基于云模型与熵权法的安徽省土地生态安全评价研究

土地生态环境条件是区域社会经济可持续发展的基础。本研究以安徽省为例,根据"自然-社会-经济"复合系统理论构建土地生态安全评价指标体系,应用云理论,将正态云模型与熵权法引入安徽省土地生态安全评价研究中,揭示近10年来安徽省土地生态安全状况、演变规律及障碍因子。研究结果表明:12005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全水平分别处于一般、良好和健康水平,土地生态安全状况趋于良性发展;2基于综合指数评价方法,2005年、2010年和2013年的土地生态安全水平评价结果分别为0.184 8、0.342 4和0.473 0,表明安徽省土地生态安全处于稳步上升趋势,与云模型评价结论一致;3指标隶属度分析显示,2005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全处于良好及以上水平的指标分别为7个、13个和17个,处于上升趋势;而一般及以下水平的指标分别为16个、10个和6个,处于下降趋势。因此,近10年来,安徽省土地生态系统整体状况趋于良性发展,在一定程度上体现了生态文明建设对土地生态系统的优化效应。     

基于熵权法赋权的因子分析水质评价模型

不同类型的水质评价方法具有不同的适用性。针对水质评价指标的信息重叠性,基于因子分析法评价理论,运用熵权法赋权求因子得分的权重,提出了利用熵权法赋权的因子分析评价模型,并以2020年辽河干流福德店、铁岭、沙宝台、珠尔山、马虎山、毓宝台、辽中、赵圈河8个监测站的实测水质数据为基础进行水质分析。结果表明,福德店的水质最好,毓宝台次之,赵圈河的水质最差。该方法计算比较简单,结果能客观反映水质情况,是一种简单并且可行的方法。     

基于熵权法的济南市水安全时间序列研究

人口压力、水污染等全球性问题已经使得水安全重要性越来越突出,如何有效地评价和监测水安全对于人类可持续发展具有重要的意义。首先分析了目前我国水安全问题,在此基础上以济南市为例,采用改进的PSR模型构建济南市水安全评价指标体系,通过熵权法确定指标权重,计算出2000年以来济南市水安全评价综合指数序列,并在此基础上进行相关分析与预测。结果表明：济南市水安全指数逐年升高,压力、状态、响应呈现不同的变化幅度,人类社会经济活动对水环境的影响较大。最后提出了解决济南市水安全问题的保障措施。     

基于熵权法TOPSIS模型综合评价石漠化区4种苔藓植物的生态修复效益

[目的]探讨典型苔藓植物在石漠化区的生态修复效益,为进一步把苔藓植物运用于石漠化治理中提供数据支撑。[方法]选取石漠化区4类生境中大灰藓(Hypnum plumaeforme)、牛舌藓(Anomodon viticulosus)、小石藓(Weisia controversa)、蕊型真藓(Bryum coronatum)优势苔藓物种,基于熵权法TOPSIS模型从苔藓植物饱和吸水率、蒸腾速率、抗冲刷能力、改善土壤养分这4个方面综合评价4种苔藓植物的生态修复效益。[结果](1) 4种苔藓植物的饱和吸水率和蒸腾速率具有显著差异性;饱和吸水率最高的是蕊型真藓(1384.93%±80.77%),最低的是小石藓(602.74%±34.78%)。蕊型真藓平均蒸腾速率最高值为402.43 g/(m²·h),大灰藓平均蒸腾速率最弱为146.86 g/(m²·h);饱和吸水率与蒸腾速率、干重、假根密度、假根根长呈正相关;蒸腾速率与假根密度、干重、饱和吸水率呈正相关,与假根根长呈负相关。(2)通过人工为期6个月种植苔藓植物后研究发现,与纯土组对比,苔藓植物对土壤中全...     

基于熵权与相对熵排序法的护坡植被系统优选

[目的]构建一个科学合理的护坡植被系统稳定性评价模型对备选护坡植被系统的稳定性进行评价,为边坡生态重建方案的选取提供参考依据。[方法]运用分层递阶的分析方法,综合边坡和植被两方面主要因素,选取岩石质量指标、岩体完整性系数、群落覆盖度、景观优美度等重要指标,构建了护坡植被系统稳定性评价指标体系。然后,运用信息熵法对各评价指标进行赋权并运用相对熵排序法计算备选方案相对贴近度,从而构建了基于熵权与相对熵排序法的护坡植被系统优选模型。最后,运用该模型对某山区高速公路边坡生态恢复建设中的4种备选用的护坡植被系统进行评价。[结果]4种备选用植被系统的优越度分别为1.90%,5.37%,2.98%和99.99%,第4种护坡植被系统[3种植物混种,其中白三叶∶狗牙根=1∶3,且草本植物∶灌木植物(多花木兰)=1∶5]最优,该优选结果与基于模糊物元法的优选结果以及工程实践结果相一致。[结论]该模型有效可行,可以用于指导工程实践。     

改进熵权法在岩石边坡生态护坡效果综合评价中的应用

通过分析影响生态护坡效果的各因素的特点,以基质、植被、防护功能和景观文化功能为评价指标主体,构建了基于改进熵权法的多级模糊综合评价模型,并对雅砻江两河口水电站区域岩石边坡的护坡效果进行了综合评价,结果表明:改进熵权法修正了传统熵权法传递信息存在偏差的问题,可较为客观地确定多目标的权重;建立的多级模糊综合评价模型均衡考虑了各评价指标的不同贡献,具有较高的可靠性和科学性,其综合评价结果与实际情况相符合,可广泛应用于其他岩石边坡生态护坡效果的评价中。     

基于熵权的模糊综合评价模型的广西水资源承载力空间分异研究

水资源承载力评价是水资源安全管理的基础。以喀斯特典型省份广西壮族自治区为研究对象,选取评价指标并用熵权法赋权,构建模糊综合评价模型,对2013年广西各地市水资源承载力进行综合评价分析。评价结果显示:2013年广西水资源承载力状况总体较好,其中桂林市、柳州市处于理想可承载状态,贵港市处于不可承载状态,其他地市均处于可承载状态。从各子系统来看,供需子系统总体状况较好,防城港市的供需子系统评价指数最高,南宁市和贵港市的评价指数最低;生态环境子系统评价指数普遍较低,桂林市的评价指数最高;社会经济子系统方面,柳州市、桂林市和防城港市评价指数最高,而贵港市的评价指数最低。评价结果对广西及各地市水资源规划和水资源可持续开发利用具有一定的借鉴和参考价值。     

基于熵权法的济南市土地利用效益评价研究

以济南市为例,选取与土地利用效益相关的指标,建立城市土地利用效益指标评价体系,将熵权法与综合评价法有机结合,进行济南市土地利用效益评价研究。研究中根据熵理论,采用熵权法计算各个指标的权重值,采用加权指数和法,计算出1995—2003年的济南市土地利用效益综合指数。结果显示,1995年以来济南市土地利用效益基本呈上升趋势,特别是1997年以后土地利用效益出现了明显上升趋势,但是间或有小波动。通过分析济南市9a来土地利用效益的动态变化过程,为济南市的发展提供一些提高土地利用效益的有效建议。     

基于熵权法的焦作市城市生态系统健康动态评价

[目的]评价焦作市城市生态系统健康动态,以便进一步提高焦作城市生态系统健康水平,优化经济结构,确保污染物的持续减排。[方法]以综合性、代表性、可比性和可操作性为原则,结合国家生态文明建设和节能减排形势要求,从活力、组织结构、恢复力、生态系统服务功能及人群健康5个要素入手构建焦作城市生态系统健康评价指标体系;采用熵权法确定权重,从时间序列角度评价健康水平的相对状况。[结果]2006—2012年焦作城市生态系统健康水平逐年提高,活力和人群健康指数不断增加,组织结构指数小幅波动,恢复力和服务功能指数显著增加但显现波动。其中,经济结构变动是组织结构小幅波动的原因,污染物排放量和固废综合利用率的变化是城市恢复力及服务功能变化的主要因素。[结论]优化经济结构,确保污染物的持续减排是提高焦作城市生态系统健康水平的关键。     

基于熵权法和TOPSIS对马铃薯施肥和滴灌量组合的优化

  【目的】  研究滴灌施肥条件下不同马铃薯品种的滴灌量和施肥量优化组合,以建立马铃薯生长、产量、品质、水肥利用效率和经济效益最优的水肥管理组合技术。  【方法】  采用正交试验设计方法布置马铃薯小区试验。试验设3个滴灌水平:W1 (100%ET_c)、W2 (80%ET_c)、W3 (60%ET_c),其中ET_c为作物蒸散量;3个施肥(N–P₂O₅–K₂O)水平:F1 (240–120–300 kg/hm2)、F2 (180–90–225 kg/hm2)、F3 (120–60–150 kg/hm2 );3个马铃薯品种:V1 (费乌瑞它)、V2 (陇薯7号)、V3 (青薯9号),设1个不施肥对照处理(W3F0V1),共10个处理。在主要生育期测定了马铃薯光合指标和耗水量,在成熟期测定马铃薯产量、产量组成和品质,分析水分利用效率(WUE)、肥料偏生产力(PFP)和经济效益。  【结果】  滴灌量、施肥量和品种对马铃薯产量组成、WUE、PFP和净收益有极显著影响(P<0.01)。F2水平下马铃薯产量、干物质累积量、淀粉含量、维生素C含量、粗蛋白含量和净收益比F1水平的下分别提高了19.28%、1.13%、1.62%、3.79%、8.79%和34.64%,比F3水平下提高了21.48%、3.07%、6.27%、6.08%、11.18%和27.94%。随着滴灌量的增加,产量、产量组成、淀粉含量、维生素C含量、粗蛋白含量、PFP和经济效益呈单峰曲线变化趋势,还原糖含量随着灌水量的增加呈先减少后增加趋势。青薯9号的叶片叶绿素含量、淀粉含量、粗蛋白含量、维生素C含量、WUE、PFP均高于其余两个品种。通过熵权法和TOPSIS分析得出排名前三的优化处理依次为:F2W2V3、F1W1V1和F3W2V1。F2W2V3处理的产量、单株块茎重、商品薯重、最大单个块茎重、粗蛋白含量、WUE和净收益最大,分别为49.22 t/hm2、1096.7 g、794.3 g/plant、433.9 g、0.214 mg/g、20.21 kg/m3和44832元/hm2。F1W1V1 和F3W2V1 依次排在第二和第三,其产量分别为41.79和37.67 t/hm2,单株块茎重分别为906.5和836.7 g, 商品薯重分别为711.4和607.3 g/plant,最大单个块茎重分别为395.6和357.1 g, 净收益分别为34584和32023元/hm2。  【结论】  在陕北旱区春季马铃薯生产中,3个马铃薯品种的最优灌溉和施肥组合均为80%ET_C和N–P₂O₅–K₂O 180–90–225 kg/hm2,该组合可同时兼顾高产、优质、高水肥利用效率和高经济效益的多重目标,其中品种青薯9号各指标均优于其他两个品种。     

安徽省淮河流域水灾脆弱性特征及影响因素

利用历史灾情数据表征区域承灾体的脆弱性,分析了安徽省淮河流域水灾脆弱性特征。借助灰色关联度分析方法对水灾脆弱性指标进行反演,研究了影响水灾脆弱性的主要因素。结果表明:(1)安徽省淮河流域水灾脆弱性由淮河干流向两侧递变,由淮河以南向淮河以北逐渐降低;(2)人均GDP、年降水量、人口密度和水灾脆弱性有较强的相关关系;(3)除涝面积、防洪面积等和水灾脆弱性相关关系很弱。该研究可为区域减灾政策的制订与调整提供科学依据。     

基于HBV模型的尼洋曲流域上游洪水致灾临界面雨量研究

[目的]建立工布江达以上尼洋曲流域的降水—径流关系,构建该流域的致洪临界雨量指标,以期为开展山洪气象预警工作提供参考。[方法]根据流域暴雨洪水致灾机制,利用地面气象观测和CMORPH资料,基于HBV水文模型进行计算分析。[结果]利用2007—2011年观测数据对HBV水文模型的参数优化和率定,模拟数据与观测数据的确定性系数为0.91,NASH效率系数为0.89;采用2012—2014年观测数据进行验证,确定性系数为0.86,NASH效率系数为0.85,率定期和验证期的平均相对误差均为3.1%,表明经过率定的HBV模型对尼洋曲上游流域具有较好的适用性。[结论]尼洋曲流域的洪水过程不仅与实时降水的面雨量有关,还与前期基础水位有关,致灾临界面雨量随前期基础水位升高而减小,并且随着前期水位的变化,临界雨量值呈现了非线性响应特征。     

淮河安徽段水环境污染现状与防治对策

淮河是中国七大水系中污染最严重的河流之一，水污染使水资源紧张状况更为严峻，制约了区域经济的可持续发展。近年来，淮河干流水质有所好转，尤其是高污染河段的状况改善明显，但淮河的治理任务仍然艰巨。本文着重从流域的角度分析了淮河安徽段水环境污染现状、淮河水环境污染的主要因素和原因，最后从产业结构优化、水资源重复利用、污水处理厂建设以及推行清洁生产等方面，探讨了应对淮河水环境污染的主要措施。     

安徽淮河流域各级降水时空变化及其对农业的影响

利用淮河流域安徽省境内多个台站的逐日降水资料,采用点面结合、长短期结合的方式,分析淮河流域不同级别的降水量、降水日数和降水强度的时空分布特点及其对农业生产的影响。结果表明,年总降水量、大雨量和暴雨量随时间变化的趋势不显著,但年总降水日数减少,大雨以上级别雨日有微弱增加趋势,夏季降水量和大雨以上级别降水占总降水量的比例也有增加趋势;年和夏季的大雨和暴雨强度随时间呈显著的二次曲线关系,20世纪90年代后呈增大趋势;产量与降水量和降水日数均为二次曲线关系,与降水量的相关系数高于降水日数。近年来,平均年降水量和夏季降水量均高于农作物获得高产的最适值,涝灾受灾面积有明显的增加趋势。     

柳河上游水土保持措施在“940713”暴雨中的防洪减灾作用

柳河上游流域面积４２５７．４ｋｍ２，水土流失面积３７６６．７ｋｍ２，年平均侵蚀模数５０００～１００００ｔ／ｋｍ２。重点治理前，柳河上游水土流失非常严重，强烈的水土流失使柳河成为一条多泥沙河流，造成下游河段淤积严重。重点治理后，柳河上游现治理程度达６０．７％。１９９４年７月１３日柳河流域平均降雨量２５５．７ｍｍ，达到百生一遇暴雨标准。由于水土保持措施的作用，这次降雨所产生的洪峰、洪量尚不足２０年一遇标准。在这次降雨中，水土保持措施巨大的蓄水保土作用可减少直接经济损失５．７１亿元，减少的洪水灾害损失可达数十亿元。     

论水土保持工程在大江大河防洪减灾中的地位与作用

分析各种流域面积特别是在大江大河上发生各种雨型和较大降水量情况下的水土保持工程的作用,结果表明水土保持工程在防洪减灾中起决定性作用。在安排近期江河防洪体系工程建设中,一定要把水土保持工程真正纳入防洪工程建设体系,建立一个稳定的资金渠道,以加大投资力度,加速水土保持工程的建设。     

基于AHP-SPCA熵权模型的松花江流域生态脆弱性时空演变及预测

[目的]科学评估松花江流域生态脆弱性动态变化和发展规律,为该区内的生态保护和修复提供科学依据。[方法]从自然和人文角度构建指标体系,运用AHP-SPCA熵权模型、最小相对信息熵以及地学信息图谱等方法,对2005—2020年松花江流域生态脆弱性进行动态评价及时空演变分析,并结合CA-Markov模型对2025年研究区的状况进行预测模拟。[结果](1)2005—2015年研究区生态脆弱性自东向西呈现逐渐降低的趋势,而在2020年,西部生态脆弱程度有所升高;2005—2020年研究区生态脆弱性综合指数的均值为3.006 8,整体处于中等脆弱状态;(2)研究期间,微度—潜在、微度—轻度、轻度—中度、中度—轻度图谱类型最为显著;(3)2020年预测值的kappa系数为0.81,表明CA-Markov模型适用于该模拟预测研究,2025年综合指数为3.265 9,整体脆弱程度呈上升趋势。[结论]松花江流域生态脆弱性呈上升趋势,面临着生态恶化的风险,需加强对生态环境的保护治理。     

安徽省淮河流域湿地土壤养分流失及水质动态研究

以淮河流域(安徽段)湿地为研究区域,连续3a(2012—2014年)在野外调查和室内分析的基础上,采用定点实地调查、土壤和水质采样相结合的方法,研究了不同水期(平水期、丰水期和枯水期)淮河流域湿地土壤养分流失、水质动态及湿地植被多样性特征,并运用冗余分析(RDA)和偏相关分析手段揭示不同水期淮河流域湿地植被多样性与环境因子之间的关系。结果表明:(1)淮河流域湿地植被Shannon-Wiener多样性指数(H)、Pielou均匀度指数(J_P)、Margalef种类丰富度指数(d_(Ma))在丰水期达到最高,平水期和枯水期较低,基本表现为丰水期枯水期平水期,Simpson优势度指数(D)基本表现为平水期枯水期丰水期。(2)不同水期土壤pH、电导率、全盐和总孔隙度在0—40cm剖面上变化趋势基本一致,不同水期土壤pH随土层深度的增加而增加,电导率和全盐含量呈先降低后增加趋势,土壤总孔隙度呈降低趋势。(3)随着水期的变化,土壤DP、K~+、SEP和SEK呈增加趋势,在枯水期达到峰值,平水期最低,基本表现为枯水期丰水期平水期,土壤DP、K~+和SEK增加幅度逐渐增加,而土壤SEP增加幅度逐渐减小,以SEK含量波动较大。(4)水温、TN、TP、BOD5和CODCr呈一致的变化规律,随水期的变化呈先增加后降低趋势,透明度呈"V"字形变化规律,基本表现为平水期枯水期丰水期。(5)偏相关分析显示,不同水期淮河流域湿地植被多样性均与透明度呈极显著的负相关(P0.01),透明度能够反映出淮河湿地植被多样性及水质状况,影响平水期和枯水期植被多样性主要因子为BOD5浓度和CODCr浓度,影响丰水期植被多样性主要因子为TN浓度和TP浓度。     

基于可拓云模型的重庆市中心城区公路洪灾风险评价

[目的] 分析公路洪灾风险指标存在的模糊性和随机性,以及公路洪灾风险评价指标由定性描述转化为定量表达的问题,为提高公路洪灾风险防控能力提供科学决策依据,降低社会经济损失。[方法] 首先从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体暴露性3个准则层出发选取12项指标,构建公路洪灾风险评价指标体系,其次利用AHP-熵权法确定各指标权重,最后基于可拓云模型构建了公路洪灾风险评价模型,将重庆市中心城区公路洪灾风险等级划分为Ⅰ—Ⅴ级（非常低、比较低、一般、比较高和非常高）,[结果] ①重庆市中心城区69.52%的公路洪灾风险为Ⅰ—Ⅲ级,仅30.38%的公路为Ⅳ—Ⅴ级;渝中区（64%）、巴南区（47%）和江北区（41%）高风险公路比例最高,应针对全区公路进行总体防控;②渝中区（71.06%）、巴南区（57.43%）和江北区（38.76%）的高风险公路长度最长,应针对区内Ⅳ—Ⅴ级公路进行防控。[结论] “两江四岸”及周边地区高风险公路最为密集,各大流域、湖泊及水库附近为次密集。应保障及完善两江水上交通系统及周边地区路网体系,同时推进各大流域水文站及防汛监测预警系统建设,编制防御及应急预案等。