三江平原地下水脆弱性评价的熵权系数法模型

地下水脆弱性研究是保护地下水环境工作的基础。对地下水脆弱性进行评价,可为合理地保护、开发和利用地下水资源,实现地下水资源的可持续利用提供有益参考。地下水脆弱性评价的关键是指标体系的建立。结合三江平原实际情况,在传统的DRASTIC模型基础上,建立新的指标体系,包括以下7项指标：地下水埋深、含水层的净补给、含水层的介质类型、土壤介质类型、含水层水力传导系数、土地利用率和人口密度。根据相关性分析,该评价指标体系较为合理。传统的评价方法,如层次分析法或模糊数学方法,不能排除主观确定权重的人为干扰,评价结果往往带有一定程度的主观性误差。为了合理地对地下水脆弱性进行评价,首次将熵权系数法模型应用于地下水脆弱性评价之中。该方法的权重通过计算过程得出,排除了人为的主观性干扰,为地下水脆弱性评价提供了一种新的方法。将该方法应用于三江平原的地下水脆弱性评价,得到了满意的结果。该模型的评价结果与基于实数编码加速遗传算法的投影寻踪模型的评价结果完全相同,说明熵权系数法可以应用于地下水性评价,其评价结果可为有关决策部门提供参考。     

熵权模糊物元模型在土地生态安全评价中的应用

针对目前生态安全评价中信息屏蔽和主观性问题,该文运用物元分析法和熵权法对皖江地区马鞍山、合肥、芜湖等9个市土地生态安全水平进行评价,并与多指标综合评价法进行比较。熵权物元分析法包括构建评价指标体系、评价指标经典域、节域,建立土地生态安全评价物元模型,计算评价指标关联度,确定指标权重等内容。研究结果表明:马鞍山的土地生态安全级别为\"较不安全\",池州、安庆、的土地生态安全级别向\"较不安全\"级转化,巢湖、芜湖、铜陵的土地安全级别向\"较安全\"转化,宣城、合肥、滁州的土地安全级别为\"理想安全\",与多指标综合评价结果基本一致。物元分析单指标评价结果表明:皖江地区土地生态安全主要影响因子是单位面积耕地农药负荷、单位GDP二氧化硫排放量、人均水资源量、人口密度、森林覆盖率、大于25°坡耕地面积比例及工业废气处理率等。多指标综合评价能得到综合质量信息,而物元模型既能得到综合质量信息,也能反映评价对象的稳定状态,同时可以揭示评价对象单个评价指标的分异。研究表明熵权物元分析法在土地生态安全评价具一定应用价值。     

基于GIS与熵权的DRASCLP模型在地下水脆弱性评价中的应用

对于目前广泛应用于地下水脆弱性评价中的DRASTIC模型进行了评述,并指出了该模型存在的问题.根据三江平原的实际情况,提出了基于熵权的DRASCLP评价方法,该方法选取地下水埋深等7个评价指标作为评价因子,应用熵权系数法确定各因子的权重,并结合GIS的空间叠加功能对该区的地下水脆弱性进行评价.评价结果表明:三江平原地下水脆弱性从西北方向向东南方向呈现逐渐减弱趋势,该评价结果为三江平原地下水资源的开发利用和保护提供决策依据.     

基于熵权的福建粮食产量组合预测模型

本文尝试将组合预测法应用于福建省的粮食产量预测,以提高预测的精度。运用平均绝对百分误差（MAPE）等5个预测效果的评价指标对各模型进行综合比较,结合熵权法客观地为每种预测方法分配权重;通过赋予合理权重,将各模型的预测结果加权求和得到最终的预测结果,建立了福建省粮食产量组合预测模型。利用1949—2004年福建粮食产量资料进行拟合检验,组合模型的精度明显提高。     

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TOPSIS模型的江西省土地利用多功能及其障碍因素动态分析

[目的]分析江西省2004—2017年间土地利用多功能状况,为区域土地持续利用提供支撑。[方法]构建评价指标体系,基于熵值法确定各指标权重,运用TOPSIS模型综合评价了江西省土地利用多功能变化状况,并采用障碍度模型剖析了主要限制因素。[结果] 2004—2017年江西省土地利用综合功能变化动态度为297.90%,经济功能、社会功能和生态功能变化动态度分别为224.37%,207.14%,2 021.61%;生态功能障碍度逐年下降,经济功能障碍度波动上升,2010年之后主要障碍因子有综合恩格尔系数、产业结构、经济密度、人均GDP、废水排放强度、人均水资源和城镇登记失业率等。[结论]江西省土地利用功能总体呈现增长变化趋势,但各项功能变化有所差异,其中土地利用生态功能变化最大;土地利用功能实现从经济社会型向生态社会型转变;不同阶段限制土地利用功能发挥的因素有所差异,目前主要为经济障碍因子。     

基于熵权-TOPSIS模型的开发区土地集约程度空间差异性研究

开发区在促进区域经济发展、城市化水平、城市建设过程中起着重要作用,但是,由于开发区内部产业结构的差异、区位因素不同,导致开发区内部土地的非集约化甚至浪费。根据保定市开发区的区位条件,将其划分为中心区、实验区、东区、西区,从土地利用状况、土地利用市场化程度、土地利用效率和管理绩效4个准则层选取了15项指标因素,运用熵权-TOPSIS模型分析了研究区内土地整体集约水平和内部空间差异性。研究结果表明:保定市开发区土地集约化水平整体较高,但空间差异性显著,中心区、实验区、东区、西区集约化程度依次递减。产业结构的趋同和土地资源的优化配制不合理是导致开发区内部集约化程度不同的主要因素。     

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。     

基于熵权理论的灰色关联度法在棉花耐盐性评价中的应用

为了综合评价棉花品种的耐盐性,于2014年在江苏南京设置砂培试验,采用150 mmol·L-1的Na Cl水溶液模拟盐胁迫,并以各指标盐害系数为依据,采用基于熵权理论的灰色关联度法进行品种筛选和指标评价。结果表明,萌发期各指标盐害系数的熵值和权重以发芽势、活力指数、下胚轴长和鲜重较高,发芽率和发芽指数次之,根长最小;苗期各指标盐害系数的熵值和权重以叶片质膜透性、根系活力和净光合速率较高,叶片伸展速率和株高次之,地上部干重和根系干重最小。棉花的耐盐性在生育期和品种间表现不同,在萌发期和苗期均表现稳定且耐盐的品种为中棉所44和中棉所75,表现稳定且中等耐盐品种有中棉所17、苏棉22号、苏棉15号和德夏棉1号,表现稳定但耐盐性较差的品种有苏棉12和泗棉3号。综上,该方法的评价结果客观准确,可以用于棉花品种耐盐性的综合评价,这为棉花耐盐品种的选育奠定了基础。     

基于DPSIR-TOPSIS模型的长春市水资源脆弱性评价

[目的] 分析吉林省长春市水资源脆弱性现状及影响因素,为长春市水资源开发利用、保护及管理提供参考。[方法] 结合长春市水资源现状,基于DPSIR模型选取19项指标构建了长春市水资源脆弱性评价体系,采用熵权法计算各项指标权重,采用TOPSIS法对长春市2005—2019年水资源脆弱性状况进行评价。[结果] 长春市水资源系统仅2005年处于轻度脆弱水平,2006—2019年在区间[0.3,0.5]波动,处于中等脆弱水平;各子系统对综合评价结果的影响力为：压力(P)＞影响(I)＞驱动力(D)＞状态(S)＞响应(R)。[结论] 长春市总用水量和水资源总量是影响其水资源脆弱性的重要因素,地下水较地表水对水资源脆弱性影响更大。政府应持续加大在节能环保方面投入资金,出台相关环境保护政策,提高城市水污染治理力度。进一步优化水资源配置,推广节水灌溉技术,提高水资源利用率,缓解枯水年供水压力。     

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GIS与属性识别模型的土壤肥力综合评价

运用基于熵权的属性识别模型,对三江平原试验区100个土壤样品的全氮、有机质、pH值等7项土壤物理和化学指标进行综合评价,在GIS技术的基础上绘制土壤肥力空间分布图。结果表明：试验区的土壤肥力总体水平较高,90%以上的区域属于肥沃、较肥沃水平;土壤氮素和有机质有下降趋势,土壤中的磷、钾元素过低且分布极不均衡,需保持和提高该地区土壤肥力水平,实施平衡施肥;评价方法识别准确、简单稳定,很大程度上减小了主观因素的影响,能为土壤肥力信息系统及专家决策系统提供有力的技术支撑;评价结果直观实用,能够为改良土壤、调节农业产业结构提供直接的科学依据。     

几种地下水脆弱性评价方法之比较

地下水脆弱性研究是保护地下水环境工作的基础。对地下水脆弱性进行评价,可为合理地保护、开发和利用地下水资源,实现地下水资源的可持续利用提供有益参考。应用熵权系数法、基于RAGA的投影寻踪模型以及多目标模糊模式识别模型等几种模型对三江平原地下水脆弱性进行评价,得出评价结果。将结果进行横向比较,分析几种评价方法各自的优缺点,为地下水脆弱性的评价提供新的思路和方法。     

米老排与红锥的不同种植模式对林下凋落物和土壤水源涵养能力的影响

[目的] 探究米老排与红锥混交组合模式的水源涵养能力特征,筛选出水源涵养能力最佳的混交组合模式,为西江流域水源涵养林的构建与经营管理提供科学依据。[方法] 通过3种混交比例(1∶3,2∶2,3∶1)和3种混交方式(株间混交、行带混交、块状混交)设置了9种米老排与红锥的混交林组合模式,并以米老排、红锥纯林为对照,对比分析了11种种植模式凋落物层、土壤层的水源涵养能力差异,利用熵权TOPSIS (technique for order preference by similarity to an ideal solution)模型筛选出最佳水源涵养能力的混交组合模式。[结果] ①试验林凋落物层生物量、自然持水量、有效拦蓄量和最大持水量分别为1.17～4.21,0.38～2.29,5.15～10.58,6.40～13.37 t/hm²,均与试验林中米老排比例显著正相关(p＜0.05);相比于株间混交、块状混交,行带混交的凋落物层生物量与有效拦蓄量较高。②试验林0—30 cm土层的自然持水量、毛管持水量、非毛管持水量、饱和蓄水量的变化范围分别为756.14～1 007.21,1 130.73～1 388.40,117.96～422.63,1 444.70～1 590.66 t/hm²;其中,毛管持水量、非毛管持水量在不同林分之间差异显著,且均与试验林中米老排比例存在显著的线性回归关系(p＜0.05)。③米老排与红锥以3∶1混交比例进行行带混交的林分水源涵养能力最好,米老排纯林次之,其后是其余混交林,最后是红锥纯林。[结论] 在幼龄林阶段,米老排与红锥混交林的水源涵养能力在一定程度上好于各自的纯林,且这种混交效应受混交比例与混交方式的影响。     

基于CMIP6模式的西南地区旱灾风险未来预估

预估西南地区在全球气候变暖背景下未来的干旱变化趋势,可为西南各区域研究旱灾变化并防范未来旱灾风险提供有效参考。通过评估30个CMIP6模式对西南地区的模拟性能,挑选并计算出由10个模式组成的多模式集合平均数据,基于标准化降水蒸散指数SPEI、地形、人口、GDP和土壤含水量等指标,利用AHP-熵权组合权重法和ArcGIS的空间分析功能来构建包含致灾因子危险性和承灾体易损性的旱灾风险评估模型,对西南地区SSP126,SSP245,SSP585三种组合情景下的2021—2040年近期和2041—2060年远期的旱灾风险进行了预估。结果表明：(1)高风险区主要分布在贵州南部、云南东部以及重庆的沙坪坝、四川的温江、越西等零星地区;(2)低风险区主要分布在四川东部和相邻的重庆西部等地区,大致呈南北递减的变化趋势;(3)从近期到远期,未来3种情景组合都表现出次高和高风险区范围增大,次低和低风险区范围减少的形势。综上,全球气候变暖背景下,西南地区未来的旱灾风险整体将有加大加重的趋势,尤其是低纬度地区未来的风险性将明显加重。     

山地城镇化进程中土地生态安全动态评价研究——以贵阳市为例

为促进其土地资源可持续利用及其未来生态环境质量改善和生态安全规划管理提供依据,对贵阳市近20 a来的土地资源生态安全状况进行动态评价研究。基于P-S-R模型构建城市化驱动力下土地生态安全评价指标体系,采用多指标综合评价法计算土地资源生态安全水平,利用SPSS软件和GM（1,1）模型进行相关性分析与短时间序列预测。结果表明:近20 a贵阳市土地生态安全指数1992—2000年处于恶化级、2001—2009年处于风险级、2010—2011年处于敏感级,总体呈波动上升趋势,但基本处于不安全状态;人类社会经济活动的响应对土地资源生态安全的影响较大;预测在2011年后5 a内该区域压力值、状态值、响应值和综合值均呈上升趋势,土地生态环境良性循环发展潜力具大,但生态系统脆弱且敏感性显著等问题一直存在。控制人口增长,优化人口结构,加快转型发展,构建绿色经济生态体系,统筹城乡协调发展,优化合理利用土地,探索节约集约用地的新型城镇化模式,加大环境保护力度,建立生态补偿机制是保护贵阳市土地资源生态安全的合理性对策。     

湘中低山丘陵区土壤侵蚀时空变化及其对环境干扰的响应

为揭示土壤侵蚀时空变化及其对环境干扰的响应,综合运用CSLE、熵权TOPSIS、障碍度模型等分析方法,剖析湘中丘陵区2000—2015年土壤侵蚀的时空变化和诊断土壤侵蚀风险的障碍因素并提出针对性建议。结果表明:(1)湘中低山丘陵区土壤侵蚀以微度侵蚀为主,面积占比在50%以上;(2)2000—2015年土壤侵蚀流失量呈减小趋势,约下降了49.75%;(3)土壤侵蚀强度和风险在空间上有显著差异,高值区主要集中在湘中丘陵区西部和南部;(4)湘中低山丘陵区土壤侵蚀主要是由人为干扰引起的,其贡献率达73.76%,是自然干扰的3.62倍,未来应坚持自然恢复为主,避免过度人工干扰。综上,湘中低山丘陵区土壤侵蚀以微度侵蚀为主,存在显著的时空变化特征,人为干扰是其变化的关键驱动力。     

基于熵权法加权的模糊C均值聚类算法研究

针对模糊C均值聚类算法不能区分数据各属性之间的不平衡性,提出了一种基于熵权法加权的模糊C均值聚类算法。该算法首先应用熵权法计算各属性的权重系数,然后对标准化之后的原始数据进行加权,最后应用模糊C均值聚类算法对加权之后的数据进行聚类。实验表明,该算法聚类准确率要明显高于未加权的模糊C均值聚类算法。