基于云模型与集对联系数的区域水资源承载力评价分析
发布时间：2022-02-09 00:46
区域水资源承载力研究包括承载状况评价、脆弱性指标识别、调控和时空演变分析等内容,在以集对分析为主的水资源承载力研究方法中,各专家学者由于集对模型的建立思路和侧重各不相同,所建立的集对体系和标准集也不尽相同。为了在研究区域水资源承载状况的同时考虑到上述不确定性因素,论文在将区域水资源承载力指标体系划分为水资源承载支撑力、压力和调控力三个子系统的基础上,引入云模型分别改进其评价标准集对和指标联系数,并对区域水资源承载力进行评价,推求评价结果分布特征,利用云模型和减法集对势、效应全偏联系数进行脆弱性指标识别与调控。将上述思路应用于安徽省2005～2015年和其地级市2011～2015年水资源承载力研究,取得如下结果:（1）基于云模型与集对分析耦合的区域水资源承载力评价模型,以量化评价标准的不确定性为思路,将区域水资源承载力的评价标准集对改进为限制取值范围的评价标准集对云,并结合联系数计算公式,对安徽省历年水资源承载力单指标和综合指标进行评价和分析,再利用减法集对势识别脆弱性指标。结果表明,安徽省水资源2005～2015年承载状况大致呈波动改善趋势,但总体承载状况仍较差,其脆弱性指标主要集中在...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线图
合肥工业大学硕士研究生学位论文14差的正态分布，x取到xi的概率为22"2exp"21EnExxEnPixi；（4）一维的正态云模型X分布任意一处云滴(xi,yi)的生成概率iiixxEynPPP",。以Ex=10，En=5，He=1的云模型为例，首先由正态云发生器[13]生成10000朵云滴，并以计算出每个云滴生成的概率，由(xi,yi,P(xi,yi))作出任意一云滴生成的概率密度示意图：图3.1云模型的云滴位置分布与概率分布图Fig3.1Thedistributionofareaandprobabilityofclouddrop图中所示的x轴表示云滴横坐标的取值范围，y轴表示按步骤（1）计算得出的云滴纵坐标取值范围，z轴表示云滴落在点(xi,yi)处的概率。由图可知，若将xi视为一个连续变量，则正态云模型的xi值、yi值和取到(xi,yi)的概率P(xi,yi)值均为连续变量，并且3者构成可构成曲面，可与图中空间笛卡尔直角坐标系的xOy面围成一底部并未封闭，但总体积依然为1的三维图形，而所有的云滴(xi,yi,P(xi,yi))均在该三维图形的表面。若要求出正态云模型的X分布概率密度函数，即将上图的三维图形投影成二维图形，则需从积分角度考虑，将上图三维图形将其投影到yOz平面上，因此需要进行一次积分。对此可做如下考虑：①xi是由x~N(Ex,|En’|2)所得，而其中的|En’|是由En’~N(En,He2)所得；②对于任意的|En’|，x~N(Ex,|En’|2)均有可能取到xi值。上述两点联立可得出推论：若求出X分布概率密度函数，则必须考虑在取到在所有|En’|的可能取值条件下，x再取到同一个xi值的情况，因此需要对|En’|进行积分，由此引出步骤（5）：
第三章基于云模型X分布与集对分析的区域水资源承载力综合评价15（5）在上述4个步骤中，存在2个变量：xi和En’。因此若要求出正态云X分布的概率密度，需要对变量En’进行积分。由En’~N(En,He2)可知，En’的积分区间为(-∞,+∞)，因此|En’|积分区间为(0,+∞)。故根据条件密度函数公式，正态云模型的X分布概率密度函数为："2"2"exp"21"2"2"exp"21"022222222",dEnEnExxHeEnEneEnHEndEnExxHeEnEneEnHxEndPPEnxX(3.2)通过以上对En’进行积分的步骤，得出的云模型X分布PX(x)的概率密度公式。该密度公式无解析形式，但可通过数值积分计算得到相应的近似解和分布图[13]。下图列出在Ex=10，En=5的条件下，He分别等于2、1、0.5和0时，云模型X分布的概率密度分布图：图3.2He取不同数值时的云模型X分布密度函数示意图Fig3.2TheschematicdiagramofcloudmodelXdistributiondensityfunctionatdifferentnumericalvalueofHe（备注：由于利用MATLAB软件编程进行X分布概率密度函数图像模拟时，程序原理是将x从Ex-4En至Ex+4En按照0.1步长，连续等分为若干个点x1~xn，并分别计算出每个点对应的PX(xi)值(i=1,2,...,n)，再利用直线将计算结果(xi,PX(xi))相连接，故所得图像与真实分布图像相比略有差异。尤其是在本图中，当He=2时，在Ex处及其附近的图像最不接近真实的分布函数图像。实际上由于X分布概率密度函数在定义域内处处连续且可导，故图像在点Ex处及附近应为圆滑的曲线，而非图中所示折线。）由上图和云模型X分布概率密度函数可得，X分布具有以下性质：（1）云模型X分布的密度函数虽然是一个没有解析形式的隐函数，但由软
【参考文献】：
期刊论文
[1]资源环境承载力理论方法研究综述[J]. 兰利花,田毅. 资源与产业. 2020(04)
[2]五元减法集对势及其在水资源承载力趋势分析中的应用[J]. 金菊良,陈鹏飞,张浩宇,郦建强,何君,陈梦璐. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2020(02)
[3]基于风险矩阵的多要素水资源承载力综合评价方法[J]. 徐翔宇,郦建强,金菊良,陈磊,董涛,陈梦璐,张浩宇. 水利水电科技进展. 2020(01)
[4]基于知识图谱的水资源承载力研究的文献计量分析[J]. 金菊良,陈鹏飞,陈梦璐,郦建强,徐翔宇,唱彤. 水资源保护. 2019(06)
[5]水文水资源学家陈守煜先生学术研究的知识图谱分析[J]. 金菊良,陈鹏飞,陈梦璐,宁少尉,周戎星,张浩宇. 水利学报. 2019(10)
[6]基于联系云和风险矩阵的水资源承载力评价[J]. 金菊良,陈磊,沈时兴,陈梦璐,汪明武,童芳. 人民黄河. 2019(10)
[7]基于联系数的水资源承载力状态评价模型[J]. 胡启玲,董增川,杨雁飞,李冰,张济韬. 河海大学学报(自然科学版). 2019(05)
[8]偏联系数的计算与应用研究[J]. 杨红梅,赵克勤. 智能系统学报. 2019(05)
[9]效应全偏联系数及其在区域水资源承载力评价中的应用[J]. 金菊良,张浩宇,宁少尉,郦建强,蒋尚明,何君. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(01)
[10]中国水资源现状分析与可持续发展对策研究[J]. 江津清. 智能城市. 2019(01)
博士论文
[1]基于属性图的社交网络建模与态势分析理论研究[D]. 张春英.燕山大学 2013
硕士论文
[1]基于联系数的区域水资源承载力综合评价与趋势分析[D]. 白露.合肥工业大学 2019
[2]基于灰色关联分析与集对分析的区域水资源承载力评价研究[D]. 张文.合肥工业大学 2018
[3]基于承载过程的区域水资源承载力动态评价[D]. 董涛.合肥工业大学 2018
[4]基于联系数的区域水资源承载力诊断评价研究[D]. 李辉.合肥工业大学 2018
[5]基于SD模型的天津市水资源承载力研究[D]. 阿琼.天津大学 2008
[6]区域水资源承载能力的量化计算和综合评价研究[D]. 景林艳.合肥工业大学 2007
[7]水资源承载力评价及其在安徽省的应用研究[D]. 范通达.合肥工业大学 2007
本文编号：3616066
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线图
合肥工业大学硕士研究生学位论文14差的正态分布，x取到xi的概率为22"2exp"21EnExxEnPixi；（4）一维的正态云模型X分布任意一处云滴(xi,yi)的生成概率iiixxEynPPP",。以Ex=10，En=5，He=1的云模型为例，首先由正态云发生器[13]生成10000朵云滴，并以计算出每个云滴生成的概率，由(xi,yi,P(xi,yi))作出任意一云滴生成的概率密度示意图：图3.1云模型的云滴位置分布与概率分布图Fig3.1Thedistributionofareaandprobabilityofclouddrop图中所示的x轴表示云滴横坐标的取值范围，y轴表示按步骤（1）计算得出的云滴纵坐标取值范围，z轴表示云滴落在点(xi,yi)处的概率。由图可知，若将xi视为一个连续变量，则正态云模型的xi值、yi值和取到(xi,yi)的概率P(xi,yi)值均为连续变量，并且3者构成可构成曲面，可与图中空间笛卡尔直角坐标系的xOy面围成一底部并未封闭，但总体积依然为1的三维图形，而所有的云滴(xi,yi,P(xi,yi))均在该三维图形的表面。若要求出正态云模型的X分布概率密度函数，即将上图的三维图形投影成二维图形，则需从积分角度考虑，将上图三维图形将其投影到yOz平面上，因此需要进行一次积分。对此可做如下考虑：①xi是由x~N(Ex,|En’|2)所得，而其中的|En’|是由En’~N(En,He2)所得；②对于任意的|En’|，x~N(Ex,|En’|2)均有可能取到xi值。上述两点联立可得出推论：若求出X分布概率密度函数，则必须考虑在取到在所有|En’|的可能取值条件下，x再取到同一个xi值的情况，因此需要对|En’|进行积分，由此引出步骤（5）：
第三章基于云模型X分布与集对分析的区域水资源承载力综合评价15（5）在上述4个步骤中，存在2个变量：xi和En’。因此若要求出正态云X分布的概率密度，需要对变量En’进行积分。由En’~N(En,He2)可知，En’的积分区间为(-∞,+∞)，因此|En’|积分区间为(0,+∞)。故根据条件密度函数公式，正态云模型的X分布概率密度函数为："2"2"exp"21"2"2"exp"21"022222222",dEnEnExxHeEnEneEnHEndEnExxHeEnEneEnHxEndPPEnxX(3.2)通过以上对En’进行积分的步骤，得出的云模型X分布PX(x)的概率密度公式。该密度公式无解析形式，但可通过数值积分计算得到相应的近似解和分布图[13]。下图列出在Ex=10，En=5的条件下，He分别等于2、1、0.5和0时，云模型X分布的概率密度分布图：图3.2He取不同数值时的云模型X分布密度函数示意图Fig3.2TheschematicdiagramofcloudmodelXdistributiondensityfunctionatdifferentnumericalvalueofHe（备注：由于利用MATLAB软件编程进行X分布概率密度函数图像模拟时，程序原理是将x从Ex-4En至Ex+4En按照0.1步长，连续等分为若干个点x1~xn，并分别计算出每个点对应的PX(xi)值(i=1,2,...,n)，再利用直线将计算结果(xi,PX(xi))相连接，故所得图像与真实分布图像相比略有差异。尤其是在本图中，当He=2时，在Ex处及其附近的图像最不接近真实的分布函数图像。实际上由于X分布概率密度函数在定义域内处处连续且可导，故图像在点Ex处及附近应为圆滑的曲线，而非图中所示折线。）由上图和云模型X分布概率密度函数可得，X分布具有以下性质：（1）云模型X分布的密度函数虽然是一个没有解析形式的隐函数，但由软
【参考文献】：
期刊论文
[1]资源环境承载力理论方法研究综述[J]. 兰利花,田毅. 资源与产业. 2020(04)
[2]五元减法集对势及其在水资源承载力趋势分析中的应用[J]. 金菊良,陈鹏飞,张浩宇,郦建强,何君,陈梦璐. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2020(02)
[3]基于风险矩阵的多要素水资源承载力综合评价方法[J]. 徐翔宇,郦建强,金菊良,陈磊,董涛,陈梦璐,张浩宇. 水利水电科技进展. 2020(01)
[4]基于知识图谱的水资源承载力研究的文献计量分析[J]. 金菊良,陈鹏飞,陈梦璐,郦建强,徐翔宇,唱彤. 水资源保护. 2019(06)
[5]水文水资源学家陈守煜先生学术研究的知识图谱分析[J]. 金菊良,陈鹏飞,陈梦璐,宁少尉,周戎星,张浩宇. 水利学报. 2019(10)
[6]基于联系云和风险矩阵的水资源承载力评价[J]. 金菊良,陈磊,沈时兴,陈梦璐,汪明武,童芳. 人民黄河. 2019(10)
[7]基于联系数的水资源承载力状态评价模型[J]. 胡启玲,董增川,杨雁飞,李冰,张济韬. 河海大学学报(自然科学版). 2019(05)
[8]偏联系数的计算与应用研究[J]. 杨红梅,赵克勤. 智能系统学报. 2019(05)
[9]效应全偏联系数及其在区域水资源承载力评价中的应用[J]. 金菊良,张浩宇,宁少尉,郦建强,蒋尚明,何君. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(01)
[10]中国水资源现状分析与可持续发展对策研究[J]. 江津清. 智能城市. 2019(01)
博士论文
[1]基于属性图的社交网络建模与态势分析理论研究[D]. 张春英.燕山大学 2013
硕士论文
[1]基于联系数的区域水资源承载力综合评价与趋势分析[D]. 白露.合肥工业大学 2019
[2]基于灰色关联分析与集对分析的区域水资源承载力评价研究[D]. 张文.合肥工业大学 2018
[3]基于承载过程的区域水资源承载力动态评价[D]. 董涛.合肥工业大学 2018
[4]基于联系数的区域水资源承载力诊断评价研究[D]. 李辉.合肥工业大学 2018
[5]基于SD模型的天津市水资源承载力研究[D]. 阿琼.天津大学 2008
[6]区域水资源承载能力的量化计算和综合评价研究[D]. 景林艳.合肥工业大学 2007
[7]水资源承载力评价及其在安徽省的应用研究[D]. 范通达.合肥工业大学 2007
本文编号：3616066
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