FSWM: A hybrid fuzzy-stochastic water-management model for agricultural sustainability under uncertainty

A hybrid fuzzy-stochastic water-management (FSWM) model is developed for agricultural sustainability under uncertainty, based on advancement of a multistage fuzzy-stochastic quadratic programming (MFSQP) approach. In MFSQP, uncertainties presented in terms of fuzziness and randomness can be incorporated within a multilayer scenario tree, such that revised decisions are permitted in each time period based on the realized values of the uncertain events. Moreover, fuzzy quadratic terms are used in the objective function to minimize the variation of satisfaction degrees among the constraints; it allows an increased flexibility in controlling the system risk in the optimization process. Results of the case study indicate that useful solutions for the planning of agricultural water management have been obtained. In the FSWM model, a number of policies for agricultural water supply are conducted. The results obtained can help decision makers to identify desired water-allocation schemes for agricultural sustainability under uncertainty, particularly when limited water resources are available for multiple competing users.     

面向农田物联网复杂事件处理的时空事件模型

在农田物联网中,控制命令往往由具有多维度信息的复杂事件触发,因此需要根据传感器所监测的大量单一事件检测复杂事件,即复杂事件处理。复杂事件模型描述了原子事件组合成复杂事件的组合模式,是复杂事件处理的基础。现有的复杂事件模型主要考虑原子事件的时间分布特性,而未考虑农田事件具有的空间分布特性。本文研究了面向农田物联网复杂事件处理的时空事件模型并定义了合适的事件模型描述语言,首先建立了描述复杂事件模式的时空事件模型,针对多个复杂事件间的关系,通过有向图建立了复杂事件层次模型;针对一个复杂事件内部关系,通过对农田物联网事件常见时序逻辑关系和空间拓扑关系的分析,定义了9类时间关系算符、8类空间关系算符用于判断子事件与复杂事件间的时空关系,并定义了5类时间耦合算符、7类空间耦合算符用于计算复杂事件的时空属性,为描述事件组合模式提供了基础;在此基础上,考虑可读性和易解析性,设计了基于XML的事件模型描述语言;基于案例,通过与其他常用的复杂事件模型相比较,说明了本文事件模型和描述语言更加适用于描述农田物联网复杂事件。     

唐山市沙流河镇水资源供需平衡优化分析

运用系统论和线性目标规划法,结合唐山市沙流河镇实证研究,构建小城镇水资源供需平衡优化数学模型,剖析该镇水资源供需矛盾,提出水资源供需平衡优化方案。结果显示,沙流河镇水资源补给总量为1490.55万m³·a^-1,若对水资源利用量不加约束,2001、2005和2010年沙流河镇用水总量分别达到2352.73万m³、2429.73万m³和2491.72万m³;水资源超采量分别达到862.18万m³、939.18万m³和1001.17万m³;其中农业用水量最大,占90%以上。鉴于农业用水比重大、利用效率低,提出沙流河镇实施、推广节水灌溉技术和积极退耕还林等节水措施。经过逐年逼近平衡的办法,到2010年沙流河镇水资源量可以节余63.32万m³,基本实现全镇水资源供需平衡。     

基于Matlab的时序数据两种建模和预测方法比较

利用Matlab工具箱,对时序数据进行了两种不同形式的建模和预测。一是利用系统辨识方法来建立AR模型,利用所建模型进行预测；二是利用单隐层BP神经网络,对数据进行非线性拟合和预测。通过可视化,比较了两种方法的优劣。     

农业转移人口子女语言状况与城市融合——以合肥市调查为例

农业转移人口子女进入城市后所面临的语码选择、家庭语言规划等语言问题与该群体的城市融合之间具有一定的相关性。对合肥两所小学的调查发现,普通话在该群体语言使用和家庭语言规划中具有较高的取向度,而合肥话与该群体的城市融合之间具有更强相关性。语言取向度高的原因在于合肥言语社区中普通话社区的互动人口和设施建设更加完善,而合肥话与城市融合的相关性更强则体现了语言认同在城市融合中的重要作用,也证明了提高城市方言取向度是促进城市融合的有效途径。     

基于动态规划的电动拖拉机动力电源能量控制策略研究

针对纯电动拖拉机能量利用率低、续航里程不足的问题,提出了基于超级电容和蓄电池复合的纯电动拖拉机动力电源系统。通过分析纯电动拖拉机的作业工况特点以及功率需求,对动力电源系统进行了拓扑结构选型和参数匹配,并以动力电源能耗最低为优化目标,应用动态规划对纯电动拖拉机的动力电源系统进行能量控制策略优化,对动态规划结果以及工况特点进行分析,总结出基于规则的动力电源能量控制策略,利用Matlab/Simulink建模对控制策略进行仿真。结果表明基于动态规划的控制策略能量消耗比基于规则的控制策略能量消耗减少了18%,证明了基于动态规划的能量控制策略在节能降耗方面的有效性。     

基于.NET的植物保护网站导航系统

作物病虫害网站导航系统通过广泛的网络搜索,将相关网站的信息收集在数据库中,从而具有全文检索功能。根据植保专业的特点,分别在病虫类别、作物类别、农药和研究方向等方面在数据库中建立多个检索字段,根据用户输入的条件,查找数据库中匹配的记录,将相应的网址显示在客户端,点击后即快速转到相应网站,实现网络导航。网站采用了ASP．NET技术、ADO．NET技术和C#编程等新技术,提高了系统整体性能。     

居住区水景设计探讨

通过对一些居住区的水景设计进行分析、归纳和总结,提出了点状空间的水景、线状空间的水景、面状空间的水景在居住区中的设计理念,在此基础上对武汉市区的"楚风小区"、"常青花园"两个居住区的水景设计作出了规划构想.     

城市空气质量评价中的模糊支持向量机方法

传统的评价方法不能处理带有模糊信息的城市空气质量的评价问题。基于结构风险最小化原则建立了带有模糊信息的支持向量分类模型和算法,在此基础上提出基于模糊支持向量机的城市空气质量评价方法;根据空气中的总悬浮颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、空气综合污染指数4个指标,对我国50个主要城市2003年空气质量进行了综合评价,选择10个城市的评价结果进行了测试,结果表明:根据2003年数据采用本方法得到的邢台、张家口和沧州的空气污染指数与河北省环保专家提供的数据误差小于0.1;西宁、银川、乌鲁木齐、汕头、南京、大连、武汉的综合空气污染指数与国家环保总局提供的数据误差均小于0.5。     

水生野生动物自然保护区系统互动关系研究及在环境规划中运用

水生野生动物保护区是自然保护区的重要类型和组成部分,我国水生野生动物种类丰富、水生野生动物保护区数目众多.目前,水生野生动物保护区大多只重保护、不重规划,因此系统研究水生野生动物保护区对于水生野生动物的保护和管理体系的建立以及保护区可持续发展具有重要的意义.通过研究总结水生野生动物自然保护区特征价值功能多样性、区域独特性、开放性、水资源依赖性、保护对象特殊性,根据泛生态系统理论,将保护区划分为保护对象子系统、生态支持子系统和社会经济子系统;通过研究各子系统的互动关系以建立保护区规划方案,并以怀沙河、怀九河水生野生动植物自然保护区环境规划为例,对保护区进行系统分析与评价,针对保护区存在的问题提出对策.