区域水资源可持续利用评价指标体系构建和评价方法研究

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1、学校编号：１０３９４图书分类号：学号２０１２０８１１密级：：？巧走巧於大＃全日制学术学位研究生硕±学位论文区域水资源可持续利用评价指标体系构建和评价方法研究ＳｔｕｄｏｎＥｓ化ｂｌｉｓｈｍｅ田ｔｏｆＩｎｄｉｃａ化ｒｓＳｓｔｅｍａｎｄｙｙ乂ｓｓｅｓｓｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄｓ化ｒＳｕｓ化ｉｎａｂｉｌｉｔｏｆＲｅｉｏｎａｌｙｇＷａ化ｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＵｓｅ王壬学科专业：自然地理学研巧方向：自然资源与环境指导教师：陈兴伟教授申请学位级别

2、：理学硕±学位论文提交日期：２０１５年６月１日论文评阅人：论文答辩日期：２０１５年５月２８日答辩委员会主席：黄河清研究员学位授予单位：福建师范大学学位授予日期：２０１５年６月巧日２０１５年６月摘要■中文摘耍区域水资源可持续利用评价是可持续水资源管理的基础和前提，是水资源可持一续利用研究的主要方式之，水资源可持续利用评价指标体系（虹ｄｉｃａｔｏｒｓＳｙｓｔｅｍｆｏｒＳｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＵ

3、ｓｅＥＳＡＷＲＵ）构建和评价方法则是评ｙ，价过程中的两大核也内容。本论文主要开展了３方面研巧：（１）基于区域水资源可持续利用评价指标体系（ＩｎｄｉｃａｔｏｒｓＳｙｓｔｅｍｆｏｒＳｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＷａｔｅｒ一Ｒｅｓｏｕｒｃ的Ｕｓｅ投ＳＡＷＲＵ）构建的般方法与步骤，提出围绕初始、优化和检验Ｈ，个过程进行投ＳＡＷＲＵ构建的新思路、理论与方法；针对投ＳＡＷＲＵ中的指标信息重复和干扰问题，提出相关分析与粗髓集（Ｒｏｕ班Ｓｅｔ民Ｓ）属性约简相结合的方法，实现指

4、标体系的优化，并采用灰色关联度评价与ＲＳ属性重要度賴合的综合指数模型检验优化结果。Ｗ福建省为例，９个设区市为研究单元，依据可持续发展理论，从水资源条件、开发利用状况、生态环境和社会经济４个方面，构建由３０项指标组成的巧始投ＳＡＷＲＵ，通过筛选得到由１２项指标构成的优化投ＳＡＷＲＵ，进而对这两套指标体系进行评价并检验优化效果ＩＳＳＡＷＲＵ，提出区域水。（２）基于福建省一资源可持续利用评价的ＲＳ－ＳＶＭ模型ＳＶＭ，并与单模型的应用效果进斤对比分析。（３）基于福建省优化技ＳＡＷＲＵ，在评价指标体系不变的

5、条件下，对比研巧两（Ｐｒｉｎｃｉａ类７种典型评价方法的特点及其应用效果，即综合指数型的主成分分析法ｐｌＣｏｎｐｏｎｅｎｔＡｎａｌｓｉｓＰＣＡ）、层次分析法（ＡｎａｌｔｉｃＨｉｅｒａｒｃｈＰｒｏｃｅｓｓＡＨＰ）、灰色关ｙ，ｙｙ，联度法、改进序关系法和等级分类型的模糊综合评判法、ＢＰ神经网络和支持向量机（ＳｕｐｐｏｒｔＶｅｃｔｏｒＭｅｃｈｉｎｅ，ＳＶＭ）〇研巧结果表明：（１）基于相关分析与Ｈｏｒａｆａ属性约简相结合的指标信息优化方案是可行的，能够筛除重复和干抗信息，简化繁杂的指标体系，降

6、低后续评价的计算复杂度及输入的属性维度ＩＳＳＡＷＲＵ能够获得与巧始，并且信息筛选后的优化一－ＩＳＳＡＷＲＵ效果同等或更合理的评价结果。（２）通过ＲＳＳＶＭ和单ＳＶＭ模型的对比可知，优化ＩＳＳＡＷＲＵ剔除了干扰指标信息，但并没有降低ＳＶＭ的分类精度，却减少了样本输入的属性维度－，降低了模型的计算复杂度，并且ＲＳＳＶＭ模型在区域水资源可持续利用评价中具有可行性一，可获得与单ＳＶＭ模型效果同等或更合理的评价结果。（３）在相同评价指标体系条件下，两类７种不同方法所得评价结果Ｉ福建师范大学硕壬学位

7、论文一一有定差别。ＰＣＡ法和ＡＨＰ法的评价结果致性最高，且综合指数型方法中这两种评价方法的应用结果更为可靠；改进序关系法高估了泉州市的水资源可持续利巧，而灰色关联度法存在高估水资源可持续利用水平较低区域的评价值水平，且综合评价指数分布范围小、区域间分辨间隔小的不足之处；等级分类型的模糊综合评判、ＢＰ神经网络和ＳＶＭ评价结果差异较大，规律性不明忌。从评价过程的复杂性来看，传统的ＰＣＡ、ＡＨＰ、灰色关联度和模糊综合评判法的评价过程相对简单稳定，而ＢＰ神经网络和ＳＶＭ则需要进行模型的复杂训练。由于受指

8、标等级标准划分、训练样本生成和模型参数设置等因素的影响，ＢＰ神经网络和ＳＶＭ应用于水资源可持续利用评价的稳定性相对差。（４）通过综合指数型方法评价指数和等级分类型方法评价等级综合平均的方式，得到福建省９设区市的水资源可持续利用水平排序为；Ｈ明＞龙岩＞南平＞德＞＞＞＞＞宁泉州潭