系统动力学模型在吉林省水资源承载力的仿真应用

水资源短缺和水环境污染作为水资源危机的主要内容,在吉林省社会经济发展过程中广泛存在。对此,从人口、经济、生态、水资源和水环境等5个子系统,建立吉林省水资源承载力系统动力学模型,通过设计现状延续型、节约水量型、环境保护型、综合协调型4种情景,模拟2016-2025年吉林省水资源承载力。结果显示:现状延续型在水量和水质两要素均最差,为最劣方案;节水水量型和环境保护型分别在缓解水资源供需压力和改善水环境质量上有所建树,为非劣方案;综合协调型在水量和水质两要素均表现优异,为最优方案;2025年4种方案的水资源承载力排序为综合协调型>环境保护型>节约水量型>现状延续型。     

基于CMIP6气候模式的贵州省极端降水情景预估

为探究气候变化下贵州省极端降水未来变化特征,基于台站观测和5个CMIP6模式的逐日降水资料,利用Delta降尺度、趋势分析等方法,分析了4种极端降水指数的历史与未来变化时空特征。结果表明：(1)利用Delta修正过后的CMIP6模式数据取得了良好的效果,适用于贵州省极端降水的预估。(2)在1961—2019年的历史时期,贵州省的R95P,R25mm和CWD均呈南高北低的空间分布,而R95C呈明显的东中西差异;除CWD外,其它3个极端降水指数在1961—2019年均呈不明显的增加趋势。(3)未来3种SSPs情景下,无论是在时间还是空间上,4个极端降水指数均呈上升的趋势。(4)相较于历史时期,4个极端指数除R95C外均有增有减。R95P与R25mm在空间变化上相似,都表现为西北部较历史时期有减少,其余地区则表现为增多,且随SSPs升高而增大;CWD在中南部地区表现为减少,其余地区为增加,以北部较为明显,且在SSP126情景下最为显著;R95C则在整个地区都较历史时期增多,在中西部变化最明显,且在SSP245情景下最显著。总体而言,在气候变化背景下,贵州省的极端降水随SSPs的不同而变化,但...     

考虑再生水的多种组合情景需水预测及供需平衡分析

从义乌市实际情况出发,确定68个系统变量,结合水文、社会、经济、生态系统四者之间的交互关系,充分考虑再生水的回用,构建系统动力学模型.通过设置48种未来经济-社会-环境耦合需水情景,对区域2020-2050年的需水量进行预测.在此基础上,增加3种再生水回用组合情景,对得到的144种供需情景进行3轮方案比选,选出两个方案...     

RCPs气候情景下三江平原典型流域耕地动态模拟

选取三江平原典型流域挠力河流域为研究区,以1990、2002和2014年3期Landsat影像、DEM数据和社会经济统计资料等多源数据为基本信息源,结合3S技术,运用FLUS模型定量模拟代表性浓度路径情景系列(RCPs)下耕地动态变化特征。结果表明:24 a间挠力河流域的旱地面积变化幅度较小,水田面积持续增加,1990—2002年水田扩张剧烈,2002—2014年扩张速度趋于缓和;3个时点的旱地均沿东北-西南轴方向进行分布,主轴沿顺时针缓慢旋转,空间变化稳定,分布范围逐渐减小。水田沿东北-西南走向分布,1990—2002年其主轴逆时针旋转,后顺时针旋转至45.31°,整体分布较为离散,极化特征不明显;通过对比不同空间分辨率及时间尺度下模拟精度,确定最优模拟空间分辨率为200 m,最优模拟时间点为2038年;MESSAGE气候模式下,未来挠力河流域的旱地面积先减少后增加,水田继续维持扩张态势,2029年后面积将以2%速度逐年下降,其分布将更加聚集,主轴沿顺时针旋转,重心逐渐向东北方向进行偏移;AIM气候模式下,气候波动对水田的影响程度大于旱地,旱地面积持续缓慢增加,水田面积在波动中下降,空间分布的极化特征突出。     

不确定性条件下分布式农业生产预警模型构建与应用

构建了基于梯形模糊数和分布式作物模拟模型的空间分布式农业生产预警模型来实现作物产量和水分生产力综合警情预警预报。模型采用空间分布式作物产量和水分生产力作为警情指标来计算系统警级,引入梯形模糊数来表征目标产量和水分生产力的不确定性,采用空间分布式作物模拟模型来模拟常规灌溉、0.8倍常规灌溉和0.6倍常规灌溉下的作物产量和水分生产力,进而对现状1976—2012年和未来RCP4.5情景下2026—2045年不同灌溉水平下进行农业生产风险预报预警,并衡量了未来20年产量和水分生产力的静态协调度和每5年4个周期的动态协调度。结果表明,同一作物在不同土壤类型和不同灌溉水平下预警等级不同,警级随着灌溉水平的降低呈现不规则变化规律,协调性随着灌溉水平的降低而减小。模型能够识别出未来气候变化不同节水灌溉水平下的空间异质性作物产量和水分生产力的警级,实现精准化农业生产风险预警预报,有利于实现高效率降警处理。     

基于水文水动力模型的浦阳江流域洪水情景模拟

浦阳江流域地形复杂,包括山丘、盆地和平原.中游诸暨盆地是人口主要聚集地,受上游山区洪水和下游钱塘江潮位顶托影响,洪涝灾害形势严峻.为解决上述问题,本文对流域上游山区采用新安江水文模型模拟降雨径流过程,对下游盆地区采用IFMS一、二维水动力模型模拟水流运动,并以水文模型的计算结果作为水动力模型的边界条件进行水文水动力模型...     

基于Dyna-CLUE模型的锦州市海域利用变化动态模拟

剖析海域利用变化的演进过程和特征规律,建立有效的海域利用变化动态模型,对于保护海洋生态环境,节约、集约利用海洋资源,制定切实有效的海域利用管理政策,保障中国陆海统筹战略实施具有重要的支持作用。以中国锦州市海岸海域为对象,基于城镇距离、河流距离、交通线距离等6个驱动力因子,以研究区锦州市海域利用类型等数据为基础,借助Dyna-CLUE模型,在研究区海域利用类型空间模拟精度验证的基础上,对自然发展、经济增长、生态保护3种情景下研究区海域利用类型空间利用状况进行了模拟。结果表明：海域利用空间格局变化最大的区域一直集中在研究区的中部地区,即小凌河、丹东园以南、青沟湾等区域;研究区东部以渔业用海为主,西部以交通运输用海及旅游娱乐用海为主。     

基于SWAT模型的房山区不同情景方案下的蒸腾蒸发模拟

根据房山区的基础数据,结合SWAT模型自带的数据库,建立研究区的属性数据库,构建房山区SWAT模型。运用SWAT模型对2020年及2030年在不同管理措施下的情景方案进行模拟,结果显示：在设定的8种情景方案中,考虑节水灌溉措施下的农业灌溉定额管理,采用现状灌溉定额;调整农业种植结构适当减少耗水量比较大的旱作粮食、露天菜田,增加耗水量比较小的林地、设施农业、干鲜果等使种植结构优化;逐步减少地下水超采这3种因素下模拟的蒸腾蒸发值（ET）与目标ET值最接近。即在此方案设定的水资源规划管理模式下,可遏制房山区水资源的过量损耗,终止地下水的过度开采,最终实现流域的可持续发展。该研究可为房山区水资源管理提供重要的依据。     

黄河三角洲农业用地动态变化模拟与情景分析

为明确农业用地变化的动态特征和影响要素,预测不同情景下的农业用地的时空变化格局。利用遥感和地理信息系统技术对黄河三角洲地区4期TM和ETM+影像进行解译判读,获取区域内1992－2005年间农业用地动态演化特征,并构建元胞自动机模型对2001年和2005年的农业用地格局进行模拟。2001年和2005年农业用地模拟的总体精度分别为82.90%和84.48%,Kappa系数分别为0.658和0.689。模拟结果表明元胞自动机模型能够较好地模拟研究区域内农业用地动态变化,为农业用地的演变模拟提供了一种适用的工具。利用元胞自动机模型对4种情景下（面积减少5%、增加5%、10%和15%）的农业用地演变进行了预测。情景分析表明刁口故道附近的农业用地并不稳定,容易发生变化,是需要重点关注的区域。     

基于IPAT等式的甘肃省能源消费碳排放特征分析及情景预测

认清甘肃省的能源消费及碳排放特征对于实现"节能减排"目标制定具有重要的意义。文中在分析甘肃省1990～2009年能源碳排放量及其构成的基础上,利用IPAT等式分析了能源碳排放量中人类活动的影响,并对甘肃省未来的经济发展与碳排放量进行了情景预测。结果表明:在人口、收入和碳排放强度的共同作用下,2009年的能源碳排放量达到了3684.54×104t,为1990年的2.54倍。能源碳排放量的构成主要取决于能源消费结构的变化,通过能源结构调整促进低碳经济发展,还有巨大的潜力可挖。根据"脱钩"理论分析表明,甘肃省的碳排放还处于弱减物质化阶段,经济发展是以生态环境恶化为代价的,着力引进并发展可再生能源技术,有利于甘肃省实现可持续发展。