突发洪水灾害事件关联度模型

洪水灾害发生过程中各事件之间的关联度直接影响洪水灾害的演化方向。基于知识元理论,分析突发洪水演进过程中的洪水灾害系统要素,构建系统要素知识元模型,通过分析环境单元、承灾载体知识元与灾害事件知识元间的作用关系,建立环境单元、承灾载体知识元子网络与突发事件知识元子网络构成的超网络。利用超边相似度匹配算法,计算突发洪水灾害演化过程各事件知识元的关联度,定量描述突发洪水灾害事件关联关系及程度,为后续研究洪水灾害事件演化、挖掘事件间隐藏关系提供支持。以沂沭河流域洪水灾害演化过程为例,计算沂沭河流域突发洪水灾害事件间的关联度,以关联关系图表示,证实了研究方法的有效性。     

地下水渗流场可视化动态模拟与应用研究

针对地下水模拟系统缺乏动态处理和时空分析能力,基于有限元数值计算理论方法,以虚拟环境中可视化技术为支撑,提出了地下水渗流场可视化动态模拟的体系架构.设计了虚拟开采井条件下的流场仿真模拟和水位动态模拟算法,并通过建立流场的拓扑结构和特征提取、以及区域布点、质点途经单元的流速计算等,实现复杂流场的连续流线生成与动态跟踪模拟.以北京市平原区地下水渗流场为例,表明所提出的方法能够有效而准确地实现地下水渗流场三维动态模拟与可视化显示.     

秦岭中低山区山地景观格局变化及驱动力分析

基于遥感和景观生态学的方法,通过对1994、2004年两期遥感影像的解译分析,试图了解秦岭中低山区板凳河流域10a间景观格局变化及驱动力。结果表明:10a间有林地景观在板凳河流域内分布最广,占有绝对优势,其中天然次生有林地面积最大;10a间板凳河流域景观格局变化主要以景观斑块类型面积和景观破碎度变化为主要特点,其中景观斑块类型面积变化主要表现为人为影响林地、荒草地景观面积的增加,天然次生有林地、旱地景观面积的减少;景观破碎度变化主要表现为天然次生林地、人为影响林地、荒地3种景观斑块类型的破碎度的增加和旱地景观破碎度的减少;政策法规的导向作用和人为活动的干扰作用作为景观格局变化的主要驱动力,决定了生态环境的变化。     

模糊模式识别法在河流分类中的应用

探讨了应用模糊模式识别法对河流进行分类的可行性,并以辽宁省河流为例,叙述了这种方法的研究程序及计算步骤。研究表明,采用模糊模式识别方法对河流进行分类,结果合理,方法可行,有一定的参考价值。     

晋中榆社县云竹河流域土地整理规划研究

应用多目标规划和模糊综合评价方法对晋中榆社县云竹河流域大型土地整理工程进行规划 ,得出三个供选方案 .通过对三个方案的综合评价 ,选出一个最优方案作为整理区的实施方案 ,并对实施方案进行了全面的分析.     

浅层地下水水质系统碘浓度场数值仿真

基于地下水系统概念模型分析，采用准三维数值仿真技术，建立了由地下水水流模型、溶质运移模型和地下水运动方程组成的地下水水质模型。选解地下水水流模型，得到地下不渗流场水位函数H（x，y，t）；再解地下水运动方程得到各单元的地下水实际流速；最后解溶质运移模型，求出计算区内任一点的溶质浓度。数值计算结果表明，水质模型仿真性能良好。     

基于盐碱化防治的多目标配水模型

以宁夏银北灌区为实例,把土壤临界含盐量、地下水临界埋深和临界矿化度概念引入水资源管理中,建立了防治盐碱化的多目标决策模型,并利用约束法和模拟方法对不同水平年银北灌区的引、采、排水量进行优化计算。该模型实现了水资源优化配置对三大水盐指标,即地下水埋深、土壤含盐量和地下水矿化度的全面调控,可用于干旱、半干旱地区以防治土壤盐碱化为目的的灌排管理决策。     

基于GIS技术的浅层地下水硝酸盐氮浓度场数值仿真

地理信息系统(GIS)技术与数值模拟技术相结合,揭示地下水硝酸盐氮浓度场的时空变化特征。采用准三维数值仿真技术,建立地下水水流模型、溶质运移模型和地下水运动方程组成的地下水水质模型。先解地下水水流模型,得到地下水渗流场水位函数H(x,y,t);再解地下水运动方程得到各单元的地下水实际流速;最后解溶质运移模型,求出计算区内任一点的硝酸盐氮浓度。数值模拟与空间分析结果表明,研究区地下水水质系统状态比较稳定,硝酸盐氮浓度场的时空分布变化较小。     

湿地农田化过程对别拉洪河流域生态系统服务价值的影响

过去50年间,别拉洪河流域湿地农田化过程导致土地利用剧烈变化。研究其生态系统服务价值的变化情况,可以为区域生态环境保护和恢复提供科学依据。参照中国陆地生态系统单位面积服务价值表,利用别拉洪河流域5期土地利用数据,估算了湿地农田化过程引起的生态系统服务价值的变化。结果表明,经过近50年农业耕作,整个别拉洪河流域地区已成为一个以农田景观为主要类型的景观生态系统,湿地面积由8 421.58 km2减少到2 394.68 km2,耕地面积由330.47km2增加到7 864.23 km2。近50年来别拉洪河流域生态系统服务价值损失了324.24亿元,损失幅度约为61.05%,平均每年损失了6.36亿元。大面积湿地转化为农田是生态系统服务价值大幅度下降的主要原因。图2,表3,参12。     

复图像域正则化特征增强SAR成像方法

通过分析合成孔径雷达(SAR)的成像过程和频域上的正则化特征增强方法,提出了一种在复图像域进行正则化特征增强的SAR成像方法,直接从SAR复图像域数据出发,利用先验信息,使用正则化方法重建高分辨率的SAR图像。实验结果表明,该方法能较好地保护目标并增强目标的可分辨性、抑制旁瓣和噪声、提高SAR图像的对比度。通过大量实验,研究了正则化参数的选取规律,总结出一些有用的结论。复图像域上的正则化特征增强方法的计算量比频域上的正则化特征增强方法的计算量大大减小。     

HSY算法在环状河网动态环境容量估算中的应用

环状河网水环境容量带有明显的复杂性、动态性与不确定性,探讨环状河网动态水环境容量的估算方法,无论在学术上还是现实上都具有重要意义.在温瑞塘河综合整治规划编制过程中,笔者在不确定性分析框架下开发了动态环状河网水质模型,用基于HSY算法的自动试错法估算了鹿城河网的水环境容量,从而为决策提供了科学依据.相对于最优化分析法,本方法简便灵活,在求得水环境容量的同时,也产生了污染源削减方案.再作少量调整,可以与经济因素相关联.     

塔里木河流域生态环境现状、存在问题及治理对策

塔里木河流域深居内陆,气候干旱、降水稀少、蒸发强烈、水资源匮乏,生态环境极其脆弱。随着人口增加和社会经济的发展,水资源过度无序开发和低效利用,致使源流向干流输水量逐年减少,干流枯水季节水质不断恶化,下游河道断流、湖泊干涸,大片天然胡杨林死亡。土质沙化、盐渍化加重,生态环境日趋恶化,已成为制约社会经济和生态环境可持续发展的主要因素。针对塔里木河流域生态环境的现状、存在的问题,提出了针对性的治理对策;以期为流域资源的综合开发利用、水土保持、生态环境保护等提供科学依据。参12。     

浏阳河流域水环境容量分析

近年来,随着工农业生产的发展和城镇化水平的提高,大量工业废水和生活污水排入浏阳河,导致浏阳河水环境质量的下降,严重地威胁了浏阳河流域的可持续发展。针对浏阳河流域水环境问题,提出浏阳河水环境容量的定量分析方法,包括水环境容量计算模型和基于水环境容量计算的控制单元划分。利用上述方法,对浏阳河流域的水资源现状进行评价;根据流域水功能分区,运用正向法对浏阳河流域水环境容量进行定量分析,并提出浏阳河流域水环境管理的措施。     

基于改进Shapley值解的流域生态补偿额分摊方法

为更加公平的在流域各地区分配上游地区生态建设与保护的成本, 以及调动上游地区对流域生态保护的积极性, 本文在假设流域各地区有合作博弈的基础上, 给出基于DEA合作博弈模型的流域生态补偿额分摊方案. 考虑到合作博弈经典Shapley值解的局限性, 本文利用梯形模糊数确定各地区权重的方法对Shapley值解进行改进. 将此生态补偿额分摊方案应用于新安江流域, 结果表明本文提出的分摊方案不仅使各地区有较高投资生态保护的驱动力, 而且在考虑到各地区水源效益的同时, 还结合了流域中水源及其效益等指标的重要性, 更具公平合理性, 同时为其它跨地区流域生态补偿额分摊研究提供了参考.     

高山流域降水无线传感器网络节点布局优化方法

降水无线传感器网络节点布局对于准确分析降水时空分布规律和降低运维成本至关重要,是智慧流域物联网观测系统建设的关键问题和难点.针对高山流域的特点,在考虑路网约束的基础上,耦合回归克里格和模拟退火算法,提出了一种基于并行计算架构的流域降水无线传感器网络优化布局方法.利用该方法分析了雅砻江中下游流域现状站网的合理性,并进行站点优化布局研究.结果表明,基于回归克里格的优化布局方法可以对降水无线传感器网络进行合理优化布局,优化布局站点以相对较低的站网密度很好地捕捉了降水在空间上的分布规律;采用并行设计模拟退火算法进行降水无线传感器网络优化布局可以成倍的节省程序运行时间,显著提高优化布局效率.     

以河流水质为目标的排污量控制的仿真研究

城市排水管网与污水处理厂的运行状态直接影响受纳河流的水质。以河流水质为最终目标，根据河流纳污能力控制废水排放量，可有效保护河流生态质量。本文根据国际水协会发布的1号河流水质模型，构造了能模拟河流水质动力学和生化特征的仿真平台。进一步以河流断面氨浓度为控制指标，研究了基于河流水质的排水系统的排污流量控制问题。仿真结果验证了基于河流水质控制污水排放量策略的有效性。     

基于CAS 范式的流域水资源配置与管理及建模仿真

针对传统水资源配置与管理理论和方法的局限性,借鉴和引入复杂适应系统理论,将流域水资源系统看成是由若干个(种)相对独立的自主实体(主体)构成的一个合作共生网络体系.提出基于复杂适应系统理论的流域水资源配置与管理的新理念,及研究框架体系.结合洪汝河流域舞钢的实际,在SWARM平台上建立仿真实验系统,提出简化的仿真模型,仿真结果验证了理论的合理性.     

基于Simulink的再生水补给河流系统仿真模型

针对再生水补给河流问题,建立基于Simulink的仿真模型。考虑点源再生水补给河流的情况,利用河流一维稳态水质模型和再生水自衰减模型,依据混合稀释原理,在Simulink仿真环境下,搭建再生水补给河流系统的仿真模型。当系统性能不满足指标要求时,对其进行校正调节,以控制再生水补给河流后的水质。仿真算例验证了仿真模型的有效性和可靠性。     

基于T检验的水文时间序列HHT分析方法及应用

Hilbert-Huang变换方法(HHT)是针对非线性、非平稳序列的一种新的时间序列分析方法.针对前人在应用中存在的忽略统计检验的问题,提出了对本质模态函数(IMF)的周期进行T检验的改进方法,设计了基于T检验的HHT模型计算步骤和算法流程,可检验IMF周期的有效性.将改进后的HHT方法用于长江宜昌水文站50年的逐日径流量的分析中,得到了14个反映径流序列波动规律的IMF、一个反映径流变化趋势的趋势项r及Hilbert谱.研究表明,宜昌站径流量存在1~3a、4~5a、9a及准14a的年际变化周期,年内波动对整个径流序列的影响亦较大.对比分析表明了所设计的基于T检验的HHT方法的有效性.     

湖泊流域跨界水污染转移税协调模型

采用税收手段是解决我国日益严重的湖泊流域跨界水污染问题的有效途径.首先结合湖泊流域的结构特点,提出了污染物人为调控和污染物分离处理等几个基本假定,构建了湖泊流域跨界水污染结构描述模型.其次,通过流域管理机构与流域各地区的Stackelberg动态博弈分析,构建了湖泊流域跨界水污染转移税协调模型,并用理想点法求解出协调模型的均衡解.最后,通过对太湖流域的实证分析,得出利用经济手段使用转移税协调模型不论是降低流域治污成本、还是解决流域跨界污染纠纷都明显优于目前正在实施的指令配额模型的结论.