基于随机森林算法的湖北省水资源承载力评价模型及其应用

发布时间：2021-12-28 07:19

　　依据PSR框架建立水资源承载力评价指标体系,以指标阈值为依据构造随机样本,在此基础上应用随机森林算法对湖北省水资源承载力进行评价。结果表明,随机森林能够很好地拟合指标因子与水资源承载力等级之间的关系,训练模型精度高,方案可操作性强,具有一定应用性;随机森林算法能无偏识别变量重要性,其中需水模数与供水模数是湖北省水资源承载力的关键影响因素,应予以重点防控;湖北省水资源承载力空间分布不均,鄂西地区和咸宁市水资源承载力为良好级,鄂东和鄂中地区为一般等级,以武汉市为核心的江汉平原地区属较差级,建议加强水资源分区管理,以促进水资源涵养能力与经济社会同步发展。 

【文章来源】：湖北农业科学. 2020,59(13)

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【部分图文】：

模型精度随参数的变化

基于前述方法，对湖北省17个市水资源承载力进行预测，将输出值归类后于ArcGIS10.3平台上进行空间可视化，如图2所示。湖北省水资源承载力呈现一定空间聚集性，鄂西地区的神农架、恩施、十堰、宜昌等地和咸宁属于良好级别（Ⅱ），表明该地区水资源涵养能力与经济社会发展结合较好，水资源开发潜力大。鄂西地区自然生态环境较好，河流发育密集，水资源蕴藏丰富，而该区人口分布稀疏、产业发展滞后，故用水压力较小，水资源供应充足。江汉平原的武汉、潜江、仙桃、天门、孝感等地的水资源承载力为较差（Ⅳ）级别，这些地方水环境受到一定破坏，水资源可再生能力难以维继经济社会发展。这是由于该区人均国土空间狭小、地表产流利用相对不足，同时作为省域经济核心、人口密集区，区域用水需求量大，因而水资源开发潜力、供需状况不乐观。鄂东（黄冈、黄石）和鄂中（襄阳、荆门、随州、荆州）地区的水资源承载力为一般水平（Ⅲ），表明区域水资源基本能够支撑经济社会发展，但承载力脆弱，对此应加强水资源优化配置与水环境保护。2.2 水资源承载力指标边际效应分析

各指标因子对水资源承载力的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]水资源承载力指标体系及评判准则研究[J]. 王建华,翟正丽,桑学锋,李海红.  水利学报. 2017(09)
[2]基于随机森林模型的干旱绿洲区张掖盆地地下水水质评价[J]. 吴敏,温小虎,冯起,尹振良,杨林山.  中国沙漠. 2018(03)
[3]随机森林方法研究综述[J]. 方匡南,吴见彬,朱建平,谢邦昌.  统计与信息论坛. 2011(03)
[4]关于水资源承载力理论与方法的研究[J]. 朱一中,夏军,谈戈.  地理科学进展. 2002(02)



本文编号：3553664