基于灰色关联分析的支持向量机需水预测研究

近年来需水预测一直被高度重视,由于实际需水预测涉及因素众多难以考虑全面、历史资料的局限性以及需水变化影响因素考虑不足等,各种需水预测方法均存在一定局限性,导致预测结果与实际用水量有较大差别.针对以上问题,考虑采用灰色关联分析与支持向量机结合的方法进行需水预测,根据灰色关联分析方法辨识得到的各类用水主要影响因素,构建支持向量机需水预测模型.以郑州市实际用水量为例,对各部门用水分别建立基于灰色关联分析的支持向量机非线性需水预测模型,结果表明,此方法用于需水预测能够比较全面的考虑需水量影响因子,预测结果精度较高,可作为小样本情况下一种较好的需水预测方法.     

基于GRA/BPNN的农作物害虫发生量预测模型

针对农作物害虫灾害发生的差异性、突发性、随机性、多样性和不均匀性等特点,将人工神经网络、灰色关联度分析与主成成分析相结合,提出一个新的农作物害虫发生预测网络模型.首先,针对影响农作物害虫发生影响因子较多的问题,模型通过主成分分析方法将影响因子进行简化处理;同时,为了实验数据的相关性,采用了灰色关联度分析,排除实验与统计等方面的误差;最后,利用BP人工神经网络构建了农作物害虫发生预测模型,并以斑潜蝇为例,进行了试报检验.检验结果表明,模型应用于农作物害虫灾害发生预测具有较高的预测精度和良好的泛化能力.     

黄河流域农业用水结构均衡度及影响因子分析

合理分析用水结构能够预测未来的用水状况，从而为长期用水安全提供保障。基于沿黄9省以及各省套二级水资源分区的农业各行业用水量数据，增加“绿水”资源的测度，采用均衡度指标、变异系数、Spearman秩相关系数、灰色关联度，分析黄河流域农业用水结构均衡度及其影响因子。结果表明：沿黄9省种植业、林业、畜牧业（草地）、畜牧业（牲畜） 5类用水部门用水量均衡度空间差异性较大，山东省农业用水结构均衡性最好，山西省最差，农业各行业用水结构均衡度随时间的变化趋于稳定；考虑“绿水”资源的沿黄9省套水资源分区的均衡度具有时空变异性，耕地灌溉面积、大牲畜的数量、小牲畜的数量、“绿水”资源、林果地灌溉面积是流域强关联因子。研究指出对于均衡度较差的区域通过调整该区域对应强关联因子可以提高该区不同用水部门之间的协调度。     

基于层次分析法的灰色关联分析的应用

应用灰色关联分析方法对受多种因素影响的事物和现象从整体观念出发进行综合评价是一个被广为接受的方法.灰色系统关联分析法是一种多因素统计分析法.先求出样本数据与由最佳指标组成的理想方案的关联系数,由关联系数得到关联度.运用层次分析法把复杂问题的各种因素通过划分为相互联系的有序层次,使之条理化.利用基于层次分析法的灰色关联分析对湖北省农村电力消费的影响因素进行研究,概念直观计算方便,容易理解,在一定程度上提高了灰色关联度分析的客观性,使得结果更符合实际,从而为电力行业的相关人员提供指导.     

基于LSTM神经网络的智能灌溉系统设计与试验

针对我国现阶段农业生产效率低,农业用水浪费严重现象,设计一套基于LSTM神经网络的智能灌溉系统.系统以树莓派为下位机控制器,阿里云服务器为上位机.利用灰色关联分析法确定平均气温、太阳辐射、日照时数、平均风速、相对湿度、气压与作物需水量间的关联度系数分别为0.636 52、0.510 42、0.444 56、0.440 ...     

基于层次分析法的灰色关联分析的应用

应用灰色关联分析方法对受多种因素影响的事物和现象从整体观念出发进行综合评价是一个被广为接受的方法。灰色系统关联分析法是一种多因素统计分析法,先求出样本数据与由最佳指标组成的理想方案的关联系数,由关联系数得到关联度.运用层次分析法把复杂问题的各种因素通过划分为相互联系的有序层次,使之条理化.利用基于层次分析法的灰色关联分析对湖北省农村电力消费的影响因素进行研究,概念直观计算方便,容易理解,在一定程度上提高了灰色关联度分析的客观性,使得结果更符合实际,从而为电力行业的相关人员提供指导。     

基于信息熵的忻州市用水结构演变及其驱动力的因子分析

基于1983-2012年的忻州市的用水数据,应用信息熵理论分析用水结构的演变,同时采用因子分析法分析用水结构演变的驱动力。结果表明,忻州市的用水结构特点是以农业用水为主,工业、生活用水比例较小;1983年以来总用水量基本稳定,农业用水量与总用水量保持一致的变化趋势,且呈极显著的正相关关系。农业用水比例总体呈波动下降趋势,工业用水、生活用水比例总体呈现波动缓慢上升趋势;用水结构信息熵结果表明:忻州市用水系统信息熵、均衡度变化趋势不明显;因子分析结果显示总人口、城镇人口、农业产值、地区生产总值、灌溉面积和气温是忻州市用水结构演变的主要驱动力。因此,忻州市应继续加大用水结构调整力度,发展高效节水农业,降低农业用水比例,提高该地区水资源开发利用结构的稳定性和均衡性。     

基于实测的年度灌溉用水有效利用系数组合预测与分析

在广东省"十一五"期间"首尾测算"分析法测算灌溉用水有效利用系数的基础上,采用灰色关联度定性分析筛选出了主要影响因素,并用主成分分析法进行了验证;通过用灰色系统,回归分析和时间序列指数平滑方法构建了5种单一预测模型,在此基础上按最优加权组合预测方法建立了组合预测模型,定量表达了灌溉用水有效利用系数与各主要影响因素之间的响应关系,并通过实例验证了该预测模型具有很高的预测精度。最后,对2000—2015年间灌溉用水有效利用系数的长期变化趋势进行了分析。探索利用年度统计资料进行广东省年度灌溉用水有效利用系数计算的方法,为缺乏实测工作的前提下,利用年度统计数据进行灌溉用水有效利用系数预测评估提供一条简便可行的途径。     

基于灰色关联分析的辽宁省粮食产量预测模型

利用辽宁省1985-2008年粮食生产相关影响因子指标统计数据,采用灰色关联分析与人工神经网络相结合的方法进行粮食产量预测.通过灰色关联度分析对8个指标进行定量分析,依据关联度的大小确定了机耕面积、有效灌溉面积、农业机械总动力、化肥施用量、粮食作物占总播种面积比重和农林牧渔业从业人员为影响辽宁省粮食生产的主要影响因素....     

基于灰色关联分析的江苏省农业产业结构研究

以江苏省2006—2015年农业产业数据作为研究对象，运用灰色系统关联分析方法，对江苏省农业内部各产业与农业总产值之间的关联性进行分析，为了便于分析结果的参考和比较，将研究分为两个阶段进行。结果表明，农业和渔业产值与江苏省农产业总产值关联度最大，服务业、林业次之，畜牧业关联度最小，从而对江苏省农业产业结构调整和发展提出对策建议。      

人类活动影响下乌苏市地下水埋深演化趋势

【目的】研究人类活动影响下乌苏市地下水位变化趋势,以及各因素变化对该地区地下水位演化的影响程度。【方法】对2018年9月乌苏市地下水埋深进行了统测,通过Mapgis软件分析了地下水流场及埋深,组合2008—2017年耕地面积、地下水开采量、节水灌溉面积、地表水引水量、总灌溉面积、机井数量等变化因素对地下水埋深演化趋势进行分析,并利用灰色关联方法评价了各因素与地下水埋深的关联程度。【结果】乌苏市地下水流向由南向北,后转向西流入艾比湖,部分地方存在降落漏斗;在人类活动影响下,地下水位整体呈下降趋势;地表水引水量与地下水开采量的灰色关联度均大于0.6。【结论】地表水引水量与地下水开采量为影响地下水位演化的主要驱动力;乌苏市实施控制用水总量方案后水位有所回升,在地下水开发利用过程中仍需掌握地下水位动态变化。     

用水总量与效率控制下的区域产业节水效应优化分析

对浙江省近10年来的产业节水效应分析表明,用水效率的提高成为近10年来区域产业用水总量不断下降的主导因素。"十二五"期间,由于最严格水资源管理制度的实施,在用水总量和用水效率指标控制下,建立产业节水效应优化分析模型,结果表明,未来5年区域产业结构调整将成为节水效应的主体。适当降低第一、二产业比例,加快发展第三产业,进一步挖潜农业灌溉节水潜力,以经济结构转型升级促进用水效率的提高,将成为区域产业发展用水的总体趋势。     

基于完全分解模型的安徽省用水变化驱动效应测度与分析

为了探索安徽省用水变化驱动效应,采用完全分解模型,从人口、经济增长、技术进步、结构变动4层面对用水变化驱动效应进行了测算。结果表明,(1)经济增长对用水变化具有正向驱动作用,是用水增加的主导因素,2001—2014年,共贡献了472.26亿m~3用水,增量效应高达819.75%;(2)人口、技术进步、产业结构变动对用水变化具有抑制作用,其中,以技术进步因素最显著,2001—2014年,技术进步共减少用水333.87亿m3,减量效应达到579.53%,结构变动因素次之,考察样本期,共减少用水量78.4亿m~3,减量效应为136.09%,人口变动因素影响不大,减量效应仅为4.13%;(3)在人口、经济增长、技术进步、结构变动因素共同作用下,年均增加用水4.43亿m~3,若按惯性发展模式,2020年用水将增至298.67亿m~3,远超政府设定的270.84亿m~3红线目标。基于研究结果,提出了大力发展节水型现代农业,积极对传统工业进行节水技术改造,强化第三产业节水型器具推广,着力提升以现代服务业为主的第三产业比重等政策建议。     

区域间用水结构演变及影响因子

我国区域间水资源量差异较大,而水资源的有效利用是我国经济社会发展的重要战略问题。为准确预测用水结构,基于2004—2018年数据,采用信息熵及主成分分析方法,分别从我国东北部、东部、中部和西部4大经济区中选取吉林、浙江、山东、湖南、四川和新疆6个省（自治区）的用水结构作为研究对象,分析其用水结构的演变过程及影响因子。结果表明:山东的用水结构均衡度呈递增趋势,其用水结构愈来愈趋于合理,而新疆的用水结构均衡度持续偏低,其他4省均无明显变化;用水结构的主要影响因子是经济社会发展、人口增长、节水技术、水资源禀赋及生态环境维护。最后,从产业结构、农业节水、生活用水、环境维护用水多元化等方面为优化用水结构提出建议。      

区域产业节水效应的层次性和时段性分析

将区域产业节水的综合效应分解为产业结构调整、产业用水效率变化及两者的交互作用,产业节水具有层次性和时段尺度性特点。通过对浙江省近10年来的产业节水效应进行分析,在不同的时段尺度上,产业用水效率变化产生的节水效应高于产业结构调整,而交互节水效应的时段性表现更为明显。在三次产业层面上,第三产业节水效应不明显;第一、二产业用水效率的提高及第一产业结构比重的降低成为节水效应的主导方面。在各产业内部节水效应上,第一产业的农业部门和第二产业的工业部门用水效率的提高起主导作用。综合分析表明产业用水效率的提高成为浙江省近10年来节水的最主要驱动力。     

浅谈现代农业节水新概念——可持续节水

首先综合分析了近50年来新疆的农业水土开发与节水灌溉状况.纵观50年来新疆的农业灌溉,历经了普遍采用的地面灌溉方式以及喷灌、滴灌等高新节水灌溉方式.上述灌溉方式,前者通过渠道防渗的工程节水模式难以实现节水增产,且在某种程度上剥夺了生态用水量;后者注重作物生长机理的农艺节水模式可以实现节水增产,但是从另一方面看却无法改良土壤,甚至还会导致土壤盐渍化加剧.因此,不管是工程节水还是农艺节水,均应重新考虑其节水的可持续性,能否合理配置整个流域的水资潭,能否实现整个流域水土资源的可持续利用.怎样才能实现整个流域水土资源的可持续利用?提出了有别于"真实节水"的现代农业节水新概念-可持续节水.     

灌溉农田高效用水研究进展与发展趋势

为提高水资源的利用率,发展高效用水农业首先要发展节水灌溉,在农业水利灌溉领域,通过分析国际先进的节水模式及水资源高效利用技术,评价我国灌溉农业高效用水工程进展。针对我国人口与水、土地等资源的矛盾问题,论述我国水资源现状和农业用水状况以及我国节水灌溉进展,指出我国农业节水灌溉现状和推广中存在问题。提出了加提高节水意识,健全节水法规,发挥政府职能,提高资金投入,不断加强节水灌溉技术创新以及落实管护责任等改进建议,激发节水灌溉工程长效运行等方式以推进我国灌溉农田高效用水发展进程。     

深圳特区再生水现状分析及利用对策探讨

再生水利用是目前解决城市水资源短缺、建设节水型城市的有效途径.通过对深圳特区内主要污水处理厂实地调查、数据收集,归纳总结了特区内当前再生水处理概况及再生水利用现状,从政策、价格等6个方面分析了影响再生水推广利用的主要因素;并结合深圳市出台的节水政策,从近期(2010年前)和中远期(2020年前)城市发展规划的角度,提出了深圳特区市政园林系统再生水利用的对策及建议.     

节水灌溉技术在农田水利工程中的应用

节水灌溉技术是对水资源进行优化配置和提高利用率的一种有效途径。总结了农田水利与节水灌溉的发展状况,分析了制约节水灌溉发展的因素,介绍了节水灌溉技术的种类,并提出了节水灌溉的应用策略。      

贵阳市水资源承载力演变的集对分析与诊断识别

利用集对分析法诊断识别出2005-2017年贵阳市水资源承载力的演变特征和脆弱性指标。研究结果表明:水资源承载力评价等级均高于2.0,处于临界超载状态;实施节水型社会建设后水资源承载状态呈现向好态势;人均水资源量和供水量不足以及农业灌溉定额偏高是水资源承载力致弱的主要因子;夯实节水型社会建设、提升水资源利用效率和加强地下水战略储备资源的保护与利用是提升贵阳市水资源承载力的一个有效途径。