基于不确定性的大荔县节水型种植结构优化研究

发布时间：2021-08-26 20:13

　　我国是一个农业大国,目前制约农业发展最大的问题就是水资源,主要表现为水资源供需失衡,且不合理的开发利用引发了部分地区的地下水位下降,生态环境恶化,因此,针对水资源利用的研究很有意义,种植结构调整就是水资源优化一种非常有效的非工程方式。本文以大荔县主要种植农作物为研究对象,首先分析了历年农作物种植结构与用水结构情况,然后以农业经济效益和绿水利用率最大为目标函数,在充分保障当地资源供给的条件下建立农作物种植结构优化模型,考虑到模型中作物单产和单价的不确定性,采用蒙特卡洛模拟法耦合遗传算法来求解,最后以2013年为现状年得到优化方案,并以2020年为规划年对种植结构作出预测。通过研究全文主要得出如下结论:（1）大荔县历年总种植面积总体呈减少趋势,近几年较为稳定;农作物种植结构不稳定,波动较大;农作物用水结构时间差异比较大,信息熵值总体逐年增加,系统不稳定,均衡度不高。（2）对现状年进行种植结构优化,并与优化前对比分析,结果表明,小麦、玉米的种植面积略微增加,花生、棉花、油菜、蔬菜的种植面积都有减少,果树种植面积增加较大;优化后经济效益为[34.69,36.56]亿元,提高了2.1^2... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 虚拟水和绿水
        1.2.2 种植结构优化
        1.2.3 不确定性优化
        1.2.4 敏感性分析
    1.3 研究内容
    1.4 研究方案及技术路线
        1.4.1 研究方案
        1.4.2 技术路线
2 大荔县概况
    2.1 自然地理
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地质地貌
        2.1.3 土壤植被
        2.1.4 气象条件
    2.2 社会经济
    2.3 区域水资源状况
        2.3.1 降雨资源
        2.3.2 地表水资源
        2.3.3 地下水资源
        2.3.4 水资源总量
        2.3.5 水资源利用现状及存在的问题
    2.4 本章小结
3 农作物种植结构与用水结构分析
    3.1 主要农作物品种及种植现状
    3.2 农作物种植结构演变
        3.2.1 作物耕地面积时序变化
        3.2.2 作物种植结构时序变化
    3.3 作物用水结构演变
        3.3.1 作物用水结构时序变化
        3.3.2 基于信息熵的农作物用水结构评价
    3.4 本章小结
4 大荔县种植结构多目标优化模型
    4.1 模型概述
    4.2 模型的建立
        4.2.1 系统目标函数
        4.2.2 决策变量
        4.2.3 约束条件
    4.3 模型相关数据来源
        4.3.1 模型基础数据计算
        4.3.2 规划年指标预测
        4.3.3 模型其它参数取值
    4.4 本章小结
5 蒙特卡洛模拟耦合遗传算法求解种植结构优化不确定模型
    5.1 应用MonteCarlo模拟模型中不确定参数
        5.1.1 MonteCarlo模拟简介
        5.1.2 MonteCarlo模拟步骤
    5.2 遗传算法
        5.2.1 遗传算法简介
        5.2.2 遗传算法求解步骤
    5.3 计算结果及分析
        5.3.1 现状年优化结果及分析
        5.3.2 规划年种植结构预测
    5.4 本章小结
6 不确定因素敏感性分析
    6.1 敏感性分析概述
    6.2 敏感性分析的基本步骤
    6.3 敏感性分析结果
    6.4 种植结构调整意见
    6.5 本章小结
7 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 思考与建议
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双区间两阶段随机规划的黑河中游主要农作物种植结构优化[J]. 张帆,郭萍,李茉.  中国农业大学学报. 2016(11)
[2]基于多目标模糊优化模型的兰州市水资源优化配置研究[J]. 张芮,乔延丽,禄芳霞,毛兰.  节水灌溉. 2016(02)
[3]蓝水和绿水视角下划定“中国农业用水红线”探索[J]. 李保国,黄峰.  中国农业科学. 2015(17)
[4]双区间规划在单一作物水资源优化配置中的应用[J]. 程居富,郭萍,李茉.  节水灌溉. 2014(12)
[5]我国粮食安全和“三农问题”研究[J]. 蒋霞.  山西农业科学. 2014(08)
[6]考虑不确定性的区间多阶段随机规划模型研究[J]. 莫淑红,段海妮,沈冰,韩海军,聂思雨.  水利学报. 2014(12)
[7]基于区间机会约束规划的滨州新区水资源优化配置[J]. 刘三省,尹建光,李薇,黄国和,王哲.  水电能源科学. 2014(07)
[8]基于不确定性的水资源优化配置模型及其实证研究[J]. 刘年磊,蒋洪强,吴文俊.  中国环境科学. 2014(06)
[9]基于双层分式规划的种植结构多目标模型研究[J]. 李茉,郭萍.  农业机械学报. 2014(09)
[10]多作物种植结构和灌溉水量优化模型及算法研究[J]. 欧定华,夏建国,张莉,赵智.  中国生态农业学报. 2013(12)

博士论文
[1]基于水资源高效利用的塔里木河流域农业种植结构优化研究[D]. 陈兆波.中国农业科学院 2008

硕士论文
[1]蒙特卡洛方法及应用[D]. 朱陆陆.华中师范大学 2014
[2]基于Monte Carlo的高速公路运营效益敏感性分析方法研究[D]. 朱佐辉.长沙理工大学 2013
[3]吉林省中西部玉米虚拟水中蓝水、绿水划分及时空分布特征研究[D]. 段佩利.东北师范大学 2012
[4]大荔县域农业经济可持续发展问题研究[D]. 张丹.西安建筑科技大学 2011
[5]基于水资源高效利用的农业种植结构优化[D]. 徐万林.西北农林科技大学 2011
[6]陕西渭北旱塬节水型种植结构优化研究[D]. 高琼.西南大学 2009
[7]不确定条件下城市多水源供水优化配置[D]. 张静.华北电力大学（北京） 2008
[8]蚁群算法的改进及其水资源应用[D]. 杨娜.东北农业大学 2008



本文编号：3364893