信息熵理论在安全系统中的应用探讨

简要地介绍了有关信息熵理论的概念，讨论了安全系统的构成与性质，从墙的角度描述了系统中事故发生的不确定性及其外部条件和内部机制，探讨了信息熵理论在安全系统中的应用。     

基于生态服务功能的土地利用结构分析——以福州市为例

为了区域的土地可持续利用和人地关系的和谐,以福州市为例,利用1993、2004和2009年土地利用变更调查数据,在Shannon信息熵公式的基础上,提出以土地生态系统服务功能价值指标代替面积指标计算土地利用结构信息熵,对土地利用功能结构进行分析.结果表明:福州市在1993、2004和2009年土地生态服务功能结构信息熵逐渐降低;各县市(区)的土地生态服务功能结构信息熵表现出明显的空间异质性特征,其中近郊区属于信息熵高值区,而中心区和远郊区属于信息熵中值区;各土地利用类型的生态服务空间结构信息熵也有较明显的差异,且随时间变化规律不明显;Pearson相关分析表明,林地、水域、耕地和建设用地是影响福州市土地生态系统服务功能结构信息熵的主要因素.研究表明,提出的土地生态服务功能结构信息熵不但能反映土地利用结构特征,而且能够反映土地的生态服务功能特征.     

基于土地利用变化的郑州市生态安全评价

为了分析土地利用变化影响下的城市生态安全水平的动态变化,选择中部快速城市化地区的郑州市为研究区域,研究时间为1992—2009年。在分析郑州市主要生态安全问题的基础上,以GIS和RS为平台,基于PSR(压力-状态-响应)模型,选择能够反映郑州市生态安全状况的人文社会环境压力指标、自然生态环境状态指标、人文环境响应指标,拟定了具有区域特色的郑州市生态安全综合评价指标体系;运用生态安全综合评价模型计算了研究区1992年、2001年、2009年的区域生态安全指数,进一步分析了研究区的生态安全状况。结果表明:1)郑州市生态安全总体水平不高,以临界安全等级为主,较安全状态区域所占比重不大;2)从时间动态上看,近17年来郑州市生态安全指数中未发生变化类、增加类、减小类面积所占比例分别为72.72%、12.25%、15.53%,生态安全指数增加类的面积小于减小类的面积,表明郑州市的生态安全整体水平在往不安全的方向发展;3)从空间分布上看,近17年来区域生态安全水平变化的空间差异较为明显,金水区、管城区、中原区、惠济区的周边,以及市区和中牟县北部沿黄滩涂生态安全指数以减小类型为主,而二七区、荥阳市西南部山区及其北部沿黄部分区域生态安全指数以增加类型为主。研究表明,评价模型能够实现像元、区域、整体不同尺度的评价。     

基于土地利用变化的生态系统服务价值及敏感性研究——以大庆市为例

大庆市是典型的资源型城市,土地利用发生急剧变化并具有特色。应用中国陆地生态系统单位面积生态服务价值和Costanza生态系统服务价值计算公式,研究了大庆市1996—2010年土地利用变化对生态系统服务价值及敏感性的影响。结果表明,湿地增加幅度最大,增加率为1.635%;未利用地面积减少最多,达2 634.34 km2。大庆市总生态价值从1996年的3 737 143万元增加到2010年的7 870692万元,15年间增加了4 133 549万元,人均生态系统服务价值增加了11 794.984元。各种土地利用方式的生态系统服务价值的敏感性指数(CS)均小于1,从大到小为湿地、牧草地、耕地、林地、未利用地,表明研究区生态系统服务总价值对生态价值系数是不敏感、缺乏弹性的。     

黄河三角洲垦利县可持续土地利用评价及对策研究

选取34个自然、环境和社会经济指标,采用相关分析和模糊数学原理对研究区的可持续土地利用进行了评价.结果表明,研究区可持续土地利用性在1986-2003年期间逐渐提高.通过计算障碍度详细分析了研究区可持续土地利用的障碍因素.人均农业总产值、粮食单产、芦苇地占地率、农业用地率是可持续土地利用的主要障碍因素.芦苇地占地率在1996年以后始终是第一障碍因素.人均农业总产值的限制主要出现在1998年之前,之后对可持续土地利用未构成障碍.粮食单产和农业用地率的影响主要出现在1996年以后.林草覆盖率、公顷耕地农机总动力和农村电气化水平在一半以上的年份对可持续土地利用构成障碍.在1994年之前,农民人均收入障碍度较大,是主要的障碍因素.最后根据障碍因素的分析提出了可持续土地利用的对策.     

基于CM和信息熵的综合管廊施工安全风险耦合评价研究

针对我国地下综合管廊施工安全事故频发的现象,提出一种基于CM和信息熵的综合管廊施工安全风险耦合评价方法。通过分析综合管廊施工事故的原因,从事故致因角度探究综合管廊施工安全风险耦合机理,建立了综合管廊施工安全风险评价指标体系,并运用信息熵量化各指标权重。考虑风险因素间的相互耦合作用,基于耦合度模型(CM)构建了综合管廊施工风险耦合模型,并以耦合度值对综合管廊施工安全风险状态进行定量评价。最后以实际案例对模型进行验证,发现该评价方法能充分考虑施工安全风险因素之间的耦合效应,更加贴近工程实际,能够为地下综合管廊安全施工风险管理提供新的依据。     

西太湖流域浮游动物群落结构及分布调查研究

2010年6至7月,对西太湖流域113个河流断面进行了浮游动物采样调查.浮游动物经鉴定共有38种,其中,轮虫6科15属29种,桡足类4科4属4种,枝角类4科5属5种.流入西太湖的河流上游农业区浮游动物多样性最小,中游城市工业及生活区浮游动物多样性有所增加,下游濒临太湖区域浮游动物多样性明显增大.采用生物多样性指数与生物指示法评价了流域内水质状况、生态系统稳定性.西太湖流域水环境质量优劣顺序为:下游濒临太湖区、中游城市区、上游农业区.     

包头民航机场鸟类群落结构及鸟击防范对策研究

采用样带法和固定半径样点法对包头民航机场8种生境中的鸟类分别进行了调查研究,共记录到鸟类153种,隶属于16目39科.计算了鸟类群落结构的多样性指数、均匀性指数、优势度、密度、重要值等特征参数,探讨了影响鸟击发生的因素.结果表明,食源、水源、栖息地和繁殖场所是影响该机场及其周边地区鸟类多样性的主要因子.将调查期间记录到的鸟类划分为严重危险、很危险、较危险和一般危险4个等级,其中严重危险的鸟类有家鸽、雨燕、家燕、麻雀等10种,很危险的鸟类有苍鹭、大、喜鹊等31种,较危险的鸟类有风头鷉、灰鹡鴒、达乌里寒鸦等47种.最后提出了鸟击防范对策及建议.     

防火型家用救生舱舱体热环境与结构优化研究

为优化防火型家用救生舱舱体隔热设计,提出了适用于火灾工况的多重绝热结构设计方法,采用数值模拟和实验的方法研究了防火型家用救生舱舱体的温度分布,分析了12种不同围护结构形式下舱体的绝热保温性能,获得多重绝热结构的最优厚度及绝热材料的最优配比。研究成果可为防火型家用救生舱的隔热设计提供一定的理论支撑和工程设计参考。     

绿色开采条件下露天煤矿土地动态演化规律研究

以白音华三号露天煤矿为例,研究了基于绿色开采条件下的露天煤矿土地动态演化规律。根据绿色开采中土地占用面积最优化及破坏土地尽早恢复的原则,建立了白音华三号露天煤矿地质模型、采矿模型等,研究了采场形态与采矿时间的动态变化关系;建立了内排土场排土模型,充分利用内排空间是减小运输成本与征地费用的重要途径,优化了内排土场发展过程边坡形态及排土容量;通过合理规划采、排计划,达到了绿色开采原则指导下的边开采边恢复土地的目的,既解决了露天矿合理征地问题,又解决了露天开采带来的生态恢复问题。     

武夷山风景名胜区生态系统服务价值评价

参照Costanza等对全球生态系统服务价值的测算方法,初步估算了武夷山风景名胜区的生态服务价值.研究结果表明,该区生态系统服务总价值为12.59×106 USD·a-1,其中生态效益占79.67%.这反映出该区生态系统具有明显的生态功能.该区生态系统服务价值占全国的0.001 444%,调节水分等对全国生态服务功能贡献相对较高.该景区1996-2001年生态服务功能发生了一定程度的变化,2001年提供的生态服务功能价值比1996年减少了1.94×105 USD·a-1.由于存在许多不确定因素以及方法上的不成熟,故所得武夷山风景名胜区生态系统服务价值只是一个保守的、较低的估计值.     

武夷山风景名胜区生态安全分析

采用自然植被净第一性生产力模型对武夷山风景名胜区生态安全状况进行量化分析,包括生态旅游环境容量、景观空间格局以及植物物种多样性等方面.结果表明,武夷山风景名胜区自然植被净第一性生产力为15.6099 T/(hm2·a),处于较高的稳定平衡状态;全年的生态旅游环境容量较大,为Dy=494.7万人次/a;景观破碎化程度低,景观生态环境质量良好;植物物种多样性丰富.因此,武夷山风景名胜区总体生态安全性状与维护较好,但仍要注意控制人类活动的干扰,对局部脆弱区域应加以严格保护.     

土地利用结构变化及其生态服务功能响应——以广东省湛江市为例

为了分析土地利用结构变化对生态系统服务价值的影响,以湛江市为例,利用1996-2005年土地利用变更调查数据,采用谢高地等提出的生态系统服务价值当量因子表,分析了生态系统服务价值对土地利用结构变化的响应.结果表明,湛江市在1996-2005年间土地利用结构的多样性和均匀度增加而优势度降低;生态系统服务价值有较明显变化,但不规律,表现出时增时降的波动态势;生态系统服务价值与土地利用多样化指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数等没有明显的相关性.     

基于SE-FA的现役装备改进风险评价指标体系研究

现役装备改进是在原有产品基础上,通过采用各种改进措施,对产品的战术技术性能和结构进行局部改善,以达到提高或改进装备性能,延长装备使用寿命的目的.现役装备改进是一个复杂的系统工程过程,制约因素多、技术难度大,风险在所难免.为确保改进任务顺利进行,必须及时开展风险分析和评价研究,从而预先采取针对性措施加以防范.研究分析了现役装备改进的风险因子,构建了风险评价指标体系,并运用结构熵理论对指标体系的结构有序度进行了评价,提出了相对优化方案.最后,运用因子分析方法(FA)对构建的指标体系进行了因子分析,验证了指标体系的合理性.     

基于信息熵的危险天气下进近管制风险评估

针对危险天气下进近管制系统运行风险性大、易发不安全事件的问题,提出根据一段时期内不安全事件的信息来评估该时期进近管制系统运行的风险,从而为以后进近管制系统的安全运行管理提供依据。首先,通过分析危险天气下管制系统运行过程的风险因素,建立风险评估指标体系。其次,给出评估指标灰色关联度属性的计算方法,利用其反映出的信息熵完成指标权重的确定和风险评估模型的建立。最后,应用该模型评估某进近管制中心一段时期内管制运行的风险状态水平,得到了风险值和风险级别,验证了该方法的适用性。     

基于后果的土地利用安全规划方法在化工园区的应用

土地利用安全规划是预防和控制重大工业事故的重要手段,本文讨论国外常见重大危险源土地利用规划的三种方法,给出一个基于后果的土地利用安全规划的方法。提出火灾、爆炸和毒物泄漏等事故场景下的伤害阈值标准并以此进行事故后果伤害分区,给出脆弱性目标的分级原则,最终给出土地利用安全规划的判断准则。以南方某化工园区为实例应用此方法进行分析研究。本方法可应用于重大危险源或化工园区的安全规划、安全评价以及应急规划等工作。     

我国信息系统数据结构标准对比研究

数据结构是信息系统的核心,建立数据结构标准是建立高效、统一、高度共享的信息系统的重要保障。本文介绍了我国信息系统数据结构标准的研究进展,并对信息系统数据结构标准从建立的时间、分布的行业和内部的数据元属性三个不同的角度进行了对比研究,总结发现了目前我国信息系统存在的主要问题、以及数据结构标准在信息系统建设和促进数据共享中所起的重要作用以及存在的主要矛盾,并提出了针对作业场所职业危害监管信息系统基础数据结构标准化过程中可能存在的主要问题以及拟采用的解决方法。     

基于熵权-云模型的城市群综合承灾度评价

为解决城市群综合承灾度评价过程中的模糊性与随机性问题,合理评估城市群的综合承灾度。从防灾、抗灾、救灾和恢复4个维度构建城市综合承灾度评价指标体系,提出基于云模型的城市群综合承灾度评价模型。以西北地区3个城市群为例,运用云模型对城市群的综合承灾度进行评价,通过熵权法进行赋权,最终确定算例城市群的综合承灾状况。结果表明:西北地区3个城市群承灾度等级均为Ⅱ级,承灾能力中等;该方法利用能综合反映多因素之间复杂关系的特征指标得出相应的评价等级,同时为地区内城市的承灾度大小判断提供参考,对提升城市群综合承灾度具有积极意义。