[發明專利]一種氣候變化下水資源脆弱性的評價方法

無效

• 申請號: 201110054446.9
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102129515A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 楊曉華;張學君;美英;郭亞男;姜榮
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

(一)技術領域

本發明涉及水資源脆弱性的評價方法，尤其涉及一種氣候變化下水資源脆弱性的評價方法。屬于人工智能評價領域。

(二)背景技術

水資源脆弱性是水資源特性中一個獨特性質，是水資源可持續開發利用的障礙，關系到社會經濟和生態環境可持續發展。氣候變化對水資源系統具有巨大的擾動作用，特別是極端氣候事件的發生，改變了水資源系統內部的正常循環以及外部的供需狀況，對水資源有著顯著而廣泛的影響。為應對氣候變化對水資源脆弱性的影響，保護水資源安全和維持水資源可持續開發利用，開發一種氣候變化下水資源脆弱性的評價方法顯得十分必要。

綜合目前水資源脆弱性的評價方法，從評價理論的角度分析主要分為兩種：指數方法和綜合評價方法。

指數方法主要是基于水資源脆弱性內涵，從所要研究角度相應地構造脆弱性指數。指數法簡單、易操作，但存在篩選標準不準確、定量性差、精確度欠缺，評級結果依賴于一個指標，無法全面涵蓋水資源脆弱性的內涵和綜合反映區域水資源系統整體脆弱性情況。

綜合評價方法主要有灰關聯分析、模糊綜合評價和神經網絡等，其中灰關聯分析法存在評價值趨于均化、分辨率不高的缺點，模糊綜合評價隸屬度的確定帶有了主觀隨意性，而人工神經網絡理論建模過程屬于黑箱方法。

氣候變化下水資源系統即高度復雜又相互聯系，為了避免以上方法的局限性，有必要尋求一種水資源脆弱性評價的全面綜合、相互聯系的評價方法，對氣候變化下水資源脆弱性評價提供一種合理的綜合評價方法。

(三)發明內容

1、目的：本發明的目的是提供一種氣候變化下水資源脆弱性的評價方法，它以集對分析聯系數方法為基礎，巧妙結合層次分析法和模糊評價法，提出一種新的聯系智能綜合評價方法。本發明首先根據建立的氣候變化下水資源脆弱性的評價指標體系及標準，利用特征向量的方法確定出各指標的權值；然后構建評價地區與地區水資源脆弱性集對，引入聯系數的概念將集對的同異反聯系起來；進而利用聯系數計算公式得到子系統和總系統的聯系數；最后利用“均分原則”得到子系統和總系統聯系數的值，確定評價的等級。

2、技術方案：本發明一種氣候變化下水資源脆弱性的評價方法，它適用于在已建立合理公正的評價指標體系的前提下，可結合Matlab等數學軟件進行運算，該方法具體步驟如下：

步驟一：利用特征向量方法確定評價指標權重

首先，基于建立的氣候變化下水資源脆弱性評價的指標體系和等級標準(以s層指標體系和n級標準為例)，利用Satty9級分度見下列表1，分別建立同一層的目標重要性判斷矩陣A_i(i為判斷矩陣的個數，其中q_j為第j層的指標個數)；

表1??目標重要性判斷矩陣中元素的取值

然后，根據公式(1)得出判斷矩陣最大特征值λ_imax，再由公式(2)計算出最大特征值λ_imax對應的特征向量w_i；

Det(A_i-λE)＝0????(1)

A_iw_i＝λ_imaxw_i????(2)

最后，引入一致性指標CI和一致性比率CR，進行一致性檢驗：由CR用來判斷矩陣A_i能否被接受，若CR＞0.1，說明判斷矩陣中各元素估計的一致性太差，應重新估計；若CR＜0.1，則可認為判斷矩陣中各元素估計基本一致，這時w_i即可作為各層指標權重。

CI＝(λ_max-n)/(n-1)????(3)

CR＝CI/RI??????????????(4)

其中RI為同階矩陣的隨機指標，其值見下列表2

表2??n階矩陣的隨機指標指標RI