基于模糊ISODATA技术和模糊模式识别方法的水环境分区研究

湖泊水环境分区评价是湖泊水功能区划分的重要依据。针对干旱区草型浅水湖泊水环境状态区划和评价分级过程中存在的模糊性,将基于模糊等价关系的传递闭包法、模糊划分的ISODATA技术与模糊模式识别方法有机结合形成模糊聚类识别复合模型。利用该模型对典型的干旱区草型浅水湖泊-内蒙古自治区西部的乌梁素海的水环境状况进行分区评价研究。分区评价结果与实际情况相符。验证了该方法的有效性,较好地提高了湖泊分区评价的准确性。     

基于模糊SODATA技术和模糊模式

湖泊水环境分区评价是湖泊水功能区划分的重要依据。针对干旱区草型浅水湖泊水环境状态区划和评价分级过程中存在的模糊性，将基于模糊等价关系的传递闭包法、模糊划分的ISODATA技术与模糊模式识别方法有机结合形成模糊聚类识别复合模型。利用该模型对典型的干旱区草型浅水湖泊—内蒙古自治区西部的乌梁素海的水环境状况进行分区评价研究。分区评价结果与实际情况相符。验证了该方法的有效性，较好的提高了湖泊分区评价的准确性。     

里下河腹部地区除涝排水系统优化调度研究

建立了一种适合里下河腹部地区的二层除涝排水优化调度模型。第二层确定虚拟湖泊的排湖流量,第一层确定排湖流量的方式;对模型求解方法进行了改进,第二层采用Hopfild神经网络和模拟退火算法相结合的随机神经网络方法进行求解,第一层采用动态规划的方法进行求解。与以往调度方案相比,该模型能准确及时地作出面临时段的调度运行决策,提高了汛后水资源蓄存量,节省了运行费用。应用典型年份(大涝年和中等涝水年)的实测资料验证模型的合理性,结果表明模型减灾效果较好,可供类似地区决策参考。     

基于熵测度的四参数区间数的湖泊水质综合评价

针对湖泊水质影响因素指标值为四参数区间数的不确定性多属性决策问题,提出决策信息为四参数区间数的湖泊水质综合评价的距离熵模型。定义了四参数区间数距离熵测度的算法,利用多指标决策的逼近理想点法,通过计算各方案的正理想解之间的贴近度,根据正理想解之间贴近度的大小对各方案从优到劣进行排序。最后,将建立的距离熵模型应用到湖泊水质的综合评价中,结果体现了决策方法的合理性和可行性。     

基于联系数的湖泊富营养化评价研究

针对湖泊富营养化的评价问题,依据集对分析理论,提出了用联系数来评价湖泊富营养化程度的方法。建立湖泊的水质样本与不同富营养化等级间的联系度表达式,根据水质样本各指标的实测值与各等级标准界限值的关系,确定差异度系数的取值,计算联系数,据此进行湖泊富营养化状态的综合评价。通过对5个湖泊富营养化程度的综合评价和对评价结果的比较分析,说明了该方法的可行性和有效性。     

基于熵权的地下水水质模糊综合评价

考虑到传统地下水水质模糊综合评价中权重确定的不确定性和主观性,结合各指标所提供的信息量,将信息熵理论引入到指标权重的确定中,评价石家庄地区典型地下水水质,并与传统的模糊综合评判方法的评价结果进行对比分析,结果表明,基于熵权的评价结果与传统模糊综合评价结果相似,能够反映水质的特征,由此可见信息熵理论可以用于地下水水质评价...     

新丰江水库流域相似洪水识别及洪量预报

采用统计方法进行相似洪水的识别,挖掘流域历史洪水数据,可用于延长洪水预报预见期,从而为水库预泄调度工作提供指导.研究分析影响洪水形成的流域产流特性、气象成因和季节性因素等,经过指标聚类筛选出累积降雨量、洪水起涨时间、前期平均流量作为相似指标归类历史洪水,使用灰色关联度优选最相似洪水并进行洪量移用.以新丰江水库流域为对象...     

某风景区水质评价的模糊熵权聚类研究

针对传统评价中单纯的主观判断的不确定性和随意性对确定指标权重带来的不足,采用主观判断与客观评估相结合的熵权方法,来确定各指标的权重系数。将模糊聚类与熵权确定权重应用于某风景区的水质评价中,该方法应用普遍,结果可靠,取得较为满意的结果。     

基于熵权模糊物元模型在节水灌溉项目评价中的应用

节水灌溉项目评价中各指标存在不确定性和模糊性,将熵值理论与模糊物元建模相结合,建立了基于熵权的模糊物元节水灌溉项目综合评价模型.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中主观因素影响问题.该模型以一种新的方法进行节水灌溉项目综合评价,并结合实例进行应用,通过与模糊综合评判法比较,进一步验证了该模型的可行、简便和实用.     

基于三角模糊数的大坝安全风险综合评判研究

为了对大坝的安全进行有效地识别和评价,应用三角模糊数和层次分析法理论,建立了基于三角模糊数的大坝安全综合评判模型,通过实例验证了该方法的可行性和有效性,为大坝安全风险的控制及评价提供了科学依据。     

具有季节特征的水文时间序列预测模型研究

对于具有季节性特征的水文时间序列,应用滑动平均去季节性波动的方法得到平稳数据序列,建立了灰色GM(1,1)微分方程,进一步导出水文系统自记忆数值预报模型,并将该模型应用于地下水位月观测序列的拟合及预报。模型计算结果表明,提出的季节性水文时间序列预测模型,不仅反映了水文系统的年际总体变化趋势,而且对于年内各月的波动特征及极值情况也能作出有效的预报。     

基于空间自相关的耕地等别指数检验方法研究

耕地质量等别成果在我国耕地保护中发挥了重要作用,因此对耕地质量等别成果质量检验方法的研究具有重要的现实意义。建立了以耕地面积修正反距离权重矩阵的改进模型,并分别提取了改进模型和反距离模型的疑似异常值单元,得到了县域内所有耕地单元的自然等指数的标准差,选取大于增量空间自相关最大莫兰指数所对应的阈值距离为缓冲区半径,按照研究确定的县域耕地自然等指数疑似异常值判定与选取的标准,对疑似异常值单元与其缓冲区范围内耕地单元的自然等指数进行比较和判断,排除非确定异常值,得到确定异常值,并对最终结果进行了检验。以内蒙古自治区宁城县为例,分析得到自然等指数的标准差为78,缓冲区距离为600 m,结果表明,判定与选取异常值的标准能准确提取确定异常值单元,排除大部分非确定异常值,且检验表明,提取确定异常值的精度较高;在相同阈值距离下,改进模型比反距离权重模型在提取确定异常值单元方面存在一定优势,说明面积和距离都是影响耕地质量相关性的重要指标。该方法可以为县域耕地质量等别成果数据检验提供参考,也为空间自相关分析在相关领域中的应用提供一种新思路。     

面向非规范化数据源的动物体温异常识别方法

在动物体温异常识别中,红外测温等方式容易产生系统偏差使得判断结果不可靠。基于深度学习的方法在不同测温设备上的鲁棒性与泛化性能较差,且难以应用于数据量少、随机性强、标准不一致等非规范化的测温场景。因此,本文提出了一种面向非规范化数据源的动物体温异常识别方法,通过衡量体温时序数据间的相似度即可完成异常识别。针对常用的相似性度量算法在序列匹配、序列间距度量上效果不佳的问题,提出了一种改进的动态时间规整算法(Improved dynamic time warping, iDTW)。在点间度量方式上,综合欧氏距离和一阶导数,改善了序列过度对齐问题。使用序列交并比表示序列整体特征,提升了序列间距度量效果。针对不等长序列及过长序列的异常检测问题,提出了基于滑动窗口和序列等分的异常检测方法。以较短序列为滑动窗口遍历较长序列得到一组序列间距,根据训练和检测的不同阶段分别选择其中的最小值或最大值作为相似度衡量结果,以解决不等长序列匹配问题。将过长的样本数据序列等分为多个子序列,取子序列的间距和为样本间距,以解决过长序列导致的正常样本间距过大和异常漏检问题。在公开数据集UCR上的实验分析表明,相比于欧氏距离...     

基于SWAT模型的洞庭湖区间径流模拟研究

在人类活动强烈的在平原湖区,由于DEM精度较低,很难反映围湖造田形成的大量堤垸,径流的汇流过程亦会受到人工排涝的影响。针对人类活动强烈的洞庭湖湖区,结合GoogleEarth遥感卫星数据,识别出堤垸区的边界,以此修改研究区域的DEM来实现子流域的划分。对于堤垸区的汇流计算,采用天然出流过程的过去n d平均,以此反映人工排涝过程,从而能更好地利用SWAT模型对洞庭湖未控区间进行模拟。利用修改的DEM和过去n d平均出流的模型对流量进行了模拟,结果表明,改进后模型率定期的效率系数从0.88提高到了0.9,验证期的效率系数从0.85提高到了0.88。提出的模型改进方法,可为于平原湖区的水文模拟提供参考。     

基于SRI与Copula函数的黑河流域水文干旱等级划分及特征分析

【目的】基于SRI对黑河流域水文干旱进行等级划分及特征分析。【方法】利用2种不同的径流丰枯等级分类方法,对黑河流域莺落峡水文站的径流资料进行概率统计分析,提出基于SRI的水文干旱等级划分标准(标准1),分别采用标准1和基于标准化降水指数(SPI)的干旱等级划分标准(标准2),识别水文干旱历时、烈度、烈度峰值3个干旱特征变量,利用Copula函数进行水文干旱多变量联合分布研究,选取RMSE、AIC、BIC准则作为联合分布拟合优度检验的判别依据优选Copula函数类型,计算了不同干旱事件的重现期。【结果】基于标准1的水文干旱等级划分结果比标准2更符合实际干旱情况;单变量重现期介于联合重现期与同现重现期之间,可以进行干旱事件重现期估计;黑河流域发生持续2.68个月的重旱事件的重现期为3 a。【结论】基于SRI的干旱等级划分在多变量水文干旱研究中使联合分布函数拟合更优,分析得到的干旱特征更接近实际情况。     

规划引导下利津县村庄分类与整治策略

科学开展村庄分类及其整治策略研究是分区分类推进乡村振兴的基础和关键。以山东省利津县为研究区,基于规划约束和村庄自身资源禀赋提出了一套先分区、后分类的顺序递进式村庄类型划分方法体系。首先,依据规划引导和特色资源禀赋将村庄划分为城镇化区、特色历史文化区和一般农村地区;然后,构建村庄空间布局适宜性评价体系,利用Ward系统聚类法对一般农村地区的村庄开展具体类型划分;最后,结合村庄演化方向和资源禀赋、区位特点、社会经济状况,针对城镇化区、特色历史文化区和一般农村地区内的村庄分类结果提出不同的演化分类和整治策略。结果表明:先分区、后分类的顺序递进式划定思路有效落实了城镇开发边界和历史文化保护专项规划对不同演化方向的村庄的空间管控要求;利用Ward系统聚类法进行类型划分,能最大程度体现类型区的区内相似性和区间差异性,分类结果更加科学合理;利津县村庄可划分为城乡融合型(107个)、特色保护型(6个)、集聚发展型(21个)、存续提升型(180个)和搬迁撤并型(198个) 5类,根据村庄类型特征分别提出了不同演化方向下村庄的整治策略和发展建议。本研究成果可为区域乡村振兴战略实施、美丽乡村建设和农村人居环境改善提供理论和方法指导。     

分级评价指标优化玉米近红外光谱定性分析模型研究

验证了种间的相对距离这一评价指标优化玉米近红外光谱定性分析性能的有效性。首先,对A、B两组实验数据使用相关性、欧氏距离和熵3种常用方法计算原始光谱、预处理后的光谱和特征提取后的光谱数据的种间相对距离,并与每一步得到的正确识别率进行对照分析,得到欧氏距离是一种有效的计算方法。最后,对实验数据C采用欧氏距离方法计算数据处理每一过程的种间相对距离,经过对预处理算法的调整,种间相对距离由0.6582增大到了1.2972,正确识别率由40.86%提高到了70.08%;通过对特征提取算法的优化,种间相对距离由1.3102增大到了2.4910,正确识别率由68.32%提高到了93.27%。通过该评价指标对数据分析过程的评价结果可以看出,正确识别率显著提高,使模型得到了优化。     

基于SWAP模型的毛乌素沙地地下水埋深与天然植被关系研究

进行了基于SWAP模型模拟的毛乌素沙地不同水文年地下水埋深的预测研究。根据预测出的不同水文年的地下水埋深的动态变化,预测出试验区在该水文年的天然植被生长状况与地下水埋深的关系,即芦苇出现频率峰值所对应的地下水埋深为1.45 m;赖草出现频率峰值所对应的地下水埋深为1.90 m。并用2006年的实测资料进行了检验,得出SWAP模型可以用于推求该地区不同水文年条件下的天然植被生长状况。     

黄土高原不同水平年旱涝时空分布特征分析

全球气候变暖大背景下,黄土高原总体呈现暖干化趋势,未来干旱还可能会加剧。为了全面了解黄土高原旱涝时空变化特征,为黄土高原应对旱涝灾害提供决策依据,根据黄土高原及周边263个气象站的降水数据划分降水水平年,以标准化降水指数（SPI）为指标,分析了黄土高原地区不同水平年年际及年内旱涝特征。结果显示,黄土高原在丰、平、枯水年均有不同程度的干旱发生。丰水年黄土高原干旱面积占5.7%,雨涝面积占40.9%;平水年干旱面积占12.7%,雨涝面积占19.3%;枯水年干旱面积占44.4%,雨涝面积占17.9%。不同水平年的干旱区域存在差异。不同水平年内春旱较重,丰水年和平水年雨季开始后干旱逐渐缓解,枯水年雨季不能有效缓解春季以来的干旱,且秋涝明显,各水平年年内干旱的时空分布存在显著差异。不同水平年年际和年内旱涝差异大且变化频繁,为了确保黄土高原农业生产旱涝保收,应合理布设小型水利工程与田间灌溉设施。      

熵权与改进TOPSIS结合模型在地下水资源承载力评价中的应用

地下水资源作为水资源的重要组成部分,对社会经济的健康发展具有重要的意义。以陕西省某典型灌区为研究对象,在建立TOPSIS模型过程中,以熵权对评价指标进行客观赋权,并引入“垂直距离”来代替常规TOPSIS模型中欧氏距离来改进TOPSIS模型,对灌区地下水资源承载力进行评价,结果表明,各分灌区地下水资源承载力存在差异,但总体上该灌区的地下水资源承载力潜力较小,并提出了提高地下水资源承载力的措施。研究成果对该地区地下水资源可持续利用具有重要意义。