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《西北师范大学》 2013年
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基于系统动力学和云模型模糊数据挖掘的生态安全仿真预警

党辉  
【摘要】:随着人类社会的不断发展与进步,人类对自然资源的索取与破坏不断加剧,生态环境的恶化严重威胁着人类的生存与发展,生态安全问题引起了社会各界的广泛关注。生态安全预警作为对生态系统安全状况的预测报警能为人类及时地采取保护措施敲响警钟、提供依据。生态安全预警涉足很多不同领域,综合了社会科学和自然科学的经济管理学理论、环境科学计算机技术和系统科学等各方面的知识,因此研究旨在用自然科学中的系统动力学、云模型理论和数据挖掘的方法解决预警过程中的重点和难点。 本文以西部国家重点生态功能区:祁连山冰川与水源涵养生态功能区为实例,在介绍了区域复合生态系统安全及其预警领域的相关概念和方法的基础上,利用系统动力学进行生态系统的动态仿真,建立了生态功能区的系统动力学(SD)模型,并在此模型的基础上进行生态安全的预警。预警则在建立了指标体系、生态安全等级、指标相对于安全等级的阈值范围之后提出了一种基于云模型的模糊数据挖掘分类方法,这种方法利用云模型在定性语言与定量数值之间的不确定转换模型解决了预警指标的复杂性、指标安全阈值范围边界的模糊性问题。通过建立不同指标对应不同安全等级的隶属云模型,计算其相对隶属度,实现预警单指标的安全等级分类。但是对于一个区域整体生态状况的预警需要计算其综合指标对不同安全等级的隶属度,那么需要确定每一个指标的权重系数,本文综合了熵权法和关联函数法两种方法进行权值的计算,克服了两种方法各自的不足,使得得到的权重系数更加全面、准确。利用此权重系数以加权和的方式计算出综合指标的隶属度,根据它就能够进行预警分类,并根据类别特征,产生预警结果。 对研究实例祁连山冰川与水源涵养生态功能区预警的完成不仅证明了本文所采用预警体系的科学性,更加证明了基于系统动力学的生态安全仿真和基于云模型模糊数据挖掘预警方法的可行性和有效性。
【学位授予单位】:西北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:N941.3;X171

【参考文献】
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