可變模糊集理論在水資源系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、水是生命活動的物質基礎，是人類賴以生存、發(fā)展的基礎性自然資源。作為戰(zhàn)略性的經(jīng)濟資源，水資源始終是影響人類社會發(fā)展的重要因素。因此，水資源科學在認識自然、改造世界的斗爭中，有著重要的意義和廣闊的前途。 現(xiàn)實的水資源系統(tǒng)是一個具有社會性、自然性、開放性和動態(tài)性的復雜巨系統(tǒng)。影響水資源系統(tǒng)的因素很多，涉及到自然、社會、經(jīng)濟、技術等多個相互聯(lián)系但又相互制約的因素，這些因素的不確定性與模糊性使得經(jīng)典數(shù)學理論難以完善地解決水資源系統(tǒng)中的實際

2、問題。本文在可變模糊集理論的基礎上，研究將該理論的相關模型和方法應用于水文水資源系統(tǒng)的環(huán)境污染評價、污染負荷分配、水旱災害評估、澇區(qū)分類研究、南水北調工程中黃河上、中游水量重新分配決策等各個方面。同時，結合應用對模型參數(shù)及其變化、模型拓展等方面進行了相應的研究，取得了一定的成果。 主要研究內容成果概括如下： 1.模糊可變評價模型參數(shù)研究及其在水環(huán)境質量評價中的應用 研究模糊可變評價模型的參數(shù)，建議一種實用的確定M

3、值位置及區(qū)間[c，d]范圍值的方法。應用模糊可變評價模型及建議方法于水環(huán)境質量綜合評價領域，通過哈爾濱江段的實例，對模型的理論研究成果進行驗證，并結合模型參數(shù)α、p四種組合情況，綜合四個子模型的評價結果，利用模型的可變性對級別特征值的穩(wěn)定性進行分析，取得了較好的評價結果，一定程度消除了模型參數(shù)不同對評價結果的影響。 2.水污染負荷總量分配方法研究 在水污染負荷總量分配領域，由于影響因素眾多，多數(shù)原有的理論和方法由于片面的

4、依據(jù)經(jīng)濟效益或者公平原則難免會對分配方案的具體實施帶來障礙。本文將總量控制理論與可變模糊集決策單元系統(tǒng)理論相結合，充分考慮了影響水污染負荷分配所涉及的社會、經(jīng)濟、環(huán)境和技術的多方面要求。將可變模糊集決策單元系統(tǒng)理論應用于水污染負荷分配問題中，提高了分配方案的可操作性，為污染負荷的合理分配提供了一種新方法。 3.可變模糊聚類迭代模型在干旱程度評估中的應用 結合可變模糊集的相關理論，考慮模糊聚類循環(huán)迭代模型中參數(shù)的可變特性，

5、通過聚類模型權重參數(shù)的改變，分別進行聚類運算，相互印證了分類結果的穩(wěn)定性，提高了評價結果的可信度。并結合水文干旱的實例，說明其可行性與實用性，為水文干旱程度評估提供了一種新的方法。 4.基于模糊優(yōu)選神經(jīng)網(wǎng)絡模型的遼寧省澇區(qū)分類研究 指出澇災與洪災的不同，分析遼寧省的澇區(qū)現(xiàn)狀，采用模糊優(yōu)選神經(jīng)網(wǎng)絡模型，選取遼寧省35個縣(區(qū))的實測資料進行分類研究，既能用模糊概念來表達人的知識和經(jīng)驗，又可利用神經(jīng)網(wǎng)絡較強的學習能力，獲得了

6、比較符合實際的分類結果。為澇漬災害的研究提供了一種新的方法。 5.可變模糊集決策理論與方法在黃河置換水量分配中的應用研究 在南水北調東、中線供水情況下，黃河下游置換出的水量在黃河上、中游地區(qū)的重新分配問題。依據(jù)可變模糊集理論與模糊集決策單元系統(tǒng)理論，對黃河置換水量進行分配決策，既考慮了經(jīng)濟發(fā)展、缺水狀況等定量指標，又考慮了科技、人口、醫(yī)療等諸多難以量化的定性指標；把多地區(qū)、多層次、多指標復雜的黃河置換水量決策問題轉化為對

7、于一系列單元系統(tǒng)模糊可變優(yōu)選問題的求解，所得成果可供南水北調中、東線工程黃河置換水量決策支持參考之用。 6.模糊可變識別模型的拓展及其在清晰識別中的應用 拓展模糊可變識別模型優(yōu)化準則參數(shù)α的變化范圍，使得模糊可變識別模型既可以應用在模糊識別，也可以應用在清晰識別問題中。在清晰識別問題中增強了識別結果的說服力，論述了模糊可變識別模型中相對隸屬度，受模型參數(shù)α變化的影響的一般趨勢，并結合實例論述了該拓展方法在遙感系統(tǒng)地物清晰