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区域水资源可持续利用预警系统研究

作　者: 文俊
导　师: 郑垂勇
学　校: 河海大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 区域水资源可持续利用预警指标体系预警模型预警决策支持系统调控措施
分类号: TV213.9
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

可持续发展是关系人类前途和命运并为当今国际社会普遍关注的重大问题,水资源作为基础性的自然资源和战略性的经济资源,它的可持续利用是经济社会可持续发展重要保障。如何使有限的水资源得到可持续利用,并事先依据一定的理论和技术给出警告与提示即预警,以科学合理地指导水资源开发利用,促进经济社会的可持续发展。因此,开展区域水资源可持续利用预警系统的研究具有十分重要的理论和现实意义。本文在可持续发展理论的指导下,对区域水资源可持续利用预警系统进行了尝试性和开拓性的研究,主要研究工作和研究成果如下: (1) 通过对区域水资源可持续利用预警系统、预警指标体系、警素、警度、警源与警兆等概念的全面分析与深度开发,初步形成具有专业特色与行业特点的区域水资源可持续利用预警系统概念框架。 (2) 通过对区域水资源可持续利用预警系统的理论基础、预警原理和调控机制的深入研究,初步构建了既符合水资源属性特点,又满足预警系统要求的区域水资源可持续利用预警系统理论体系。 (3) 通过对区域水资源可持续利用预警的综合评价方法的概念内涵和发生背景的研究,提出了区域水资源可持续利用预警的警度划分方法和警兆识别方法。 (4) 在构建的区域水资源可持续利用预警指标体系的基础上,提出用区域水资源可持续利用预警指数进行预警,以对比判断法进行警度划分,应用人工神经网络方法建模,建立了区域水资源可持续利用预警模型,经过模型训练和精度检测,表明模型具有较高的精度。 (5) 通过对预警系统研建的必要性和可行性的探讨,对预警系统的技术系统及其组织实施的制约因素进行了全面分析和研究,应用面向对象技术,研发了区域水资源可持续利用预警软件。 (6) 开展了区域水资源可持续利用预警系统的实证分析。利用研究成果,指导元阳制定了水利发展“十一五”规划,提出了调控策略和具体措施,将使元阳哈尼梯田的水资源开发利用由轻警向无警趋势转化。

全文目录

前言  5-7
摘要  7-8
Abstract  8-17
第一章绪论  17-29
  1.1 研究背景  17-18
  1.2 区域水资源可持续利用预警系统研究现状及进展  18-26
    1.2.1 经济预警系统研究  18-20
    1.2.2 灾害预警系统研究  20-21
    1.2.3 区域综合预警系统和部门专业预警系统研究  21-23
    1.2.4 水资源预警系统研究  23-25
    1.2.5 区域水资源可持续利用预警系统研究的提出  25-26
  1.3 论文的研究方案  26-29
    1.3.1 研究的目标和内容  26-27
    1.3.2 研究的方法和步骤  27
    1.3.3 研究的技术路线  27-29
第二章区域水资源可持续利用预警系统的概念框架  29-45
  2.1 概述  29
  2.2 区域水资源可持续利用预警系统的有关概念  29-34
    2.2.1 区域  29-31
    2.2.2 预警  31-32
    2.2.3 区域水资源可持续利用预警系统  32-34
  2.3 警义的概念  34-37
    2.3.1 警素  34-36
    2.3.2 警度  36-37
  2.4 预警指标的概念  37-42
    2.4.1 警情指标  37
    2.4.2 警源指标  37-38
    2.4.3 警兆指标  38
    2.4.4 预警指标及其指标体系  38-42
  2.5 概念开发的几个原则问题探讨  42-44
    2.5.1 概念的稳定与发展  43
    2.5.2 概念的理论概括与实际操作  43-44
    2.5.3 概念的复杂性与明确性  44
  2.6 本章小结  44-45
第三章区域水资源可持续利用预警系统的理论体系  45-79
  3.1 理论基础  45-58
    3.1.1 区域水资源可持续利用预警系统的哲学基础  45-48
    3.1.2 区域水资源可持续利用预警系统的系统科学基础  48-58
  3.2 预警原理  58-61
  3.3 调控机制  61-63
    3.3.1 预警系统的调控目标  61
    3.3.2 预警系统的调控原理  61-62
    3.3.3 预警调控的技术路线  62-63
  3.4 预警分析  63-78
    3.4.1 区域水资源可持续性的预警分析  64-70
    3.4.2 区域水资源系统稳定性的预警分析  70-78
  3.5 本章小结  78-79
第四章区域水资源可持续利用预警系统的基本方法  79-114
  4.1 基本方法  79-104
    4.1.1 综合评价的概念  79-80
    4.1.2 综合评价的基础  80-82
    4.1.3 综合评价的背景  82-85
    4.1.4 综合评价的论域  85-86
    4.1.5 综合评价的指标  86-100
    4.1.6 综合评价的方法  100-102
    4.1.7 综合评价问题讨论  102-104
  4.2 警度划分的方法  104-110
    4.2.1 系统化方法  104-105
    4.2.2 控制图方法  105-107
    4.2.3 突变论方法  107-108
    4.2.4 对比判断法  108
    4.2.5 专家确定法  108-109
    4.2.6 综合评判法  109-110
  4.3 警兆识别法  110-113
    4.3.1 K-L信息量法  110-111
    4.3.2 ARIMA(p，d，q)时差互相分析法  111-112
    4.3.3 聚类分析法  112
    4.3.4 马场法  112-113
    4.3.5 循环方式匹配法  113
  4.4 本章小结  113-114
第五章区域水资源可持续利用预警模型研究  114-137
  5.1 概述  114-115
  5.2 区域水资源可持续利用预警指标体系  115-121
    5.2.1 指标体系选取基本原则  115
    5.2.2 区域水资源可持续利用预警指标体系  115-121
  5.3 区域水资源可持续利用预警模型  121-132
    5.3.1 模型构架  121-122
    5.3.2 人工神经网络概述  122-129
    5.3.3 区域水资源可持续利用预警模型  129-132
  5.4 本章小结  132-137
第六章区域水资源可持续利用预警系统的研建  137-158
  6.1 系统研建的必要性及其实现的可能性  137-143
    6.1.1 区域水资源可持续利用预警系统研建的必要性  137-141
    6.1.2 区域水资源可持续利用预警系统实现的可行性  141-143
  6.2 区域水资源可持续利用预警系统的研发  143-155
    6.2.1 系统总体设计  144-145
    6.2.2 系统总体结构设计  145-146
    6.2.3 系统基本功能模块设计  146-148
    6.2.4 系统采集数据的流程分析  148-149
    6.2.5 系统整体需求  149-150
    6.2.6 RWRFWS1.0系统的研制  150-155
  6.3 区域水资源可持续利用预警系统实施的制约与对策  155-157
    6.3.1 预警意识的培养  155-156
    6.3.2 预警机构的建设  156-157
  6.4 本章小结  157-158
第七章实证分析  158-172
  7.1 元阳哈尼梯田概况  158-160
    7.1.1 前言  158
    7.1.2 研究区自然地理概况  158-160
    7.1.3 研究区社会经济现状  160
    7.1.4 元阳水资源开发利用中存在的问题  160
  7.2 元阳水资源可持续利用预警  160-170
    7.2.1 数据基础  160-162
    7.2.2 预警综合指数计算成果  162
    7.2.3 (1990-2004)预警结果  162-163
    7.2.4 2005-2020年元阳哈尼梯田核心区水资源可持续利用预警  163-167
    7.2.5 元阳哈尼梯田核心区水资源可持续利用预警结果分析  167
    7.2.6 调控对策  167-168
    7.2.7 调控具体措施  168-170
    7.2.8 调控结果分析  170
  7.3 本章小结  170-172
第八章主要结论  172-175
参考文献  175-187
致谢  187

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