河海大学;2006年
9 耿小娟;水战略探析及其系统仿真模型研究[D];河海大学;2006年
10 姜琼;基于可持续利用水量的需水预测方法研究[D];河海大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘恒,耿雷华,陈晓燕;区域水资源可持续利用评价指标体系的建立[J];水科学进展;2003年03期
2 龙爱华,徐中民,张志强;西北四省(区)2000年的水资源足迹[J];冰川冻土;2003年06期
3 左伟,王桥,王文杰,刘建军,杨一鹏;区域生态安全评价指标与标准研究[J];地理学与国土研究;2002年01期
4 贾绍凤,张军岩,张士锋;区域水资源压力指数与水资源安全评价指标体系[J];地理科学进展;2002年06期
5 郭旭东,邱扬,连纲,刘康;基于PSR框架的土地质量指标体系研究进展与展望[J];地理科学进展;2003年05期
6 钟波,肖智,周家启;组合预测中基于粗糙集理论的权值确定方法[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年07期
7 王新宇;基于DEA模型的城市百货零售企业经营效率评估[J];系统工程;2001年01期
8 梅国平;基于复相关系数法的公司绩效评价实证研究[J];管理世界;2004年01期
9 陈成鲜,严广乐;我国水资源可持续发展系统动力学模型研究[J];上海理工大学学报;2000年02期
10 王梅源;基于AHP和群决策的船舶设备合格供应商评价指标体系构建[J];湖北大学学报(自然科学版);2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 苏为华;多指标综合评价理论与方法问题研究[D];厦门大学;2000年
2 张俊艳;城市水安全综合评价理论与方法研究[D];天津大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蓝永超,康尔泗,金会军,张生才,陈明征,陈学林;黑河出山径流量年际变化特征和趋势研究[J];冰川冻土;1999年01期
2 龙爱华,徐中民,张志强;西北四省(区)2000年的水资源足迹[J];冰川冻土;2003年06期
3 朱延美,许宁,张文平;我国饮用水安全性研究现状[J];北方环境;2004年06期
4 周珍,吴祈宗,刘福祥,彭艳丽;基于区间值Vague集的多准则模糊决策方法[J];北京理工大学学报;2005年11期
5 王静爱,王珏,叶涛;中国城市水灾危险性与可持续发展[J];北京师范大学学报(社会科学版);2004年03期
6 朱玉仙,黄义星,王丽杰;水资源可持续开发利用综合评价方法[J];吉林大学学报(地球科学版);2002年01期
7 杨建强,罗先香;水资源可持续利用的系统动力学仿真研究[J];城市环境与城市生态;1999年04期
8 张翔,夏军,王富永;基于压力-状态-响应概念框架的可持续水资源管理指标体系研究[J];城市环境与城市生态;1999年05期
9 王顺久,张欣莉,丁晶,侯玉;投影寻踪聚类模型及其应用[J];长江科学院院报;2002年06期
10 傅湘,纪昌明;区域水资源承载能力综合评价──—主成分分析法的应用[J];长江流域资源与环境;1999年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 陈美球;中国农村城镇化进程中的土地配置研究[D];浙江大学;2002年
2 殷峻暹;城市防洪与供水模糊集与风险分析理论研究与应用[D];大连理工大学;2002年
3 宋松柏;区域水资源可持续利用指标体系及评价方法研究[D];西北农林科技大学;2003年
4 冯宝平;区域水资源可持续利用理论与应用研究[D];河海大学;2004年
5 张俊艳;城市水安全综合评价理论与方法研究[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 祝华军;小城镇规划及基础设施投资问题研究[D];中国农业大学;2000年
2 王敬华;小城镇生态规划理论研究[D];河北农业大学;2001年
3 沈培华;支持矢量机的算法研究和应用[D];南京理工大学;2002年
4 董西国;支持向量机在数据挖掘中的应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
5 黄维蓉;我国小城镇污水处理设施建设与运行管理对策研究[D];重庆大学;2003年
6 王耀琴;小城镇水环境污染综合防治路线的探讨[D];西南交通大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋武燕;宋世杰;刘晓;;汉阴县水资源现状分析与可持续开发利用研究[J];中国西部科技;2008年02期
2 陈勇机;;促进水资源可持续开发利用的理性思考[J];赤峰学院学报(自然科学版);2009年05期
3 韩梅;;柳江流域地下水资源现状及可持续开发利用探索[J];廊坊师范学院学报(自然科学版);2009年04期
4 于保静;石羊河流域水资源可持续开发利用探讨[J];甘肃水利水电技术;2000年02期
5 谷峰;何俊仕;林秋;李崇;;鞍山市水资源可持续开发利用对策探讨[J];安徽农业科学;2006年11期
6 鲁帆;蒋云钟;王浩;王海潮;沈媛媛;;水资源综合调配概念与关键技术问题浅析[J];水利水电技术;2010年01期
7 陈晚莲;;缺水城市的水资源规划探讨——以益阳市东部新区发展规划为例[J];科技创新导报;2010年01期
8 张文忠,潘桂花,梁文彪,吴有志;山西省地下水资源可持续利用研究[J];山西水利科技;2000年03期
9 ;地下水开发利用动态[J];地下水;1990年02期
10 李宝智;黄河三角洲水资源优化配置与可持续开发利用[J];山东水利;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹建生;张万军;;太行山区浅层地下水可持续开发利用技术研究[A];地下水开发利用与污染防治技术专刊[C];2009年
2 蒙媛;施项;汪家权;;某市地下水的模拟计算与分析[A];地下水开发利用与污染防治技术专刊[C];2009年
3 刘彦广;程胜高;刘伟;杜鹏举;;西藏地下水资源可持续开发利用对策[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
4 沈建伟;王环;张晓峰;;藏茵陈资源可持续开发利用探讨[A];全国中药研究与开发学术研讨会论文摘要集[C];2001年
5 曾文革;许恩信;;论我国国际河流可持续开发利用的问题与法律对策[A];水资源可持续利用与水生态环境保护的法律问题研究——2008年全国环境资源法学研讨会(年会)论文集[C];2008年
6 宋印胜;;山前平原区地下水开采量的决策与管理[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第2卷)[C];1993年
7 陈浩;王贵玲;张薇;范琦;蔺文静;;河北平原地下水水化学演化[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年
8 文远高;肖尚德;熊启华;;武汉地区地下水资源及其可利用的潜能[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年
9 李瑞森;付学功;;沧州渤海新区水资源开发和水灾害防治研究[A];变化环境下的水资源响应与可持续利用——中国水利学会水资源专业委员会2009学术年会论文集[C];2009年
10 何俊仕;郭兵托;;辽宁省水资源可持续开发利用对策探讨[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 赵勇忠 通讯员 张永文;民勤减少地下水开采量1.5亿方[N];甘肃经济日报;2009年
2 王立军;民勤年均减少8000万方地下水开采量[N];武威日报;2009年
3 ;辽宁的水资源和地下水问题[N];辽宁日报;2010年
4 周祥;煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究启动[N];中国矿业报;2011年
5 程丽红 卜令伟;采纳政协建议辽宁省规定禁提地下水范围[N];人民政协报;2011年
6 记者 卜令伟;省政府发布规定禁止提取地下水[N];友报;2011年
7 通讯员 樊云海 黄璐 本报记者 苏冠群;包头市:减少地下水开采量373万立方米[N];中国水利报;2011年
8 徐东坡;郑州地下水开采量5年减六成多[N];中国矿业报;2009年
9 记者 严明;地热资源是个宝[N];中国矿业报;2001年
10 记者 张永文;民勤今年将削减地下水开采量一亿方[N];武威日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘昕;区域水安全评价模型及应用研究[D];西北农林科技大学;2011年
2 邹君;湖南生态水资源系统脆弱性评价及其可持续开发利用研究[D];湖南师范大学;2010年
3 安乐生;黄河三角洲地下水水盐特征及其生态效应[D];中国海洋大学;2012年
4 吴郭泉;广西岩溶地区可持续自然资源开发利用研究[D];昆明理工大学;2006年
5 唐善茂;广西矿产资源可持续开发利用与生态创新战略研究[D];吉林大学;2007年
6 史长莹;流域水资源可持续利用评价方法及其应用研究[D];西安理工大学;2009年
7 郭承录;石羊河流域综合管理策略研究[D];甘肃农业大学;2009年
8 赵振国;生态友好灌区水资源联合调度研究[D];中国农业科学院;2012年
9 于福荣;含有协变量的地下水动态规划管理模型研究[D];吉林大学;2010年
10 董艳慧;地下水保护理论及修复技术的研究[D];长安大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 弓永峰;地下水石油污染模拟及防治措施研究[D];长安大学;2010年
2 丁希宝;沿海滩涂资源可持续开发利用研究[D];山东农业大学;2010年
3 贺倩;我国城乡结合部旅游用地问题研究[D];浙江工商大学;2008年
4 牛广召;陕西省矿产资源可持续开发利用立法研究[D];西安建筑科技大学;2006年
5 郭薇;基于生态伦理的旅游资源可持续开发利用研究[D];成都理工大学;2009年
6 何小龙;云南省水资源可持续开发利用模糊综合评价[D];四川大学;2006年
7 杜超;双城市地下水资源评价及可持续利用研究[D];吉林大学;2008年
8 王益明;天水市水资源评价及可持续开发利用研究[D];西北农林科技大学;2008年
9 许义和;关停自备井对城市地下水动态的影响及适应性对策研究[D];西北农林科技大学;2011年
10 和为;松花江哈尔滨江段地下水污染研究[D];吉林大学;2010年
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