贝叶斯公式与模糊识别耦合方法在河流健康评价中的应用

为准确评价河流的健康程度,提出了基于贝叶斯公式与模糊识别耦合方法,分析了单个河流健康评价指标属某个等级的概率,用最大似然分类准则判定单个河流健康评价指标的评价等级,引入组合赋权法与相对隶属度综合确定各指标的权重,并将其应用于某市周边6条河流健康评价中。结果表明,除河流Ⅰ的健康评价结果为0.734之外,其他五条河流的评价结果在[0.586,0.628]之间。这表明仅有河流Ⅰ的评价等级为良,河流Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的评价等级均为中等,河流Ⅵ的的综合评价结果为0.586,评价等级为差,评价结果与实际情况相符。可见基于贝叶斯公式与模糊识别耦合方法合理、可行,不仅提高了河流样本集的权重精确度,且更好地处理了不确定信息。     

灰色三角白化权集对分析模型在河流健康评价中的应用

鉴于河流健康状况评估中存在评价等级标准不确定性的问题,多方面考虑河流自然环境特征及社会服务功能等因素,构建河流健康评价指标体系,并基于传统SPA模型,以灰色聚类法中不同灰类的聚类系数代替对应的联系度分量,引入灰色三角白化权函数处理等级标准的不确定性信息,同时采用主客观相结合的组合赋权法确定指标权重,提出灰色三角白化权集对分析模型,将其应用于某河的健康状况评价中。结果表明,某河2014年健康等级为中等,与实际情况一致,可见改进后的模型能够更好地处理等级标准的不确定性信息;同时根据评价结果,该河流应加大水污染治理力度,加强河岸防洪工程建设,以改善河流水质状况和提高防洪能力。     

基于正态隶属度的集对分析模型在河流健康评价中的应用

针对河流健康评价过程中存在的不确定性因素,综合考虑河流物理特征、化学特征、生态特征和服务功能建立了河流健康评价指标体系,并在传统集对分析模型的基础上改进了联系度计算公式,用指标的隶属度代表对应的联系度分量,使用正态隶属度函数处理指标的随机性,提出了基于正态隶属度的集对分析模型,并将其应用于中运河河流健康评价中。结果表明,中运河2012年健康等级为良,为进一步改善中运河的健康状况,应加强防洪工程建设。     

基于模糊物元模型的滦河河流健康评价

为了评价河流的健康状况,在深入理解河流健康内涵的基础上,从河流形态特征、河流水量特征、河流水质特征、河流生境特征、水生生物特征、河岸带特征、防洪安全和河流供水水平8个方面构建了河流健康评价指标体系,基于可拓物元法的递阶层次架构和改进模糊优选理论中的隶属度建立了模糊物元河流健康评价模型,并将其应用于滦河河流健康评价中。结果表明,滦河河流健康等级为亚健康,与实际情况相符,可见基于模糊物元的河流健康评价模型可行、有效。     

洱海入湖河流白鹤溪健康状况评价

为准确评价洱海入湖河流白鹤溪的健康状况,综合考虑河流水文、河岸带状况、河流形态、水质、水生生物、景观旅游六个方面,构建了白鹤溪河流健康评价指标体系,并确定了评价标准,采用层次分析法与熵权法相结合的形式,确定了各指标的权重,随即采用综合指数评价法评价了白鹤溪8个监测断面的健康状况。结果表明,白鹤溪整体健康状况处于亚健康与轻微病态之间。8个监测断面中箐口（B1）和古城段（B4）断面的综合健康指数最低,处于轻微病态与病态之间,其他监测断面均处于轻微病态与亚健康之间。白鹤溪箐口以上河道取水、旅游污染是影响白鹤溪河流健康的重要因素。水质指标得分与河流综合健康指数显著相关,显著水平为0.003。该评价体系可为其他类似入湖河流健康评价提供参考。     

基于一致性分析的主客观组合赋权法在河流健康评价中的应用

河流健康评价是保护河流的有效措施,通过合理的评价体系可清楚地认识到河流当前的健康状态。针对评价过程中指标权重分配问题,综合考虑主、客观权重计算,利用层次分析法、熵权法、超标倍数法与主成分分析法四种方法得到初步权重,在检验一致性后,基于一致性分析进行组合赋权,将四种赋权方法优化集合获得最终权重,并结合正态型隶属度函数得到隶属度矩阵,进行模糊综合评价,确定江苏省某河流评价结果为良,河流健康状态良好,表明基于一致性的组合赋权合理可行。     

基于TOPSIS法的鄱阳湖水环境评价研究

为综合评价鄱阳湖水环境健康状况，从水质、水文、水生生物三方面建立定量评价指标体系。以层次分析法和变异系数法结合的综合赋权法确定指标的综合权重，运用TOPSIS法构建评价模型，结合指标权重确定评价对象得分。结果表明，鄱阳湖水环境健康状态存在季节变化特征，夏季水文、水生生物指标明显优于其他时段，因而水环境健康等级最高，属Ⅰ级，协调性较好；秋冬季水环境健康等级最差，属第Ⅲ级，其中水文条件为主要的影响指标。该研究可为鄱阳湖水环境保护与建设提供参考依据。     

引入SPA理论的灰色聚类河流健康评价耦合模型

传统灰色聚类评价法的白化权函数覆盖范围偏小,且综合评价基于最大隶属度原则来确定,这种做法往往会忽略重要信息,因而对白化权函数作出改进并引入集对分析模型,用联系度分量代替聚类系数,发挥集对分析与灰色聚类的各自优势,运用主、客观组合赋权法确定各指标权重,建立了改进灰色聚类-SPA耦合模型,并应用于河流健康评价。结果显示,河流健康等级与现状水平一致,表明该模型适用于河流健康评价的研究。此外,根据综合评价结果,提出该河流在相关方面应加强治理与监管,逐步改善水质和保护水生生物群落的完整性。     

基于猴群算法的投影寻踪模型在河流健康评价中的应用

针对现有河流健康评价方法中出现的人为因素影响大、评价结果客观性差等问题,提出了基于猴群算法的投影寻踪河流健康评价模型。该方法可有效避免指标赋权的主观性,克服了一般投影寻踪模型求解方法的缺点。以滦河为例,构建河流健康评价指标体系,进而采用此模型进行评价分析。结果表明,该模型评价结果与实际情况相符,用于河流生态健康评价切实可行;滦河目前处于亚健康状态,在未来几年仍需要加强生态保护,以期达到健康状态。     

河流健康评价中赋权方法的研究

河流健康评价体系中指标众多,指标权重的确定是关键步骤之一。针对指标权重计算的问题,首先介绍了层次分析法、熵值法、超标倍数法及主成分分析法四种指标权重赋权方法,再基于离差平方和准则构造最优化组合赋权法,将四种赋权方法结合,并采用指数型隶属函数得到模糊关系矩阵。对比各种方法的评价结果,并应用到某市河流健康评价中,不同赋权方法的计算结果均表明该河流健康状况为良,符合实际情况,表明不同赋权方法均有其合理性,为河流健康评价研究奠定了基础。     

江苏省水资源紧缺程度的模糊综合评价

在分析江苏省水资源特点的基础上,参考现有成果并结合江苏省实际情况从社会经济类、供需类、用水类及水环境类四个方面构建了水资源紧缺程度分析的评价指标体系,采用专家评分法确定各级指标权重和隶属度,采用模糊综合评价法对江苏省水资源紧缺程度进行全面评判。结果表明,目前江苏省水资源属于紧缺状况,水质型缺水问题突出,水资源的开发利用不完全适应社会经济发展的要求。     

江苏省主要河流水环境状况综合评价研究

为综合评价江苏省主要河流水环境状况,基于江苏省境内三大流域13条主要河流35个采样点的生物和理化数据,采用因子分析和相关分析法建立了兼顾生物信息和理化信息的河流综合评价体系,并采用对应分析法分析了影响评价结果的原因。结果表明,江苏省主要河流水环境状况不容乐观,营养元素氮排放可能是重要原因。     

基于多级优度评价法的再生水评估模型

针对目前再生水评估模型不全面、易丢失原始信息等情况,选取典型评价指标建立了一套多级再生水综合评价指标体系,采用层次分析法结合熵权法创建的组合赋权法确定各指标权重,针对多评价指标选择改进的多级优度评价法,建立起基于物元分析与关联函数的再生水综合评估模型,以关联度判别各指标的优劣,用多级优度计算结果判定再生水综合发展能力,最大程度地利用所有原始数据。云南省三市再生水综合发展能力评估应用表明,评估结果与实际情况相符,进而验证了多级优度评价法用于再生水综合评估工作的可行性与合理性。     

基于承载过程的安徽省水资源承载力动态评价

针对水资源-经济社会-生态环境复杂系统的水资源承载力评价问题,提出从水资源支撑力、水资源压力、水资源调控力三个子系统选择指标,建立基于承载过程的水资源承载主客体耦合评价模型,对安徽省水资源承载力进行动态评价。结果表明,安徽省各评价年水资源总体处于可载状态,承载支撑力不足地区人口趋于超载,经济超载地区多为重工业城市,皖北地区承载力总体小于皖南和江淮地区。计算结果符合研究区域实际情况,可为安徽省水资源的可持续承载提供依据。     

流域复合系统协调度的评价方法研究

以江苏里下河地区为例,研究了流域协调度的评价方法,针对流域的水资源、生态环境、社会经济三大子系统建立了流域协调度的评价指标体系,确定了流域协调度的评价模型,从流域发展协调度和流域对比协调度两方面对流域复合系统协调度进行了计算分析.结果表明,该区域协调发展,并通过对比寻求制约因素,针对现状提出了相应的改善对策.     

基于改进ANP方法的新沂市水生态文明城市评价

为评价江苏省新沂市水生态文明城市的建设情况,根据指标体系的构建原则,结合地方特色,在现有评价指标的基础上新增四个重要指标。同时,利用熵权法和基于博弈论的综合赋权法改进网络层次分析法(ANP),并结合专家打分的方式对新沂市2012、2015年的建设状况做出评价。结果表明,到2015年,新沂市水生态文明城市建设已取得突出成就,综合得分大幅提升1.37分,各二级指标达标率均超过85%,其中尤以水文化、水安全及水管理方面进步最为显著;针对进步较小的水环境和水生态建设提出了改进措施,对进一步打造水生态文明城市有参考价值。     

基于和谐论的黄河下游河段健康评价

为更深入地认识黄河下游河段的健康状态,从河流健康和河流生命的本质出发,根据黄河自身的径流特点和水沙情况,选取低限流量、河道最大排洪能力、平滩流量、水质类别、供水能力5个定量指标和生态状况1个定性指标作为评价指标,采用和谐论的定量计算方法评价河流健康,利用和谐度方程计算各指标的子和谐度,采用层次分析法得出各指标的权重,利用加权平均法计算多指标的和谐度,并选取花园口、高村、利津三个水文站作为控制站点,完成了黄河下游河段的健康评价,其评价结果符合所选评价年份的实际情况。     

基于三角模糊数的联系数模型的水资源承载力评价

针对水资源系统的模糊性和不确定性,基于集对分析理论,构建水资源承载力评价指标体系,采用主成分分析法确定权重,建立联系数模型评价水资源承载力等级。同时,用三角模糊数表示联系数中的差异度系数,表现其在区间[-1,1]上的随机性和不确定性,运用期望-方差排序法对模型评价结果排序,再进行综合分析。对山东省2006～2015年数据进行实例分析结果表明,山东省水资源承载力水平呈波动状态,但总体呈逐步提升趋势;通过权重分析提取影响山东省水资源承载力的主要因素为农业用水效率、水资源量和水生态环境,在天然水资源量基本稳定的情况下,提高农业用水效率、改善水生态环境可有效提升水资源承载力水平。