基于粒子群算法的大荔县农业水资源优化配置研究

发布时间：2020-06-17 23:50

【摘要】：我国水资源逐渐出现短缺,为了使有限的水资源支撑农业可持续发展,有必要对农业水资源进行优化配置。本文基于国内外对于农业水资源优化配置的研究,结合研究区域大荔县的实际情况,对大荔县农业水资源进行优化配置,并对种植面积分配进行优化,基础数据来自大荔县统计年鉴、大荔县志等资料,建立农业水资源优化配置模型,得到大荔县主要农作物的合理种植面积以及农业水资源的优化配置方案,解决了将大荔县灌区有限农业水资源合理分配给多种作物的问题,实现了农业生产经济效益最大化的目标:文章主要研究内容和结论如下:(1)大荔县1990～2013年农业毛需水量变化很大,整体呈上升趋势,毛需水量每年都处于缺水状态,其中2007年缺水程度最大,农业缺水程度较为严重;每年的净需水量均小于供水量,均有余水量以及节水空间。预测2020年、2030年大荔县农业需水量将比1990～2013年的平均需水量增加,仍处于缺水困境。(2)大荔县农业水资源承载力较差,综合评分值基本处于0.29～0.34之间,2013年隶属度0.454,承载力处于饱和阶段,预测2020年、2030年仍处于饱和阶段,农业水资源可开发潜力较小,未来农业发展不应大规模扩大农业种植面积,应及时调整作物种植结构,提升农业水资源利用效率。(3)对大荔县现状年水资源配置和种植结构进行优化,建立优化模型并求解,对比优化前后,结果表明,通过合理配置大荔县农业水资源和种植结构,可以提升农业生产经济效益,并通过对粒子群算法进行改进,解决了算法易陷入局部最优解以及寻优过程中粒子超出约束范围的问题。(4)考虑种植面积变量离散性,采用线性规划、连续粒子群算法、离散粒子群算法分别进行优化,对不同算法求解结果进行比较发现,采用离散粒子群算法可解决种植面积变量离散性的问题,用于规划年的作物种植面积分配更适用和可行,可应用于实际。综合分析表明,农业水资源优化配置可以使农业水资源利用效率得以提高,并使大荔县的农业生产经济收益增大,研究成果对于促进农业水资源优化配置方向研究,实现农业可持续发展具有一定的指导意义。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F323.213
【图文】：

流程图,粒子群算法,流程图

年和 2030 年的作物需水量，为建立合理的农业水资能力是衡量地区水资源状况的重要指标，可以衡量。在评价水资源承载力时，选取 9 个评价指标，这面的具体情况，通过数学公式计算隶属度，选用层可得到不同因子指标对于总体目标的重要性，再依此基础上，评价该县的水资源承载力，并为后续的优化配置理论的相关知识，结合大荔县水资源现状模型。采用粒子群算法（PSO）求解模型。并对粒粒子群速度及采用线性递减权重策略，使模型求代进行寻优，以适应度评价其质量，改进的粒子群。从优化后的结果，可以得到丰水年、平水年、枯粒子群算法流程见图 1-1。

技术路线图,大荔县,种植面积,离散性

绪论5）考虑种植面积的离散性，采用线性规划方法、连续粒子群算法、离散粒子群建立模型进行优化，对求解结果进行比较并分析三种方法求解结果的适用性，选种植面积变量离散性问题的算法，求解获得最优种植面积分配方案，使能够适用况并适应农民的田间种植，得到适用于实际的水资源优化配置方案。6）分析和结论。论述经过求解得到的大荔县水资源所处现状，并对大荔县规划发展提出建议。总结本次研究的相关成果，提出研究的不足之处。术路线据以上分析，本论文采用的研究技术路线见图 1-2。

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