基于能值理论的城市复合生态系统可持续发展评价

城市可持续发展需要协调好城市经济、社会发展和城市环境之间的关系,城市生态系统可持续发展评价,可为促进生态城市建设、维护城市生态平衡和区域人口的合理分布等提供依据.郑州市作为中原城市群经济隆起带的展示窗口,最近几十年,随着城市的发展,其现代化的需求、密集的人类活动、快速的结构性增长和高物耗、高污染的产业发展对郑州市生态系统的威胁很大,可持续发展压力大.本文借助能值理论构建了城市生态系统的评价指标体系,以能值为量纲,统一度量城市复合生态系统的发展水平和可持续状况.郑州市的实例应用显示,近几年郑州市城市发展迅速,但环境压力很大,可持续状况不容乐观.     

水资源生态经济价值能值分析框架

水资源生态经济价值是水资源生态经济系统的经济价值、社会价值和生态环境价值的统一体,是生态经济系统内水资源价值的真实反映.从水的资源特性出发探究水资源价值的根源和形成机制,给出水资源生态经济价值的内涵和构成.运用能值分析原理,研究建立了水资源生态经济价值的能值分析框架,以实现水资源经济、社会和生态环境价值的统一度量,为水资源合理利用决策和价值核算提供理论基础和技术方法.     

基于能值理论的水资源对农业生产贡献量化分析

运用能值理论,依据水资源对农业生产贡献的特点,提出了水资源对农业生产贡献量和贡献率的量化方法,为科学量化水资源对农业生产贡献提供新思路。以许昌市为例,计算结果显示,许昌市2005~2016年水资源对农业生产的贡献量多年平均值为12.04×1020sej,折合人民币22.09×108元,贡献率为6.11%,其中地下水贡献率3.87%,占水资源贡献率的64%。许昌市水资源对农业生产贡献的变化规律分析显示,水资源对农业生产的贡献量及贡献率均呈增长趋势,且单方水贡献率随农业用水水平的提高而增加。     

瞬时单位线参数的率定与递归更新对地面径流模拟结果的影响

在用瞬时单位线进行流域净雨的坡面汇流计算时,需要先率定其2个参数:线性水库的个数n及单个线性水库的调蓄系数K.传统参数率定方法为矩法,研究表明,使用矩法率定所得的瞬时单位线对地面径流的模拟精度较差,需要对参数进行更新.提出了一个用于瞬时单位线参数更新的递归公式,并研究了参数更新次数对流域地面径流模拟精度的影响.递归方程的推导是针对地面径流过程线的2个主要特征值:洪峰流量和峰现时间,使模拟的洪峰流量和峰现时间尽量接近观测值.应用结果表明,递归公式能够获得比矩法更高的地面径流模拟精度;但应用递归公式的次数不能太多,当超过2次时,模拟精度反而会降低.分析原因认为,递归公式推导的原理,是使洪峰流量和峰现时间的模拟值尽量接近观测值,以它们之间偏离的程度来调整参数n、k的值,但对整个地面径流过程的模拟精度的评判需要考虑整个地面径流过程,而不仅仅是洪峰流量和峰现时间,这是更新次数不应过多的原因.     

区域水资源生态经济系统可持续发展评价的能值分析方法

针对传统能量分析和经济分析方法无法合理评价生态经济系统内不同种类的能量或物质真实贡献的局限性,引入生态经济学的能值分析方法,以能值为量纲核算系统的能量流、物质流及货币流,建立能值指标体系,量化、评价系统发展所处的阶段和程度,为区域水资源生态经济系统可持续发展评价提供新的手段和方法.郑州市实例应用显示,郑州市水资源生态经济系统能值可持续指标为0.82,处于消费型阶段,水资源人口承载力为83万人,远远低于实际人口数,水资源压力很大,郑州市水资源生态经济系统尚未进入可持续发展阶段.     

基于改进差别矩阵的知识约简启发式算法

知识约简是粗糙集理论中的核心内容之一。提出一种改进差别矩阵,在对象比较过程中一次性提取核与用于求约简的所有分辨信息,并保证分辨信息之间不存在包含关系。在此分辨信息基础上,以属性频度为启发式信息给出了一种基于改进差别矩阵的启发式约简及增量式更新方法。理论分析与仿真实验表明,算法在效率上较现有的算法有显著的提高。说明算法的有效性。     

基于能值理论的节水农业综合效益量化方法

节水农业工程的实施会对地区经济、社会和生态环境造成多方面的影响,建立科学合理的量化方法,定量分析节水农业综合效益,有利于规模化节水农业发展。本文基于生态经济学能值理论,分析了节水农业经济、社会和生态环境正负效益的构成,以能值作为统一的度量尺度,提出了节水农业综合效益的量化方法。以河套灌区沈乌灌域2016年节水改造工程为例进行实例计算,结果表明,沈乌灌域节水农业综合效益为10.67亿元,其中生态环境效益比重最大,达到了79.8%,经济效益比重为20.0%,社会效益比重为0.2%。可以看出节水农业对于生态环境有较大的影响,节水农业在取得正效益的同时,也会带来一定的负效益,综合来看节水农业是正效益大于负效益。本文提出的方法可以为量化节水农业综合效益提供一种新途径。