基于农业GDP用水量的浙江农业节水分析

文章分析比较了浙江农业GDP增长与用水量、用水结构等指标及农业节水情况之间的关系.在浙江省供水总量零增长的条件下,采用多元线性回归模型对农业GDP用水量影响要素进行分析,结果表明浙江省农业节水仍具有潜力.     

乌鲁木齐市生活用水量影响因素的岭回归分析

【目的】研究乌鲁木齐市城市生活用水量的影响因素,找到主要影响因素及相互影响的数量关系。【方法】利用来自《乌鲁木齐市统计年鉴》的数据,建立乌鲁木齐城市生活用水量的岭回归模型。【结果】第三产业值、水价对城市生活用水量增长的影响最为显著,其次为城市人口数量和收入。【结论】通过优化第三产业的内部结构、合理制定水价,加大节水教育、进行节水技术的开发与实施,为乌鲁木齐市供水规划提供参考依据。     

基于修正组合模型的包头市用水量预测分析

【目的】建立基于马尔科夫链修正的组合灰色神经网络模型,为城市用水量的准确预测提供支撑。【方法】在运用灰色关联性分析法确定用水量变化的主要影响因素的基础上,建立了基于马尔科夫链修正的组合灰色神经网络模型,将该模型应用于包头市2009和2010年的用水量预测,并将其预测结果与灰色模型、BP神经网络模型和组合灰色神经网络模型的预测结果进行比较。【结果】包头市用水量受人口、国内生产总值、工业总产值、建成区绿化覆盖率、耕地面积及工业用水重复利用率的影响较大,利用建立的基于马尔科夫链修正的组合灰色神经网络模型对包头市2009和2010年用水量进行预测,并与实际用水量进行比较后表明,其相对误差分别为0.16%和2.16%,均方根相对误差为1.53%,而灰色模型、BP神经网络模型和组合灰色神经网络模型的均方根相对误差分别为4.34%,3.08%和1.99%。可见,基于马尔科夫链修正的组合灰色神经网络模型的预测效果最好。【结论】基于马尔科夫链修正的组合灰色神经网络模型结合了各模型的优势,预测精度较高。     

面向用水量考核管理的多级主题嵌套模式研究

【目的】研究基于多级主题嵌套模式的区域用水总量考核管理方法及系统应用,为实现区域用水总量考核工作的系统化和流程化管理提供支撑。【方法】以区域用水总量考核为研究对象,从服务对象层面和业务应用层面入手,以综合集成平台为工具,对面向用水量考核管理的多级主题嵌套模式进行系统介绍和应用。【结果】基于现有的用水量考核方法,考虑区域用水总量的时变性,采用"组件+知识图"的信息化手段,将用水量考核相关的模型、方法及流程进行组件式封装,以结构化的方式快速、灵活地搭建出多级主题嵌套模式下的用水量考核管理系统。实例分析表明,该系统可将用水量考核业务流程化,能够对新疆兵团第十三师"师-团-连"三级区域用水量分层逐级地进行嵌套式考核,可进行时间尺度动态调整下的用水量考核管理,能够从不同角度可视化展示用水量考核结果,提高了用水量考核管理工作效率。【结论】面向用水量考核管理的多级主题嵌套模式具有可操作性、高效性、实用性,可为落实用水量考核管理提供支撑。     

基于非平稳面板数据的经济增长与用水量关系分析

应用北方地区分省面板数据构造综列协整模型,定量分析人均GDP与总用水量、工业用水量、生活用水量与生态用水量的长期均衡关系,并基于广义脉冲响应模型考察经济增长与用水量短期动态调节。最后用方差分解对水资源各用水量对经济增长互相之间的贡献率做出分析。结果显示:经济的增长与用水量的增长之间存在一定的相互促进作用,其中经济增长对农业用水量和生态用水量的促进作用较大。     

基于非平稳面板数据的经济增长与用水量关系分析

应用北方地区分省面板数据构造综列协整模型,定量分析人均GDP与总用水量、工业用水量、生活用水量与生态用水量的长期均衡关系,并基于广义脉冲响应模型考察经济增长与用水量短期动态调节。最后用方差分解对水资源各用水量对经济增长互相之间的贡献率做出分析。结果显示:经济的增长与用水量的增长之间存在一定的相互促进作用,其中经济增长对农业用水量和生态用水量的促进作用较大。     

基于环境库兹涅茨曲线的陕西省水环境污染与经济发展关系分析

【目的】探明陕西省水环境污染与经济发展的关系,为促进其经济与环境协调发展提供决策参考。【方法】利用陕西省2001—2018年废水排放数据,分析陕西省废水排放总量、工业废水排放量、城镇居民生活废污水排放量及人均GDP的变化趋势,并根据环境库兹涅茨曲线理论,分别建立工业废水排放量和城镇居民生活废污水排放量与人均GDP的环境库兹涅茨曲线(EKC)模型,分析工业废水排放量及城镇居民生活废污水排放量与人均GDP的相关性。【结果】研究期内,陕西省废水排放总量整体上小幅波动增长,工业废水排放量呈先降后升的变化趋势,城镇居民生活废污水排放量持续上升但增长缓慢;工业废水排放量和城镇生活废污水排放量与人均GDP的EKC模型拟合曲线分别呈正"U"形和倒"U"形。【结论】随着陕西省经济的发展,工业废水和城镇居民生活废污水排放导致的水环境污染日益加剧,水环境污染情况仍然严峻。应加强生态文明法制建设、制定相应的奖惩机制及水污染防治政策、提高工业生产工艺、改进污水处理技术、优化产业结构、推动低碳发展、加强生态文明建设,提高居民环保意识。     

永年县农业用水所存在的问题及解决方法

永年县是一个水资源十分短缺的大县,水资源供需缺口大,1980—2005年,永年县平均年用水量21229万立方米,农业用水量为16986万立方米,占总供水量的80％,生活用水量1052万立方米,占总供水量的5％,可见,农业用水占总用水的比重很高。然而当前农业的发展仍受到多方面的制约．农业用水是重要的限制因素之一。     

河北省农业用水的经济规律研究

水资源缺乏对经济发展与人民生活造成极大的威胁,揭示农业用水的经济规律对农业用水政策的制定起到一定的借鉴作用。通过数据现状分析发现,2003~2007年近5 a河北省农业用水量在历史低位变化,但单位播种面积用水量却呈上升趋势,单位农村家庭人均收入折合的农业用水量保持稳定下降趋势。通过对河北省农村居民人均年收入和人均地区生产总值与农业用水量的函数关系研究发现,常用的拟合函数和二次对数函数对Kuznets曲线的拟合效果一般。     

基于灰色系统GM(1,1)模型的陕西省2021—2030年需水量预测

需水量预测可以为水资源的管理和规划提供决策依据,基于陕西省2004—2018年的用水总量、农业用水量、工业用水量、生活用水量以及生态用水量等数据,在分析陕西省水资源利用现状的基础上,通过灰色GM(1,1)模型对陕西省2021—2030年需水量进行预测。结果表明:2004—2018年陕西省的用水总量和各类用水量均呈显著上升趋势,其中农业用水的上升幅度最大。灰色GM(1,1)模型对陕西省用水总量、生态用水量以及生活用水量预测效果较好,预测得出2030年陕西省的总需水量、生活用水量及生态用水量分别为107.97亿m~3、22.03亿m~3、27.25亿m~3。     

基于改进模糊物元模型的水安全评价研究

【目的】建立基于改进模糊物元的水安全评价模型,为有效评价区域水安全状况提供支持。【方法】建立基于熵权的改进模糊物元模型,选取人均水资源量、单位面积水资源量、地表水利用程度、地下水利用程度、工业万元增加值用水量、农业用水综合定额、人均用水量、工业废水处理达标排放率、Ⅳ级以上水质级别占总河长比例、洪水受灾面积率、干旱受灾面积率、单位面积蓄水工程总库容、堤防保护耕地面积率、灌溉面积率等14项评价指标,对山西省太原、大同、阳泉、长治、晋城、朔州、忻州、吕梁、晋中、临汾、运城等11个地区的水安全进行评价。【结果】采用基于熵权的改进模糊物元模型对山西省水安全状况的评价结果表明,山西省属于水不安全地区,综合评价等级值为1.950 3;晋中市、阳泉市、长治市、忻州市和晋城市属临界安全地区,综合评价等级值分别为2.178 9,2.138 1,2.121 1,2.102 4和2.088 2;太原市、运城市、吕梁市、临汾市、朔州市和大同市属于不安全地区,综合评价等级值分别为1.869 1,1.825 9,1.816 9,1.796 2,1.769 7和1.746 3。【结论】建立的基于熵权的改进模糊物元模型的水安全评价结果与当地水资源实际状况基本相符,可为区域水资源开发利用提供指导。     

江苏省水资源利用及其与经济发展的脱钩态势评价

对近15年江苏水资源状况分析发现,水资源供给各年并不稳定,呈现少和多交替出现、变化频繁的特征;总用水量表现为缓慢的波动性增长,万元GDP用水量下降明显;粮食灌溉用水量先升后降,农田灌溉平均用水量总体缓慢增长;常住人口缓慢增长,人均用水量基本平稳,近2年有所下降;废污水排放总量呈现循环波动上升态势,近几年来比较平稳。构建脱钩模型分析发现经济增长稳定性指标GDP与水资源利用间呈现脱钩态势。粮食产量、人口数与用水量之间没有绝对的完全脱钩,但完全脱钩趋势明显。     

黄土高原气象要素栅格化方法的研究

【目的】以黄土高原地区为例,对温度和降水量2种气象要素的栅格化方法进行研究,为非气象站点所在地区或宏观大尺度区域气象要素数据的获取提供参考。【方法】以直接插值法为对照,运用多元线性回归法和趋势面分析法,对分布于黄土高原及其周边地区127个气象站点1971-2000年的月平均温度和降水量与3种宏观地理因子(经度、纬度、海拔高度)之间分别建立回归关系,并在此基础上结合数字高程模型(DEM)和反距离权重法(IDW),对研究区2种气象要素数据进行栅格化,并选用8个气象站点对栅格化结果进行检测。【结果】在对检验站点月平均温度的模拟中,直接插值法的平均绝对误差(MAE)大于1.0℃,而多元线性回归法和趋势面分析法的MAE值分别为0.485~0.776和0.242~0.509℃,多元线性回归法和趋势面分析法明显优于直接插值法,而趋势面分析法较多元线性回归法更优;但在检验站点月平均降水量的模拟中,3种栅格化方法在模拟精度上并无明显差别。3种宏观地理因子中,海拔高度是影响黄土高原地区温度空间分布最主要的因素,而纬度则对研究区范围内降水量的空间分布影响最大。【结论】将宏观地理因子作为参数纳入到温度空间分布模型的构建当中,可以有效地提高大尺度范围内温度的模拟精度,并且趋势面分析法比多元线性回归法更具有优势;对降水量空间分布的模拟还存在诸多不确定性因素,需在方法上做进一步研究和探讨。     

广西生态足迹与承载力动态分析

【目的】分析广西生态足迹和生态承载力的变化过程和特征,了解广西生态系统动态变化趋势,为促进城镇化进程中的区域可持续发展提供参考。【方法】利用生态足迹方法计算2005~2014年广西人均生态足迹、人均生态承载力、人均生态盈亏和万元GDP生态足迹,分析生态系统的变化状态。【结果】2005~2014年广西人均生态足迹由1.6201 ha振荡式上升到2.7430 ha,其中化石能源地和耕地类人均生态足迹所占比重排前两位;人均生态承载力小幅增长,由0.7173 ha/人波动增加到0.7665 ha/人,其中草地类人均生态承载力减少99.33%;人均生态赤字由0.9028 ha增加到1.1965 ha,说明广西生态系统处于逐步加剧的超载状态,化石能源地的生态赤字最严重,其次是耕地;万元GDP生态足迹由1.8949 ha/万元减少到0.8320 ha/万元,说明广西资源利用率逐步提高。【建议】广西在城镇化进程中要保证发展的可持续性,就必须优化产业结构,转变粗放发展方式,并加大耕地保护,提高土地产出率,同时调整能源结构,开发清洁能源。     

职业农民需求量预测及其实现路径

【目的】落实国家的各项农业发展支持政策,必须科学定义农民的性质,精确核算不同发展阶段职业农民的数量。【方法】分别按照收入标准、经济社会发展水平和国际经验数据预测职业农民的需求数量。【结果】农民家庭人均可支配收入要达到全国居民收入的平均水平,职业农民的数量必须控制到4 358.55万人,占社会就业人口的比例为5.63%。按照国际经验数据,2019年中国就业人口人均GDP为30 073.68美元(按PPP值),农业就业人口占比应该是11.91%,而实际数据是25.1%,到2035年中国就业人口人均GDP将超过7万元,农业就业人口占比应该降低到4.98%,大约4 000万人。【结论】应逐步提高职业农民的学历、职称等门槛,加强农业经济组织建设,稳固职业农民队伍,全方位实现机械化,强化财政金融支持,实现城乡融合发展。     

基于模拟退火遗传算法的水资源优化配置研究

【目的】通过模拟模型描述水资源系统的复杂关系,解决水资源配置难题,为区域水资源合理开发利用提供决策依据。【方法】建立以经济、社会、生态环境综合效益为最优的水资源优化配置模型,并采用模拟退火遗传算法对模型进行求解,最后以咸阳市为例进行水资源优化配置。【结果】基于所建立的水资源优化配置模型对咸阳市的水资源进行优化配置,在50%保证率情况下,咸阳市2020年地表水、地下水、外调水、中水的供水量分别为69 020万、53 433万、23 435万和7 900万m~3,2030年供水量分别为88 825万、46 533万、46 310万和12 100万m~3,分别较原始供水量节水322.09万和432.46万m~3,除农业用水稍有欠缺外,其他用水户的用水要求均可以得到满足。【结论】基于模拟退火遗传算法的水资源优化配置模型配水结果合理可行,可以作为研究区水资源配置的决策依据。模拟退火遗传算法收敛速度快,寻优能力强,可以应用于水资源优化配置领域。     

河南省人均GDP预测的半参数自回归模型

提出建立河南省人均GDP预测的半参数自回归模型,基于线性回归理论选取滞后显著性变量为线性部分,滞后非显著性变量为非参数部分,利用多项式样条估计得到了半参数回归方程,结合河南省1985～2005年人均GDP进行拟合比较,通过对2006～2010年人均GDP进行预测对比表明:所建立的模型具有较好的拟合和预测效果,并对"十二五"时期河南省人均GDP进行了预测,且"十二五"时期河南省人均GDP年均增长率为9.35%。     

长武县水资源承载力的模糊评价

【目的】评价长武县的水资源承载能力(WRCC),为县域WRCC的评价提供依据。【方法】选取人均水资源可利用量、人均水资源占有量、单位GDP用水量、水资源开发利用率、单位耕地水资源量、单位面积水资源量、灌溉率等7项评价指标,采用模糊综合评价模型,计算得到WRCC的相对隶属度和影响因子贡献率;在考虑主观权重条件下,基于互补理论的二元对比方法确定主观权重,通过级别特征值计算得到长武县北塬区、河川区、南塬区3个区域的WRCC级别。【结果】长武县南塬区的WRCC级别从高水平向低水平过渡,社会经济发展与水资源利用情况协调较好;北塬区和河川区的WRCC均处于低水平,水资源利用已达到其最大承载能力,需要采取相应的措施,以确保社会经济的可持续发展。【结论】基于模糊识别理论的WRCC模糊评价方法,能较好地反映长武县WRCC的状况,也可用于其他县域WRCC的评价。     

植被盖度遥感反演模型在稀疏高寒草原的对比研究

【目的】基于Landsat8遥感影像数据,反演西藏日喀则地区高寒草原植被盖度。【方法】采用比较常用的3种植被盖度反演模型,即像元二分模型、基于归一化植被指数(NDVI)与土壤调整植被指数(SAVI)的回归模型、改进的三波段梯度差模型,对稀疏高寒草原植被盖度进行反演,并采用照相法实测植被盖度进行反演精度分析。【结果】3种模型对高寒草原植被盖度的反演精度以像元二分模型最高,反演精度为82.02%,其他两种模型均小于80%。【结论】像元二分模型相对于回归模型和改进的三波段梯度差模型更适用于稀疏高寒草原植被盖度的反演。     

农业经济用水量与我国农业战略节水潜力

在分析我国农业水资源利用现状基础上，从保障粮食安全和最大用水综合效益出发，提出了“农业经济用水量”的概念，分析了其内涵，提出了基于宏观水资源合理配置的“农业经济用水量”研究的理论基础及其相应技术基础，并从战略层面对我国未来可实现的农业经济用水量及其节水潜力进行了初步分析，为缓解我国农业用水与工业用水、生态用水之间的矛盾提供了有益的探索。