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基于全偏确定度的区域水资源承载力动态评价

金菊良 沈时兴 张浩宇 陈梦璐 陈雅静 张火链 许兴寒

金菊良, 沈时兴, 张浩宇, 陈梦璐, 陈雅静, 张火链, 许兴寒. 基于全偏确定度的区域水资源承载力动态评价[J]. 水利水运工程学报, 2019, (6): 38-49. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.06.005
引用本文: 金菊良, 沈时兴, 张浩宇, 陈梦璐, 陈雅静, 张火链, 许兴寒. 基于全偏确定度的区域水资源承载力动态评价[J]. 水利水运工程学报, 2019, (6): 38-49. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.06.005
JIN Juliang, SHEN Shixing, ZHANG Haoyu, CHEN Menglu, CHEN Yajing, ZHANG Huolian, XU Xinghan. Dynamic evaluation of regional water resources carrying capacity based on full partial certainty degree[J]. Hydro-Science and Engineering, 2019, (6): 38-49. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.06.005
Citation: JIN Juliang, SHEN Shixing, ZHANG Haoyu, CHEN Menglu, CHEN Yajing, ZHANG Huolian, XU Xinghan. Dynamic evaluation of regional water resources carrying capacity based on full partial certainty degree[J]. Hydro-Science and Engineering, 2019, (6): 38-49. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.06.005

基于全偏确定度的区域水资源承载力动态评价

doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.06.005
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 51479045

国家自然科学基金资助项目 51579059

国家重点研发计划资助项目 2016YFC0401303

详细信息
    作者简介:

    金菊良(1966—), 男, 江苏吴江人, 教授, 博士, 主要从事水旱灾害研究。E-mail: JINJL66@126.com

    通讯作者:

    陈梦璐(E-mail: 516792688@qq.com)

  • 中图分类号: TV213.4

Dynamic evaluation of regional water resources carrying capacity based on full partial certainty degree

  • 摘要: 为尽可能挖掘联系数所隐含的各类信息价值以更准确地评价分析区域水资源承载力时空状况,利用同一度、差异度、对立度之间的模糊关系作为计算基础,求解差异度与同一度、对立度之间的偏确定度,进而改进联系数中对差异度系数的分配方式,并将该方法用于实际区域水资源承载力动态评价中。结果表明:(1)改进的差异度系数分配方式在实际评价中得到的结果与安徽省水资源承载力实际状况基本一致。(2) 2011—2015年安徽省水资源承载力状况随时间有向好的发展趋势,但仍处于临界超载状况; 从空间上看,安徽省水资源承载状况由北往南逐渐向好,其中皖北地区处于超载状态、皖中处于临界超载状态、皖南处于未超载状态; 从承载子系统看,承载支撑力方面皖南较皖中和皖北偏好,承载压力方面皖北较皖中和皖南偏好,承载调控力方面皖中和皖南偏好。(3)评价结果显示皖北处于超载状况,主要是由于水资源支撑力偏弱; 承载子系统间相对均衡发展是皖中处于承载临界状况的主要原因; 皖南水资源承载状况最好,得益于较强的调控力和支撑力。由分析可知,上述动态评价分析结果合理可靠,该方法直观简便、在资源环境承载力动态评价分析问题中具有较好的推广应用价值。
  • 图  1  2011—2015年安徽省16个地市水资源承载力时空分布

    Figure  1.  Spatial-temporal distribution of water resources carrying capacity in 16 cities of Anhui Province from 2011 to 2015

    图  2  2011—2015年安徽省16个地市水资源承载支撑力时空分布

    Figure  2.  Spatial and temporal distribution of water resources support capacity in 16 cities of Anhui Province from 2011 to 2015

    图  3  2011—2015年安徽省16个地市水资源承载压力时空分布

    Figure  3.  Spatial-temporal distribution of water resources carrying pressure in 16 cities of Anhui Province from 2011 to 2015

    图  4  2011—2015年安徽省16个地市水资源承载调控力时空分布

    Figure  4.  Spatial and temporal distribution of water resources control capacity in 16 cities of Anhui Province from 2011 to 2015

    表  1  安徽省水资源承载力评价指标、等级标准及权重[17]

    Table  1.   Standard and weight of index of water resources carrying capacity in Anhui Province[17]

    目标层 子系统 权重 指标层 评价等级标准 权重
    未超载/1级 临界超载/2级 超载/3级
    水资源承载力 水资源承载
    支撑力子系统x1
    0.4 人均水资源量x1, 1(m3) ≥1 670 1 670~1 000 < 1 000 0.133 2
    产水模数x1, 2(104m3/km2) ≥80 80~50 < 50 0.133 2
    人均供水量x1, 3(m3/(人·年))x1, 4(%) ≥450 450~350 < 350 0.105 6
    植被覆盖率x1, 4(%) ≥40 40~25 < 25 0.028 0
    水资源承载
    压力子系统x2
    0.4 人均日生活用水量x2, 1(L/(人·d)) ≤70 70~180 >180 0.039 6
    万元GDP用水量x2, 2(m3/万元) ≤100 100~400 >400 0.079 2
    万元工业增加值需水量x2, 3(m3/万元) ≤50 50~200 >200 0.059 6
    人口密度x2, 4(人/km2) ≤200 200~500 >500 0.079 2
    城市化率x2, 5(%) ≤50 50~80 >80 0.063 2
    农田灌溉定额x2, 6(m3/亩) ≤250 250~400 >400 0.079 2
    水资源承载
    调控力子系统x3
    0.2 水资源开发利用率x3, 1(%) ≤40 40~70 >70 0.092 5
    人均GDP x3, 2(元/人) ≥24 840 24 840~6 624 < 6 624 0.076 9
    生态用水率x3, 3(%) ≥5 1~5 < 1 0.030 5
    注:不同年份比较时,采用2000年不变价计算国内生产总值。
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    表  2  2015年安徽省16个地市联系数及其评价等级

    Table  2.   Connection number and evaluation grade of 16 cities in Anhui Province in 2015

    地级市与等级集对 a b c ξbgiagi ξbgicgi ugi 级别特征值 属性识别
    合肥市与等级1 0.151 0.514 0.335 0.229 0.507 -0.022 2.092
    合肥市与等级2 0.514 0.486 0 0.764 0 0.667
    合肥市与等级3 0.335 0.514 0.151 0.507 0.229 0.346
    淮北市与等级1 0.121 0.214 0.665 0.147 0.807 -0.476 2.298
    淮北市与等级2 0.214 0.786 0 0.382 0 0.462
    淮北市与等级3 0.665 0.214 0.121 0.807 0.147 0.611
    亳州市与等级1 0.083 0.374 0.543 0.114 0.746 -0.342 2.241
    亳州市与等级2 0.374 0.626 0 0.608 0 0.571
    亳州市与等级3 0.543 0.374 0.083 0.746 0.114 0.577
    宿州市与等级1 0.145 0.326 0.529 0.192 0.701 -0.281 2.205
    宿州市与等级2 0.326 0.674 0 0.546 0 0.539
    宿州市与等级3 0.529 0.326 0.145 0.701 0.192 0.486
    蚌埠市与等级1 0.030 0.564 0.406 0.047 0.634 -0.197 2.184
    蚌埠市与等级2 0.564 0.436 0 0.810 0 0.701
    蚌埠市与等级3 0.406 0.564 0.030 0.634 0.047 0.553
    阜阳市与等级1 0.069 0.349 0.582 0.093 0.785 -0.403 2.271
    阜阳市与等级2 0.349 0.651 0 0.577 0 0.554
    阜阳市与等级3 0.582 0.349 0.069 0.785 0.093 0.623
    淮南市与等级1 0.032 0.387 0.582 0.044 0.806 -0.428 2.288
    淮南市与等级2 0.387 0.613 0 0.624 0 0.580
    淮南市与等级3 0.582 0.387 0.032 0.806 0.044 0.672
    滁州市与等级1 0.207 0.698 0.095 0.351 0.161 0.332 1.948
    滁州市与等级2 0.698 0.302 0 0.909 0 0.793
    滁州市与等级3 0.095 0.698 0.207 0.161 0.351 0.108
    六安市与等级1 0.355 0.633 0.012 0.579 0.020 0.542 1.835
    六安市与等级2 0.633 0.367 0 0.865 0 0.749
    六安市与等级3 0.012 0.633 0.355 0.020 0.579 -0.143
    马鞍山市与等级1 0.105 0.475 0.420 0.155 0.619 -0.165 2.160
    马鞍山市与等级2 0.475 0.525 0 0.724 0 0.640
    马鞍山市与等级3 0.420 0.475 0.105 0.619 0.155 0.465
    芜湖市与等级1 0.114 0.818 0.068 0.207 0.124 0.303 1.979
    芜湖市与等级2 0.818 0.182 0 0.967 0 0.875
    芜湖市与等级3 0.068 0.818 0.114 0.124 0.207 0.212
    宣城市与等级1 0.523 0.477 0 0.773 0 0.674 1.734
    宣城市与等级2 0.477 0.523 0 0.726 0 0.641
    宣城市与等级3 0 0.477 0.523 0 0.773 -0.373
    铜陵市与等级1 0.344 0.555 0.102 0.534 0.159 0.416 1.881
    铜陵市与等级2 0.555 0.446 0 0.802 0 0.695
    铜陵市与等级3 0.102 0.555 0.344 0.159 0.534 -0.067
    池州市与等级1 0.651 0.340 0.010 0.872 0.013 0.748 1.659
    池州市与等级2 0.340 0.660 0 0.564 0 0.548
    池州市与等级3 0.010 0.340 0.651 0.013 0.872 -0.534
    安庆市与等级1 0.398 0.577 0.025 0.628 0.039 0.555 1.817
    安庆市与等级2 0.577 0.423 0 0.821 0 0.710
    安庆市与等级3 0.025 0.577 0.398 0.039 0.628 -0.192
    黄山市与等级1 0.756 0.216 0.029 0.919 0.035 0.795 1.596
    黄山市与等级2 0.216 0.785 0 0.385 0 0.463
    黄山市与等级3 0.029 0.216 0.756 0.035 0.919 -0.659
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-06-18
  • 刊出日期:  2019-12-01

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