基于联系数耦合模型的水资源空间均衡评价与脆弱性诊断分析

来源 :汪梦植 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caohuyue
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目前国内外对水资源空间均衡的研究仍处于起步阶段,对水资源空间均衡评价指标体系及评价模型构建仍缺乏完整的理论指导体系。为进一步量化分析区域水资源空间均衡系统复杂不确定性及其变化特征,论文从水资源空间均衡概念出发,认为水资源空间均衡是一种水资源需求和供给侧之间的一种相对协调一致状态。为此,论文从供给侧与需求侧两个子系统角度构建水资源空间均衡系统评价指标及等级标准体系,进而引入差异协调度理论,运用集对分析联系数进行改进,构建了水资源空间均衡评价的联系数-差异协调度耦合模型,并将上述模型系统应用于安徽省2009-2018年水资源空间均衡状态实例开展实证应用研究。同时,为进一步验证模型可靠性,本文还引入联系数-基尼系数耦合空间均衡评价模型与之对比,并采用五元半偏减法集对势方法对不同地市影响水资源空间均衡态势变化的关键影响因素进行了诊断识别分析。整体来看,论文取得的主要研究成果如下:(1)采用联系数方法对水资源供给与需求子系统均衡差异情况作出了有效的量化分析,同时借助均衡协调度及均衡差异度两种方法借助加权综合运算评估了两个系统之间的整体协调状况,最终计算得到了水资源空间均衡评价指数,由此构建了基于联系数-差异协调度耦合模型的区域水资源空间均衡评价模型。上述模型应用于安徽省2009-2018年水资源空间均衡评价的计算结果表明:(1)安徽省南北均陷入不同态势的失衡状态,除皖中的六安(空间均衡度0.81)达到空间相对均衡状态而安庆(空间均衡度0.78)较为接近空间相对均衡状态外,皖北、皖中的合肥(空间均衡度0.53)陷入缺水型空间中度失衡状态,而皖中的滁州以及皖南的马鞍山、芜湖和铜陵陷入缺水型轻度失衡状态,皖南的宣城、池州和铜陵则陷入余量型轻度失衡状态。(2)合肥的差异度评价低于皖北但是协调度评价则优于皖北,且合肥的供给侧评价值亦优于皖北,说明皖北可能因为长期供给侧受限影响了需求侧指标的进一步发展。(2)通过基尼系数与洛伦兹曲线这一有效衡量资源分配的方法与联系数方法耦合,可以克服基尼系数计算本身仅能反映整体状况的缺陷,有效反映各区域的均衡状况,由此构建了联系数与基尼系数耦合的区域水资源空间均衡评价模型。应用于安徽省2009-2018年结果表明:皖北地区的水资源匹配状态普遍处于重度失衡状态,计算值均在-0.2(联系数评价年均值,下同)以下,人均水资源占有量与其经济发展极其不匹配。皖中的合肥(-0.438比皖北的六个城市最低的淮北(-0.403)还要低,说明其水资源与经济发展的割裂程度更为严重。但是六安(0.454)以及安庆(0.439)处于的平衡等级(相对均衡)较好。皖南地区,马鞍山(0.136)和铜陵(0.151)皆处于中度失衡状态,芜湖(0.29)则处于轻度失衡状态,与皖南三城——宣城(0.568)、池州(0.58)和黄山(0.665)处于的优质均衡状态有较大的差别。利用上述模型计算所得的安徽省各地市2009-2018年水资源空间均衡评价结果与联系数-均衡协调度耦合模型的趋势基本一致,但对于皖南的判断有所分歧,综合对比之下,证明(1)中模型考虑的更加科学与全面。同时上述两种方法分别从协调性,差异性,分配均匀性三个角度对安徽省各地市的水资源状况作出了评价,令评价结果丰富且完善。(3)采用五元半偏减法集对势方法对影响安徽省2018年水资源空间均衡综合发展水平的主要影响因素进行诊断识别分析,结果表明,人均水资源量、植被覆盖率、人口密度、万元GDP用水量以及万元工业增加值用水量是导致安徽省3大子区域不同地市水资源供需两侧综合发展水平值不同的主要原因,即空间均衡度变化的主要因素;2009-2018年整体来看,供给侧方面,皖北地区包括皖中的合肥滁州处于反势,六安和安庆处于均势,皖南的马鞍山、芜湖和铜陵处于偏反势,且宣城、池州和铜陵处于偏正势;需求侧方面,皖北的淮北、亳州、宿州和阜阳处于偏反势,蚌埠和淮南处于均势;皖中的合肥、六安处于均势,滁州和安庆处于偏反势;皖南的马鞍山处于偏正势,芜湖和铜陵处于均势,宣城、池州和黄山则处于偏反势。
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