基于投影寻踪的宁夏农业水资源利用率评价北大核心

针对农业水资源利用效率评价指标的不相容性和维灾问题,利用遗传投影寻踪模型将高维指标投影到低维子空间,通过寻求最佳投影方向来判断各评价指标的贡献值和方向性,对农业水资源利用效率进行判定。利用该方法探讨2015年宁夏5市农业水资源利用效率的高低,选取与资源利用效率、经济效益和生态效益等相关的18个指标进行综合评价,优化评价标准的最佳投影方向,确定样本投影值,根据投影寻踪等级评价模型对各地区农业水资源利用效率进行分类和评价。结果很好地反映了各指标对综合评价目标的贡献性和方向性以及各评价子单元的利用效率,与实际情况相符。可为区域农业水资源优化配置提供决策参考。     

基于投影寻踪模型的榆林市水资源承载能力研究

【目的】评价榆林市水资源承载能力。【方法】从榆林市水资源基本特点和现状出发,构建了包含水资源系统、人口子系统、社会经济系统和生态系统的指标评价体系。利用粒子群优化算法投影寻踪模型,对榆林市2013—2015年的水资源承载能力水平进行了评价和比较分析,并在此基础上挑选出对水资源承载能力影响较大7个指标作为调控对象,对全市未来水资源承载能力进行了预测。【结果】2013—2015年榆林市水资源承载能力为一般水平,3 a来,榆林市各县区水资源承载能力均有所下降,其中神木县承载能力下降最快,由一般转变为弱。【结论】通过对用水指标调控发现,要解决榆林市的缺水问题,调整工业结构,提高工业水重复利用率,加大农田节水力度、优化种植结构十分必要。此外,必须考虑黄河引水工程,才能提高榆林市未来水资源承载能力。     

投影寻踪分类模型在作物补偿效应评价中的应用

为了解决作物旱后复水补偿效应评价和优选的不确定性,提高补偿效应评价模型的分辨率,提出了投影寻踪分类模型,并采用变异和动态信息素更新蚁群算法寻找最优的投影方向,用最佳投影方向信息研究各评价指标对补偿效应的贡献率,发现光合速率的大小直接反应了补偿生长的能力,是影响补偿效应的关键因子,与以往研究结论相符,且适度胁迫复水后第5 天表现出的补偿效应最佳.     

灌区改造综合评价的投影寻踪模型

建立了灌区改造综合评价的投影寻踪模型，利用该模型可将灌区改造综合评价的多个指标投影为一投影特征值，根据投影特征值的大小进行客观评价，整个过程无人为干扰，操作简便，便于在生产实践中应用。     

基于投影寻踪模型的农田水利发展综合评价

农田水利发展综合评价对指导和规划农田水利发展具有重要意义。首次将投影寻踪模型应用于农田水利发展综合评价,利用基于实数编码的遗传算法求解,得出最佳投影方向和投影值,并对某大型灌区10个典型子区农田水利发展做出综合评价,对推动区域农田水利发展具有一定的指导作用。     

改进的投影寻踪水质评价模型

为弥补现有水质评价方法的不足之处,采用免疫进化算法优化投影寻踪模型的投影方向,提出基于免疫进化算法的投影寻踪模型,并将模型运用于我国五大湖水质评价及各种富营养化指标对湖泊富营养化程度评价的影响。结果表明通过比较基于免疫进化算法的投影寻踪水质评价模型的最佳投影方向各分量的大小和投影值的大小即可确定水体中污染物的主次及治理的优先并实现同类水之间的水质优劣比较;该模型能将高维数据通过最佳投影方向映射到低维子空间,便于对样本进行分类和综合评价,为水质评价研究领域提供了新的思路和方法。     

基于投影寻踪法的六盘水市水资源安全评价

根据水资源安全评价指标体系,以六盘水市2000-2013年水资源数据为评价样本,运用投影寻踪法将影响水资源安全高维、非线性数据转化为一维投影数据,引入遗传算法构造目标投影函数,优化最佳投影方向,确定投影特征值,按最佳投影方向的大小对评价指标的主影响因子进行分析,按特征值的大小对六盘水市水资源安全进行比较分析。结果表明:六盘水市2000-2013年水资源安全总体呈上升的趋势,但在2003年和2012年出现2次转折,主要是由于万元工业产值取水量、工业用水重复利用率、农村人均日用水量和牲畜日用水量以及水质变化所引起。     

基于改进投影寻踪模型的干旱区林果适宜灌溉方式评价

为探讨西北干旱区林果节水高效灌溉模式,本文建立了涵盖作物生长性状、水分利用、果品质量和工程投资4个方面10项指标的库尔勒香梨适宜灌溉方式综合评价体系,并采用改进粒子群算法优化投影寻踪模型进行方案优选.结果表明:作物耗水量、水分利用效率、产量与单位面积投资这4项指标是影响灌溉方式综合评价的主要因素,其投影值分别为0.3458、0.4165、0.3796和0.3433;综合考虑各因素,不同灌溉方式优劣排序为:环管地表灌溉＞小管出流＞普通灌溉＞微喷灌,环管地表灌溉方式为研究区最佳灌溉方式.研究结果为干旱区林果节水灌溉提供了理论参考.     

改进的投影寻踪模型在水质评价中的应用

投影寻踪算法是水质评价中常用的模型,针对投影寻踪模型中存在的投影方向优化问题,提出了运用模糊自适应模拟退火遗传算法（FASAGA）来寻找最佳投影方向的方法。改进了现有的投影寻踪水质评价模型,分析了新模型的性能和特点,并应用该模型评价了惠州市的西湖水质。实验证明,该模型能有效地提高水质评价的速度和准确度。     

水稻节水控制灌溉经济效益投影寻踪评价模型

基于投影寻踪分类模型,以建三江大兴实验指标用水量、产量、水分生产率、生产成本、其他费用、耗电量、施肥量、农药用量及倒伏率为评价指标,对控制灌溉进行经济效益评价。结果表明,控灌Ⅰ投影值最佳,通过投影值得经济效益最优的处理为控制灌溉Ⅰ,控制灌溉Ⅱ与控制灌溉Ⅲ次之,然后是示范区及辐射区,最后是常规灌溉。同时控灌Ⅰ处理产量最高,达到10 400.55 kg/hm~2;控灌Ⅰ与常规灌溉相比,每公顷可节水899.85 m3,最高水分生产效率达2.397 kg/m3。研究成果为节水增产,为实际生产提供指导。     

基于模糊物元模型的地表水水质评价

为解决水质评价中评价指标众多,存在复杂性、模糊性和不确定性等问题,采用基于指标变换值的模糊物元模型对克孜河河流2012年的水质进行评价,并与传统的单因子评价法和灰色关联分析法评价结果进行对比.结果表明:模糊物元评价得出不同时期河流水质级别均为Ⅰ级;基于指标变换值的模糊物元得出的评价结果与灰色关联分析法是一致的,与单因子评价法的评价结果在5月8日的取样值略有不同;基于指标变换值的模糊物元模型应用在该河流水质评价中是合理可行的,且计算简便实用.     

遗传投影寻踪模型在贵州典型喀斯特地区旱情分析中的应用研究

以处于贵州黔东南的沅江水系为研究对象,取1962-2011年50年中,极端干旱年份气象数据作为建模数据,开展该区域的年度干旱特征和旱情评估研究。分别以年降水量、年平均气温、年最高气温、年日照时数、年平均风速、年平均相对湿度、年最小相对湿度、年平均气压8个主要气象因素,建立遗传投影寻踪模型,对研究区域旱情特征进行综合评价,评价结果表明：年降雨量、年最高气温是导致研究区域干旱最显著的致灾影响因素,因此必须加强对该类气象因素的预警预报工作。     

地下水对作物生长影响研究

浅埋深地下水对作物的生长发育过程有着很大影响。通过对不同地下水埋深条件下冬小麦和移栽棉生长试验 ,探讨浅埋深地下水对作物生长的影响 ,为地下水浅埋区作物生长调控提供基础数据。试验表明 :对于冬小麦和移栽棉存在一个最优的地下水位 ,埋深分别为 1.5m和 1.3m。     

基于突变级数模型的玛纳斯河流域水资源可持续利用评价

水资源可持续利用能力评价是世界普遍关注的热点问题.本文以新疆玛纳斯河流域为例,构建了水资源可持续利用评价指标体系,该体系由水资源系统、社会系统、经济系统和生态环境系统4个子系统13项指标组成,将水资源可持续利用水平划分为高中低3类.采用突变级数法与改进障碍因子诊断模型对研究区不同时期水资源可持续利用水平进行评价,结果表明:不同时期(2000年、2010年与2020年),研究区水资源可持续利用水平均处于中等水平(综合值为0.689),为Ⅱ级,但其综合值由2000年的0.689提升至2020年的0.829;水资源开发利用率过高、单位面积水资源量不足与林草覆盖率较低,已成为制约研究区水资源可持续利用的普遍问题.研究结果为区域水资源优化配置提供了重要参考.     

基于连续蚁群优化的投影寻踪灌区评价模型

针对连续蚁群算法(CACA)中模型参数必须限定在［0,1］区间,以及不能搜索到节点之间可能存在的最佳函数值的缺点,对其做出2点改进:(1) 修改蚂蚁路径解码公式,将参数域扩展到整个实数域;(2) 将蚂蚁寻优路径二维表T(m×d+m+1,10)改为三维搜索表T(m,d+2,10),比二维表减少了10×m-10个节点城市.得到改进的连续蚁群算法所需的节点少,减少了无效搜索路径,大大提高了运行速度和精度;引入到投影寻踪模型中,得到各指标的权重值,并以陕西关中交口抽渭灌区为例进行了实证研究.评价结果显示:交口抽渭灌区在1999,2005,2008,2011年的综合投影值分别为1.353 1,2.074 7,2.502 2,2.403 9,运行状况所属级别为中等、中等、较好、较好.2011年的运行状况较之前的发展趋势有所下降,评价结果与灌区实际情况相符.     

基于改进Makkink模型的四川盆地参考作物蒸散量估算

为了有效提高四川盆地参考作物蒸散量ET₀的预报精度,选取四川盆地16个代表性气象站点1961-2019年逐日气象数据,基于差分进化算法(DE)对辐射模型的经验参数校准改进Makkink模型并估算四川盆地ET₀,在日、月尺度上对改进的Makkink模型(M1-M6)和Jennsen-Haise(JH)及Irmak(IK)模型评价.结果表明:在日尺度上,改进的Makkink(M1-M6)模型(R²为0.77~0.87)模拟结果比JH和IK模型(R²为0.74~0.76)更精确,改进的Makkink模型中,M4模型估算精度最高,综合性指标GPI中位数为1.05;在月尺度上,改进的Makkink模型模拟结果(误差为3.59~15.71 mm/月)也优于JH和IK模型(误差为6.84~25.31 mm/月),其中M4模型估算精度最佳,综合性指标GPI为1.72.总体而言,推荐以温度和相对湿度作为输入数据的M4模型模拟四川盆地ET₀.     

基于粒子群算法改进的轮式收获机纯追踪模型的路径跟踪研究

为满足轮式收获机地头收获路径跟踪精度要求,本研究提出了一种基于粒子群改进的带有预测特性的纯追踪路径跟踪算法。建立了轮式收获机运动学模型,推导了基于轮式收获机运动学模型的纯追踪路径跟踪算法。以收获机航向误差和横向误差为基础,构建了带有预测特性的隶属度函数,采用权重系数自适应方法,通过粒子群优化（PSO）算法,实现了实时动态确定最优前视距离。以玉米收获机为试验平台,开展了直线路径跟踪路面试验与“8”字曲线路径跟踪路面实验,试验结果表明：在1.5m/s速度时,直线路径跟踪的最大横向误差为4.39cm,最大航向误差为2.31°。在1m/s时,曲线路径跟踪的最大横向误差为5.24cm,最大航向误差为2.41°。试验结果表明本文设计改进的路径跟踪算法对直线路径及曲线路径都具有良好的路径跟踪效果,满足轮式收获机田间作业要求。     

基于改进人工鱼群算法的三江平原投影寻踪旱情评价模型

针对现有的旱情评价方法容易出现评价等级离散和结果不易分辨等问题,提出了基于人工鱼群的投影寻踪旱情评价模型,利用人工鱼群算法优化投影指标函数寻求最佳投影方向,同时采用自适应人工鱼步长和拥挤度因子对人工鱼群算法进行改进,克服其易陷入局部最优等缺点,提高了全局搜索能力和收敛速度。以三江平原红兴隆分局为例,选用降雨距平百分率、Z指标和降水温度均一化指标3个指标综合计算投影值,建立了基于改进人工鱼群算法的三江平原投影寻踪旱情评价模型。结果表明,该模型有效避免了单项指标评价的不相容性,用于区域旱情评价是切实可行的,为旱情评价提供了参考。     

A model for optimal allocation of canal water based on crop production functions

A model for optimal distribution of water in the canal command areas has been developed. Water production functions in the form of polynomial expressions were developed from existing experimental information. Using the production functions, water distribution is indicated in order to obtain maximum returns. It has been shown that higher returns can be obtained from canal command areas by a suitable modification of the existing water release pattern at the outlet.