基于BP神经网络模型的新疆水资源承载力情景分析

水资源可持续利用是科学发展的重要基础,"跨越式"发展愿景下的新疆面临水资源约束的严峻挑战!以2004—2013年水资源统计资料为基础,运用BP神经网络模型模拟分析了2个情景下(情景Ⅰ:趋势外推,情景Ⅱ:跨越式发展)2014—2020年新疆的水资源承载力.结果表明:1)水资源承载力综合评价指数呈上升趋势,但情景Ⅰ中水资源开发利用率过高,情景Ⅱ中农业用水比重大、效率低,成为新疆水资源可持续利用的瓶颈;2)以提高水资源的生态效益为目的,提出了情景Ⅲ:可持续利用情景,可逐步解决供需矛盾.关键在于改变传统粗放的用水方式,在提升水资源的利用效率的基础上,优化水资源利用的空间结构以缓和水资源对社会经济发展的瓶颈作用;3)BP神经网络模型与情景分析结合评价新疆水资源承载力是一种可行的尝试.     

贵州省水资源生态足迹评价与预测

水资源是人类生产生活最关键的资源,对国民经济和社会发展有着不可替代的作用,是实现社会经济可持续发展的社会基础。依据水资源生态足迹的原理和模型,对贵州省2001—2012年水资源生态足迹、生态承载力进行分析。在此基础上,采用指数平滑法对贵州省2013—2016年水资源生态足迹与生态承载力进行预测。结果表明：在2001—2012年间贵州省人均水资源生态足迹总体上呈上升趋势;贵州省历年人均水资源生态承载力均大于生态足迹,存在一定的生态盈余,水资源可持续开发利用情况较好;2013—2016年贵州省人均生态足迹呈上升趋势,2013年人均生态承载力略微下降,水资源仍处于生态盈余状态,但生态盈余量有所减少。水资源生态足迹的变化与社会经济发展密切相关,应该充分考虑贵州省水资源的时空分布情况,调整产业结构,合理调度、利用水资源,促进贵州省整个社会经济的持续发展。     

遵义市水资源可持续利用评价研究

水资源可持续利用评价是岩溶地区社会经济与生态环境协调发展的重要途径。以遵义市为研究区,基于PSR模型构建岩溶城市水资源可持续利用评价指标体系,运用熵权法计算权重,以综合指数模型评价2004—2015年遵义市水资源可持续利用综合指数,结果表明:2004—2015年间,水资源可持续利用压力、状态和综合指数均呈现上升的趋势;其中2004—2013年可持续利用发展水平处于轻度失调阶段,2014—2015年可持续利用发展水平处于中级协调阶段,水资源与经济、环境发展从轻度失调转变为中级协调;并对遵义市水资源治理提出相关建议。     

水足迹和虚拟水战略在城市规划环评中的应用?--以北京市为例

以北京为例,运用水足迹和和虚拟水理论开展了融合型规划环境影响评价研究.通过计算北京市地区生产总值的水足迹,对北京市现状水资源利用水平进行评价,分析区域水资源需求量,评价水资源承载力是否在合理程度.通过分析计算近20年北京市虚拟水的输入量,预测未来虚拟水贸易变化能否满足北京生态环境和经济发展用水需求,从而对国民经济和社会发展规划提出调整思路.分析结果表明,北京需要进一步加强虚拟水战略的运用,这样可以有更多的实体水用于生态用水,从而改善北京市的生态环境.经济发展需要水资源的支撑,对水资源的规划决定着对城市总体的规划,水足迹和虚拟水理论为规划环境影响评价提供了新思路.     

基于水足迹理论的西北干旱区水资源承载力的研究

本文结合水足迹模型和区域水资源承载力评价指标,通过计算中国西北干旱区2001-2011年的水足迹,实现了该区域水资源承载力的评价。研究结果表明:西北干旱区水足迹从2001年的405.98×108m3增加至2011年的575.94×108m3,呈现逐年增加的趋势。从总量和消费的角度分析得出,主要原因是该区域农畜产品虚拟水量的不断增加。结合2011年西北干旱区水资源承载力指标空间分布,得出其大部分地区水资源的用水量仍可承载,但部分地区的水资源系统已处于超载状态。因此,为改善以及避免区域水资源系统超载问题,应采取调整产业结构、改变消费模式等措施缓解供需矛盾。本研究可为地区产业结构及消费模式调整提供依据。     

基于生态足迹的北京市水资源生态承载力现状与预测分析

为对北京市水资源承载力进行分析和评估,建立了北京市水资源生态足迹模型,对北京市1990～2011年总的水资源生态足迹,农业、工业、生活和环境水资源足迹,水资源生态承载力进行评价,并对2015年和2020年水资源生态足迹和承载力进行预测.结果表明北京市生活用水和环境用水生态足迹呈增长趋势,而工业和农业用水生态足迹呈增长趋势.即使考虑南水北调工程会给北京带来水资源,但是在2020年仍有10⁹m³的水资源缺口,因此必须建立合理的管理政策缓解北京市水资源短缺现状,实现水资源可持续利用的有效途径.     

上海市水资源生态足迹分析与SVR预测

根据水资源生态足迹模型,以北京市2001—2013年水资源生态足迹和生态承载力为参照,对上海市同年份的水资源生态足迹和生态承载力进行计算并对比分析了利用现状;引入机器学习中的支持向量回归机SVR,对上海市2014—2016年生态足迹进行了预测,并给出可能的影响因素.研究结果表明,2001—2010年上海市历年水生态足迹基本持平且数值较大,2011—2013年较往年出现明显下降.2001—2013年一直表现为生态赤字,水资源差值生态压力指数年均值为-3.083 11,说明本地的水资源无法自给自足,需要过境水的补给来满足生产生活的需求.上海市万元GDP和万元工业GDP生态足迹呈下降趋势,说明产业结构在优化,水资源经济效益在提高,但其年均值都高于北京市,仍存在改善空间.预测2014—2016年生态足迹总体呈上升趋势,水危机形势日益严峻,保护水资源,促进可持续发展已刻不容缓.     

基于主成分分析的安徽省水资源承载力研究

水资源承载力是区域自然资源承载力的重要组成部分,是水资源短缺地区能否支撑人口、经济与环境协调发展的一个“瓶颈”指标。运用主成分分析法,利用SPSS16．0软件对安徽省的水资源承载力进行分析研究,分别对2010年安徽省17个地市的水资源承载力进行综合评价,并对其原因进行简要分析,以期为安徽省及各地市的水资源合理优化配置和区域社会经济可持续发展提供参考。     

基于熵权-TOPSIS模型的库布齐沙漠地区水资源承载力评价

为了准确评价库布齐沙漠地区水资源承载力状况,构建了由“水资源－社会经济－生态环境”组成的水资源承载力评价指标体系,应用基于熵权法的TOPSIS模型分析评价了地区2013年—2018年的水资源承载力,结果显示：2013年—2018年,库布齐沙漠地区水资源承载力整体等级水平较低,多年来均分布在III－IV级(合理－短缺)之间.水资源承载力评价得分呈现出从东往西依次降低的态势,东部准格尔旗得分最高,中部达拉特旗得分次之,西部杭锦旗得分最低.研究建议,应进一步采取低耗水、高产出的经济社会发展方式和生态环境建设模式,协同推动区域经济社会高质量发展和生态环境高水平保护.     

基于复合系统相互作用关系的水资源承载力研究——以巩义市为例

在我国乃至全球水资源日益严峻的形势下,评估区域水资源承载力,提出区域空间均衡、协调发展战略具有重大研究意义.本文基于地理信息数据、社会经济统计数据、遥感影像等多种数据,利用状态空间法和层次分析法相结合的手段,综合考虑生态环境、经济社会、水资源3大复合系统相互作用关系,构建了水资源承载力综合评价指标体系,并以河南省巩义市为例,对该市2001—2010年的水资源承载力进行综合评价,分析了影响区域水资源承载力的关键要素.结果表明:巩义市区域综合承载力整体呈现上升的趋势,但仍有很大的发展空间;水资源开发利用率较低和污水排放逐年增加是限制区域综合承载力的主要因素;巩义市在经济结构转型的同时加强环境保护,这将有利于区域经济社会的可持续发展.     

江西省2004-2013年水资源生态足迹与生态承载力

随着社会经济的发展,水资源越来越紧缺,正威胁着人类的生存,已成为全球共同关注的问题。生态足迹作为区域可持续发展能力的测算方法,已广泛应用。运用水资源生态足迹概念模型,计算了江西省2004-2013年水资源生态足迹和生态承载力,计算结果表明:2004-2013年江西省水资源生态足迹、生态承载力和生态盈余呈现波动,水资源生态承载力、生态足迹和生态盈余最高和最低分别为6.530亿hm2、0.207亿hm2、6.323亿hm2和1.164亿hm2、0.174亿hm2、1.35亿hm2,但总体均呈上升态势。最后,从科学调整产业结构、提高农业灌溉效率、提高工业用水效率、加强城市公共用水管理等方面提出江西省水资源可持续发展对策。     

淳化县水资源承载力预测评价

随着最严格水资源管理制度的出台以及"三条红线"的确立,明确一个地区水资源承载力已成为开展后期工作的基础性环节。针对淳化县特殊的水文地质条件和社会经济发展状况,建立了区域水资源承载力综合评价指标体系,通过熵权法消除评价过程中的主观影响,应用模糊综合评判模型、TOPSIS模型、径向基神经网络模型完成了对淳化县2007—2015、2020、2030年水资源承载力的综合评价。随着时间推移,三种评价方法所得结果在变化趋势上显现一致,都表现为从逐步趋好再变坏的过程,现阶段主要表现为工程性缺水,后期规划水平年则水资源的开发利用已初具规模,未来势必要控制经济发展势头,以保障区域生态环境的健康发展。本次运用以上三种评价方法对同一指标体系下的淳化县水资源承载力作出综合评价,使得所得结论精准度较高,能够为当地的社会生态协调发展提供科学支撑。     

基于可持续发展的淮安市水资源承力评价研究

为探索淮安市水资源的相关情况从其承载力方面入手,搜集了2004~2013年有关统计数据,运用主成分分析法对淮安市水资源承载力进行研究.结果表明:主成分分析法是一种较适宜方法;淮安市的人口和社会经济发展程度、水资源总量是影响其水资源承载力的主要因素;2004~2013年的水资源承载力大致成上升趋势.该评价成果能为淮安市未来水资源的可持续发展提供合理建议.     

全国水资源分区社会经济及用水量数据汇总系统设计与实践

用水效率评价是水资源利用"3条红线"管理重要组成部分.作为水资源管理基本单元,如何合理估算各水资源分区社会经济及用水量是开展用水效率评价的基础.本研究构建全国水资源分区社会经济及用水量数据汇总系统,将县级行政区数据向水资源三级区数据进行转化.其核心是利用人工神经网络模型建立土地利用及高程等信息与社会经济及用水量的相关关系,对全国县级行政区与水资源三级区套图形成斑块的社会经济及用水量进行估算,之后按照水资源分区进行汇总.计算结果显示分区汇总后的数据基本合理同时极大力高了工作效率,能够作为开展水资源分区用水效率评价的有力工具.     

生态城市水资源承载力的系统动力学仿真

水资源承载力是约束生态城市建设和发展的重要因素.根据水资源与社会、经济、生态之间的耦合关系,建立水资源承载力的系统动力学模型,通过仿真结果与历史数据的对比,验证模型可行性.以中新生态城的选址区域:滨海新区为研究对象,针对不同发展模式下的水资源供需情况进行动态的预测和分析,结果表明经济发展用水对水资源供需差额的影响远远大于生态用水和生活用水;综合型发展模式是滨海新区在水资源承载力约束下社会经济发展的最优途径.提出控制经济发展用水、保护水源地、开发非传统水源等可持续发展的对策,可为缺水地区生态城市的建设提供参考.     

基于综合评判模型的干旱半干旱地区水资源承载力评价研究：以黄河中游延安市为例

水资源承载力（WRCC）评价是干旱半干旱地区可持续发展的重要依据．本文构建集社会经济预测模型、情景决策分析与模糊评价模型的水-社会经济-环境综合评判模型对黄河中游延安市水资源承载力进行了评价,并预测其2010、2020年水资源承载状况．评判结果显示：2005年延安市水资源承载力综合指数值为0．40,处于可承载的较低水平;2010、2020年水资源承载力综合指数值分别为0．46、0．52,总的看来,延安市水资源承载力将在可承载程度上逐步提高,水资源承载力复合系统呈明显的良性发展态势．     

战略环境评价中的水资源承载力评价方法与应用研究

水资源承载力评价是区域国民经济和社会发展总体规划战略环境评价的重要内容,从区域国民经济和社会发展总体规划的特征和战略环境评价的需求入手,建立了评价指标与评价标准,设计4种用水情景(不同的产业结构和用水水平)并构造水资源利用和社会、经济可持续性的神经网络预测模型。在此基础上,对《武汉市国民经济和社会发展第十一个五年总体规划纲要(草案)》实施后的水资源承载力进行了评估。结果表明:到2010年,武汉市的水资源供需能够平衡,但是要实现水资源利用和社会、经济发展可持续性,需要增加过境水资源的使用量。最后,为实现水资源利用和社会、经济发展的可持续性,设计了第5种情景。     

京津冀地区水资源承载力评价

以“水资源-经济社会-生态”为基本框架,构建了京津冀地区水资源承载力指标体系,并基于组合赋权法和分层模糊综合法评价了2000-2014年13个行政区水资源承载力状况.结果表明:京津冀地区水资源承载力偏低,其中北京、天津、邢台、邯郸等地承载力较弱,应加快经济重心转移和产业结构调整;张家口、承德、秦皇岛市水资源承载力较强,应保持可持续发展,实现其生态屏障功能.      

石河子地区相对水资源承载力的分析

为了科学评价石河子地区水资源承载力,本文采用相对资源承载力的研究思路和计算方法,并通过对原方法改进创新,分别计算了1980～2005年石河子相对水资源承载力、经济资源承载力和综合承载力及其变化过程.研究结果表明:1)与全国和新疆维吾尔自治区的区域对比,石河子地区综合资源处于富余状态,且水资源是石河子人口的主要承载资源.2)相对水资源承载力与相对经济资源承载力的不协调是石河子可持续发展中存在的主要问题之一.3)水资源承载力远大于经济资源承载力,其水资源承载力对综合承载力的贡献占大部分,说明对石河子人口起支撑作用的主要是水资源,而不是经济资源.     

西北地区水资源承载力宏观多目标情景分析与评价

采用多目标情景分析方法和综合评判方法,从面域尺度对西北地区2010、2020年不同情景方案下的水资源承载力进行了预测分析和评价.预测结果表明.西北地区社会经济用水将在现在基础上继续增加,但增加幅度有限,通过提高用水效率、调整产业结构、控制灌溉面积发展等综合措施,西北地区未来可以实现逐步水资源供需平衡及生态环境和社会经济协调发展的目标.综合评价结果认为,未来西北地区水资源承载力状况将逐步得到改善,但中短期内仍不可能达到良好可承载的程度,其中以A1 B1 C2发展情景方案为最优方案.