自然灾害时间分布序列的分形特征探索

通过采用分形理论中的Ｓｍａｌｌｅｙ法对中国历史上的旱、涝、飓风和地震４种自然灾害时间分布序列的分数维进行了计算，初步证实了自然灾害的时间分布在一定范围内的无标茺性。无标度区的跨度及相应的分形维数可作为自然灾害自组织程度的量度。     

信息替换的均生函数主分量多步预测

提出随着时间的推移，用新信息取代旧信息的“限定记忆”的时间序列数据处理方法。且仅对均生函数外延矩阵的前Ｌ阶方阵作主分量分析，用数目较少又包含主要信息量的主分量因子对时间序列建模。该方案用于四川省２８个县市的年平均气温的多步预测值与实况值相对误差均在±４％以内，表明该方案用于气温多步预测是有效的。     

基于遗传算法的暴雨强度公式参数的优化

遗传算法是模型参数优化的一种有效方法。将遗传算法应用于北京市郊区不同重现期的暴雨强度与降雨历时关系式中参数的优化,并与传统回归法和优选回归法的优化效果进行了分析比较。实例计算结果表明：遗传算法用于暴雨强度公式中的参数估计精度高于传统回归法和优选回归法的参数估计精度。该方法具有直观、简便和实用特点。     

基于旱涝震频率相关权重和诱发矩阵的灾型预测

应用主分量分析法计算出四川旱、涝、震频率之间的相关权重,提出了灾害之间相继诱发率概念。根据四川旱、涝、震频率之间的相关权重和诱发率矩阵,对３种灾型进行了预测。预测结果与实况符合。     

基于免疫进化算法优化的灾情评估指数公式及效果检验

在分析灾情评估指标特征的基础上,提出了一种适用于多指标的灾情评估普适公式;对不同的评估指标及其分级标准,用免疫进化算法对公式中参数进行优化,得到对不同灾情评估指标及评价标准适用的指数公式。公式用于我国部分省市和地区的多种自然灾害的灾度评价,评价结果比较符合实际。该公式具有可比性、普适性和简单实用的特点。     

基于RBF的指标规范化的水安全评价模型

为了建立科学合理、计算简便和普适通用的水安全评价模型,在适当设定指标参照值cj0和指标值的规范变换式基础上,提出了基于径向基函数网络的指标规范化的水安全评价模型。采用具有全局优化的猴王遗传算法对模型中的参数进行优化,得出优化后对任意m(1≤m≤23)项水安全指标共同适用的水安全评价模型。应用模型对山东省水安全状况进行了评价分析,其评价结果与其它方法的评价结果基本一致,从而表明:指标规范值的径向基函数网络模型为水安全评价提供了一个简单实用、结果可靠的新方法。     

基于集对分析的相似模型在地下水位预测中的应用

地下水位预测能为生态环境保护和地下水资源规划、管理提供科学依据。为了对地下水位动态变化进行准确预测,针对地下水位样本之间的相似性及影响因子与地下水位之间具有的确定、不确定性特征,提出将集对分析与相似预测相结合,从同、异、反三方面定量刻画地下水位的当前样本与历史样本之间的相似性,建立了基于集对分析的地下水位相似预测模型,并应用该模型计算地下水位预测值。实例检验结果表明:基于集对分析的地下水位相似预测模型的平均相对误差小于3%。与其他地下水位预测方法相比,该方法用于地下水位预测具有物理概念清晰,计算简便,预测精度较高的特点。     

基于规范变换的海水水质普适指数公式

为了建立形式简洁、计算简便和普适通用的海水水质的普适指数公式,基于海水水质标准(GB3097-1997),只要适当设置海水水质各指标"参照值"和指标值的规范变换式,并对各指标的标准值进行规范变换,使所有27项指标的各级标准值的规范值都处于陆地3类水体72项指标的同级标准值的规范值范围内,从而适用于陆地水体72项指标规范值的6个水质普适指数公式也适用于27项指标规范值的海水水质评价。以厦门近海海域和长江口近海海域的海水水质评价作实例,对指数公式的实用性进行了效果检验,并与其他方法的评价结果进行了比较。结果表明:不仅6个指数公式使陆地水体水质评价和海水水质评价得到普适、统一、规范和简化,而且规范变换的思想和方法对水资源及水安全系统的研究亦有借鉴作用。     

基于贝叶斯方法的湖泊富营养化评价

对湖泊富营养化状态的有效评价是对湖泊进行有效管理的重要手段之一。针对富营养化评价中的不确定性,拟采用概率方法——贝叶斯方法对富营养化状态进行评价。以水利部水利水电规划设计总院提出的《地表水富营养化控制标准》为评价标准,选取Chla、TP、TN、CODMn、SD5个指标,对我国19个湖泊应用贝叶斯方法进行富营养化评价,并应用两个实例对该方法在富营养化评价中的有效性进行了验证。结果表明,贝叶斯方法应用于湖泊富营养化评价具有简单、实用的特点。