基于混合核函数SVM水文时序模型及其应用

核函数的选取与构造是SVM应用的关键所在.传统SVM在水文时序分析方面的应用多是默认选取单一径向基核函数,而忽略了核函数的选择对模型精度和预测结果的影响.本文基于Mercer核理论,将多项式核与径向基核进行线性组合,构造出混合核函数,并植入SVM中,对水文时序建立自回归预测模型.基于武山站和南河川站的月径流预测结果表明,预测序列的相对误差及均方误差明显优于任一单一核函数.这是由于混合核函数能够更好地适应并处理复杂的水文时序变化,因此提高了预测精度.该研究为利用SVM解决复杂多变的非线性水文时序提供了新的探索模式.     

黄河流域水足迹研究

采用2002年黄河流域流经的主要省区的投入产出表计算研究区以及=三产业的用水系数、水足迹和净外部水足迹,结果表明:黄河流域第一产业的直接用水系数和完全用水系数均最高,其次二、三产业;地区间用水系数相差很大;2002年黄河流域的总水足迹是1 461.0亿m~3,46.9%缘于地区内最终消费、53.1%缘于资本积累;人均水足迹是359.7 m~3·a~(-1)地区差异明显;2002研究区净外部水足迹132.5亿m3,占总水足迹的9.1%.     

水环境生态价值的定量分析--以北京市为例

在介绍环境价值一般分类的基础上,从环境经济学角度考察环境资源的供给与需求的社会经济关系及其环境资源的自身特点等,提出了环境资源紧缺度的概念并利用环境生态价值的发展阶段系数,构造了环境生态价值的估算方法,解决了其他算法就环境论环境或没有充分考虑其社会经济背景的缺陷,并以北京市水污染造成的水环境生态价值损失为例进行了估算.计算结果表明, 近20年来, 北京市由于水资源紧缺造成的环境生态价值损失累积为85.69亿元.     

基于五元联系数的水资源承载力评价

为探求水资源、社会、经济、生态环境等与区域水资源承载力间的关系,文中建立了基于五元联系数的水资源承载力综合评价模型,将评价体系的静态与动态同时进行考虑,拓展对水资源承载力指标评价的研究,深入分析水资源承载力的发展趋势,评价水资源承载力。以黑龙江省为例,探究了水资源承载力的现状及发展趋势,研究表明,黑龙江省现阶段水资源承载压力相对较小,水资源处于反势区,社会、经济和生态均处于同势区,产水模数、降水量、人口密度、第一和第三产业比重表现出偏向"匮乏"的状态,水资源承载力在客观变化上呈现波浪型发展的趋势。研究结果为评估水资源承载力提供了理论依据。     

基于自相关性分析的等维灰数递补动态预测模型及其应用

为探求时序数据间的相关性与灰色模型的模拟预测效果之间的关系,提出了先对时序数据进行自相关分析,在判断自相关程度高低的基础上,建立等维灰数递补动态模拟预测模型.并分别对渭河流域的林家村站和华县站1983-2000年的年径流数据以及安徽省1989-2006年的工业和生活废水排放量数据进行了实例分析,发现自相关程度越高,精度越高.最后根据时序的自相关程度和精度检验的高低,给出了确定进行短期预测或者中短期预测的建议.     

基于M-copula的水资源短缺风险经济损失预测模型及其应用

仅使用一种常用的Gumbel Copula、Clayton Copula或Frank Copula无法刻画水文变量之间所有的相关模式和结构,引入M-Copula函数模拟供水量和用水量的联合分布,提出水资源短缺风险经济损失预测模型.比较M-Copula函数和Gumbel Copula、Clayton Copula和Frank Copula得到的尾部相关系数和均方误差,计算结果表明M-Copula函数显著优于Gumbel Copula、Clayton Copula和Frank Copula函数,可以全面刻画供水量和用水量之间的相关模式和结构.对天津市在丰水年(20%)、平水年(50%)、偏枯年(75%)和枯水年(95%)情景下的水资源短缺风险经济损失进行预估,结果表明：在偏枯年份和枯水年份,水资源短缺风险经济损失值分别约为108亿元和142亿元.     

黄河流域水足迹研究

采用2002年黄河流域流经的主要省区的投入产出表计算研究区以及三产业的用水系数、水足迹和净外部水足迹,结果表明:黄河流域第一产业的直接用水系数和完全用水系数均最高,其次二、三产业;地区间用水系数相差很大;2002年黄河流域的总水足迹是1 461.0亿m3,46.9%缘于地区内最终消费、53.1%缘于资本积累;人均水足迹是359.7 m3.a-1地区差异明显;2002研究区净外部水足迹132.5亿m3,占总水足迹的9.1%.     

上海气温变化过程遍历特征分析

利用有限长度的气温序列变化资料估计其无限长时序的气温过程的统计特征,对于中长期气象预报以及全球的气候变化都是十分有意义的基础工作,所以对气温过程开展遍历性(各态历经性)分析是一个值得探索的课题.为此,基于模糊粗糙聚类(fuzzy-rough C-means clustering method,FRCM)、自相关趋势图、ADF(advanced Dickey and Fuller)检验以及模糊最小二乘回归提出一种具有普适性特点的遍历性分析方法,并以上海1873—1997年的气温序列为例,进行了具体的计算和分析.结果表明:上海7月份、8月份的最高气温和最低气温变化是均值遍历和协方差遍历的,因此其气温变化过程具有遍历特征.从长时间尺度来看,上海7月份、8月份最高气温和最低气温总体上不会长期呈上升趋势,它们的变化会围绕其均值波动.最后,对上述结论做了印证性分析,对上海气温变化过程进行了挖掘性分析,从遍历性的角度佐证了前人的一些研究成果.     

中国水资源利用效率评估模型构建及应用

构建了一种基于投影寻踪及遗传算法的水资源利用效率评估模型. 首先运用层次分析法(AHP)对指标集进行筛选, 利用Ward系统聚类方法划分样本初始等级; 以初始等级和所选指标为基础建立投影寻踪模型; 采用遗传算法进行求解. 并将所构建的模型应用于对我国31个省级行政区的水资源利用效率进行评估. 根据模型计算结果, 北京、天津、山西等地水资源利用效率较高, 而宁夏、广西、西藏等水资源利用效率低. 分析发现中国水资源利用效率具有较为明显的地域特征和区域差异, 其基本趋势是: 水资源短缺压力较大或经济较发达的地区水资源利用效率相对较高; 反之亦然. 水资源利用效率较高的地区呈现出万元工业增加值用水量少、 去变异化农业用水效率高、人均GDP高等显著特点.     

水库水温研究现状及发展趋势

水库水温是国内外重点关注问题,本文梳理了水库水温的主要研究内容,回顾了国内外水库水温研究进展,介绍了主要的水库水温结构判别方法和水库水温计算方法.最后,总结了我国水库水温研究现状及存在问题,并提出了今后的发展趋势.