小流域淤地坝系规划中水文特征基本参数的确定研究

小流域坝系具有拦截泥沙、保持水土、改善生态环境,淤地造田、促进生产的重要作用,是小流域水土流失综合治理的有效措施。淤地坝系规划阶段水文计算的主要任务是计算设计暴雨量、设计洪水量和输沙量等重要特征参数。以某小流域坝系为例,对缺乏水文泥沙资料情况下,坝系规划中所依据的重要水文特征参数的确定作了系统分析和研究,为小流域淤地坝系的合理规划提供了科学依据。     

基于可变集和云模型的河湖水系连通方案优选决策方法

河湖水系连通工程方案优选是一个具有确定性的评价指标和评价标准与具有不确定性评价因子及其权重变化相结合的分析过程,所涉及的资源准则类、经济准则类、社会准则类、环境准则类、工程准则类等各评价指标具有中介过渡性,导致不同的多属性决策方法得到的结果具有不确定性,需对这些决策方法进行稳定性评价。根据可变集的对立统一数学定理,提出河湖水系连通方案优选决策可变集原理与方法,并提出了基于云模型的可变集决策结果灵敏度分析方法。以浙北引水工程中的新安江方案（S1）、富春江方案（S2）和太湖-富春江方案（S3）为例,分综合评价和不同准则评价两种情况评价分析了3种方案的排序,同时分析了单一指标变化和多个指标权重变化下的可变模型评价结果鲁棒性。结果表明：利用级别特征值和相对差异度来分析多准则综合评价结果,说明S3优于S1和S2;从指标灵敏度分析看,可变模型（α=1,p=1）和（α=2,p=1）综合评价的方案排序稳定性较好;从权重灵敏度分析看,4种参数组合的可变模型综合评价的方案排序容易受指标权重变化的影响,尤其是S2和S3;结合综合评价和不同准则评价的指标灵敏度和指标权重灵敏度分析来看,评价结果受指标体系的影响,说明该方法需要结合不同研究对象进行具体分析后选择合适的评价方法。     

基于变异系数法的灰色关联模型在节水灌溉工程投标方案优选中的应用

针对节水灌溉工程投标方案多属性、多指标的特点,采用变异系数法结合灰色关联理论,通过计算评价方案与理想方案间的优属度,建立了投标方案优选模型.应用该模型对某节水灌溉工程投标方案进行优选,结果表明该模型计算简便,结果客观可靠,为节水灌溉工程投标方案优选提供了科学依据.     

基于投影寻踪模型的节水灌溉工程方案优选

提出了节水灌溉工程方案优选的投影寻踪(PP)模型的新方法,利用PP模型可把方案多维评价指标值综合成一维投影值,投影值越大表示该方案越优,根据投影值的大小就可对方案集进行优选.采用实码加速遗传算法进行PP建模,简化了投影寻踪技术的实现过程,为投影寻踪技术在节水灌溉工程中的广泛应用提供了新的有力工具.应用实例的结果说明,直接由样本数据驱动的PP模型用于节水灌溉工程方案优选简便可行,PP模型的投影值比较分散、易于决策,适用性和可操作性强,不需确定评价指标的权重,优选结果较为客观.     

属性识别模型在水利水电规划方案综合优选中的应用

针对目前水利水电规划方案综合优选方法中存在的问题，提出了基于变异系数权重的水利水电规划方案综合优选属性识别模型。该模型采用反映评价指标特征值之间差异性的参数——变异系数作为评价指标的权重，减小了权重确定的主观性，且模型求解方法简单易学。实例分析表明，这一模型和方法是合理、可行的。     

半结构多目标模糊优选理论在工程

为了更好地解决工程评标过程中人的经验与评标指标量化过程相结合的问题，进而更客观、公正地评价各投标方案，将半结构多目标模糊优选理论应用到评标过程中。通过确定各指标对分系统相对优属度矩阵及分系统对总决策的相对优属度向量，并确定出各入选投标方案对总决策的优越程度，为最后做出总决策提供较为客观公正的依据。     

黄土高原小流域坝系规划评价方法——以王家沟流域坝系规划评价为例

黄土高原是我国水土流失最为严重的地区之一,同时也是黄河泥沙的主要来源。近几十年来,我国在坝地防洪保收技术、工程设计方面都取得了很大的成绩,对淤地坝建设工程起到了良好的指导作用。随着经济发展水平的不断提高,对坝系规划的合理评价也提出了更高的要求。该文对晋西乃至整个黄土高原小流域坝系提出了合理的规划与评价方法,为今后推动坝系的健康发展提供了重要的决策依据。      

应用突变理论综合评价膜下滴灌模式

基于突变理论,利用初始模糊隶属函数和突变级数,将突变理论与模糊分析结合起来,对膜下滴灌灌溉模式进行多层目标分解,根据归一公式进行计算,得出灌溉模式的总突变级数值,实现了对膜下滴灌多种灌溉模式的评价。将该模型应用于新疆的棉田试验中,对9种灌溉模式进行了评价。与传统评判方法相比,避免了由于主观原因造成的误差,评价结果客观准确、方法简单,为节水灌溉评价提供了新途径。     

基于突变理论的灌区水资源开发利用状况综合评价

在灌区水资源开发利用状况评价中,评价指标体系的建立和评价因素权重的确定非常重要。针对评价因素权重确定中的困难,把突变理论运用到灌区水资源开发利用状况评价中,利用突变理论在多准则评价决策中的优点,避免人为确定权重的主观性。具体实施步骤是首先对多层评价目标进行分解,在将底层评价指标进行标准量化后,运用不同突变模型的归一公式进行计算,从而得到水资源开发利用状况突变级数值,实现对灌区水资源开发利用状况的综合评判。实例分析表明,该评价方法是合理、可行的,相对于以往评价方法,突变理论评价法无需确定指标权重,减少人为主观因素,且计算简便,为灌区水资源开发利用状况评价提供了新的思路。     

改进的熵权模糊评价模型在水利工程中的应用

以熵权理论和模糊评价为基础,结合水利工程的特点,分析和归纳了影响水利工程方案优选的因素指标。鉴于水利工程评价中各指标的不确定性和模糊性,将熵权理论与模糊物元建模相结合,应用于水利工程优选中,建立了基于熵权的模糊评价模型。引用信息熵所反映数据本身的效用值来计算指标的权重系数,有效地避免了权重分配困难的问题。以某水利工程为背景,基于专家经验对该项目方案进行了优选,取得了预期的结果。     

Using a role-playing game to inform the development of land-use models for the study of a complex socio-ecological system

We present an integrated methodology composed of a role-playing game on land adjudication from which we extract narrative and spatially explicit drivers of land-use decisions. We show how geographic information systems (GIS), qualitative decision-matrix analyses, a simple rule-based model using multi-criteria evaluations (MCE), and a machine learning-based land-transformation model (LTM) can be used harmoniously to study complex socio-ecological systems. We evaluate how each technique performs in the study of complex socio-ecological systems using a multi-tier framework detailing how each method analyzes the resource system, resource units, governance system, users and interactions and outcomes in the system. We show that each approach enhances our understanding of the land-use decision making process. Each method provides various information on the drivers of land-use decision, some focusing more on spatial components of socio-ecological systems (resource system and resource unit) and other having a strong emphasis on social mechanisms (governance system, users, interactions and outcomes). Furthermore, we shed light into the existence of a flow of information between the various methods enhancing our understanding of land-use drivers. We end with a discussion on methodological tradeoffs between models and the value of our more holistic approach to modeling land-use drivers and decisions.     

基于数字高程模型的淤地坝地区河网提取方法

淤地坝作为黄土高原水土流失严重地区重要而独特的治沟工程，具有滞洪、拦淤、蓄水等作用，但在该地区利用数字高程模型(DEM)进行流域水系分析时，提取的河网会受淤地坝的干扰出现河网偏移、错位问题。本文提出一种通过对淤地坝进行检测并修正DEM的自动化方法来实现河网的有效提取。该方法先利用区域生长和形态学算法提取河道中心线，以缩小淤地坝检测范围，再基于改进的直线段检测(LSD)算法以及角度滤波确定淤地坝候选轮廓直线，然后构建十字模型定位淤地坝，最后对淤地坝所在栅格高程进行修正以提取河网。该方法在黄土高原两个典型样区中检测淤地坝的F1值分别为86.67%和86.95%,相比于仅使用填充、裂开的两种河网提取方法，本文方法能有效解决河网偏移问题。结果表明，本文方法提取的河网结果更符合真实地形，可为黄土高原淤地坝地区的流域数字地形分析技术提供有益补充与支持。     

pp模型在甘南县节水灌溉模式优

针对甘南县节水灌溉模式决策问题，采用高维降维技术——投影寻踪分类模型（PPC），利用基于实数编码的加速遗传算法（RAGA）优化其投影方向，将多维数据指标（样本评价指标）转换到低维子空间，根据投影函数值的大小评价出样本的优劣，从而做出决策，最大限度地避免了模糊综合评判中权重矩阵取值的人为干扰，取得了满意的效果，为节水灌溉模式决策及其它评判决策问题提供一条新的方法与思路。     

基于人工势力场和遗传算法的播种机路径规划设计

为了提高播种机对复杂地块的自适应能力,提升播种机的播种精度和播种效率,提出了适合精播机的基于子区域的折返全区域覆盖路径规划方法,并对播种机的排肥器和排种器进行了改进,以适应自动路径规划的需要。为了优化基于子区域的路径搜索方法,使用人工势场和遗传算法对寻优方法进行了优化,提高了算法的效率。为了测试该方法的有效性和可靠性,将路径规划系统安装到了播种机械上,通过对播种的测试发现,该方法实现了复杂地块播种的全区域覆盖,并且可以有效地躲避障碍物。对3种不同的算法进行对比测试发现:基于遗传算法的子区域路径规划模型的寻优效果最佳,其覆盖面积大,转弯次数少,用时少,最短时间为11.25 min,仅为其他算法时间的1/2,路径划分效率较高,满足智能化精密播种机的需求,可以在精密播种机的路径规划系统中使用。     

Performance based irrigation planning under water shortage

A linear programming (LP) based optimization model and a simulation model are developed and applied in a typical diversion type irrigation system for land and water allocation during the dry season. Optimum cropping patterns for different management strategies are obtained by the LP model for different irrigation efficiencies and water availability scenarios. The simulation model yields the risk-related irrigation system performance measures (i.e. reliability, resiliency and vulnerability) for the management policies defined by the optimization model. The alternative strategies are evaluated in terms of all performance criteria (i.e. net economic benefit, equity and reliability) simultaneously through a trade-off analysis using a multi-criteria decision making method (compromise programming). For the case study of the Kankai irrigation system in Nepal, with equal preference to the objectives, a management strategy with equal share of water among the project subareas appears to be the most satisfactory alternative under water shortage conditions. The existing water allocation policy is not economically efficient. Deficit irrigation in Early paddy appears attractive under favorable hydrologic scenario, particularly if accompanied by measures to improve existing irrigation system efficiency.     

银湖湾A区围垦规划潮流泥沙数值模拟研究

采用边界拟合坐标系下的潮流基本方程和泥沙连续方程及河床变形方程, 建立二维动边界非恒定潮流泥沙数学模型,并在模型中考虑了波浪对水流挟沙能力的影响。在模型验证的基础上,对银湖湾A区滩涂围垦规划方案进行了潮流泥沙数值模拟研究。研究结果表明,银湖湾A区滩涂规划方案实施后,对黄茅海整体流速、流态、冲淤影响不大。从潮流泥沙角度考虑,该围垦规划是可行的。     

多目标决策方法在水库生态规划中的应用

为了在水库生态规划中成功应用多目标决策方法，以新疆喀拉哈巴克水库为例，运用系统分析方法，对水库生态区域的界定和规划目标的分析、评价及决策提出了理论模型，并为喀拉哈巴克水库的生态规划提出了决策依据。目标函数为单位用地投资最小而收益最大。     

基于Pareto遗传算法的切削用量优化

针对计算机辅助工艺规划中的切削用量决策问题,提出了一种基于Pareto遗传算法的切削用量优化算法。首先,以切削速度和进给量为优化变量,以切削效率和刀具耐用度为优化目标,通过对约束条件的分析,建立多目标优化模型。其次,改进选择算子,设置非劣解集以保存进化过程中用竞争法构造产生的Pareto最优解,从而保证算法的搜索方向;建立基于小生境技术的排挤机制以提高种群的多样性。然后,采用混合交叉算子和步长变异算子进行基因重组,经过若干次迭代,得到一个均匀分布于Pareto前沿的优化解集。最后,通过实例验证了该算法的可行性和有效性。