兖州市水资源承载力多情景评价研究
时间:2025-03-09
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兖州市水资源承载力多情景评价研究
第27卷第5期 2010年5月长 江 科 学 院 院 报
JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteVol.27 No.5May.2010
文章编号:1001-5485(2010)05-0024-05
兖州市水资源承载力多情景评价研究
吕建树,刘煜杰,倪腾南
(山东师范大学人口 资源与环境学院,济南 250014)
摘要:采用改进的TOPSIS法和模糊综合评价法,选取人均供水量、水资源利用率、生活用水定额、万元工业产值需水量、供水模数、需水模数、生态环境用水率7项评价指标,对兖州市2007-2030年3种不同情景下的水资源承载能力进行了分析、评价和预测。结果表明:兖州市现状年(2007年)水资源已经有相当程度的开发利用,但仍有一定的开发潜力;在未来20多年中,随着经济社会的进一步发展,兖州市的水资源承载能力将不断变弱,但仍然可以维持在可承载的范围内,水资源将逐渐成为制约兖州市经济社会发展的主要因素之一;大力开源、建设节水型社会及合理配置水资源将是提高水资源承载力的主要措施。
关 键 词:水资源承载力;改进TOPSIS法;模糊综合评价;中图分类号:TV213 文献标识码:A
成部分
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m/人,仅占全国水平的的22%、世界水平的4.5%。兖州市是全国经济实力百强县,工农业发达,近年来随着经济的不断发展,对水资源的压力不断增大,水资源对全市社会经济发展的制约作用已明显体现出来,因此研究水资源承载力、实现对水资源的合理配置对全市的经济社会发展显得尤为重要。
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,况。载力进行研究,用的定义,我们将水资源承载力定义为“在一定的社会经济水平和社会生产条件下,水资源可最大供给工农业生产、人民生活和生态环境保护等用水的能力。即现有条件下水资源的最大开发容量,在此容量下水资源可自然循环和更新,不会造成环境恶化”。近年来,许多学者
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利用多情景分析对水资
2 研究方法和资料来源
2.1 研究方法
源承载力进行研究,取得了较好的效果,本文采用改进的TOPSIS法和模糊综合评价法对兖州市水资源承载力进行多情景评价研究。
目前区域水资源承载力的研究方法很多,主要有常规趋势法、主成分分析法、模糊综合评价法、系统动力学、模糊物元模型、TOPSIS法、人工神经网络、投影寻踪法等。本文对兖州市水资源承载力评价研究采用的是改进的TOPSIS法和模糊综合评价两种方法。模糊综合评价法是在水资源承载力研究中应用较广且比较成熟的一种方法,其实质就是对主观产生的“离散”过程进行综合处理
[4]
1 兖州市水资源概况
兖州市地处鲁中南山地丘陵西麓汶泗冲积平原,隶属于山东省济宁市,位于东经116°35′21″~116°53′36″,北纬35°23′31″~35°43′17″之间,总面积
,但此方法不能充分利
约648km;属于淮河流域、南四湖水系;主要过境河流有泗河、洸府河、杨家河等,均向西汇入南四湖。
兖州市属于暖温带大陆性季风气候,多年平均气温为14.3℃,降水量年际及年内分布不均匀,多年平均降水量为696.3mm;多年平均水资源总量为2.92×10m,水资源构成以地下水为主,人均水资
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2
用有效信息;TOPSIS法是一种常用的多目标决策分析法,是近年来才引入水资源承载力研究的新方法,通过逼近理想解来对各评价对象进行排序,从而对各评价对象进行综合评价
[5]
,可以充分利用有效信息。
因此,这两种方法可以取长补短,相互验证,最终可以得出科学、客观、合理的评价结果。
收稿日期:2009208228;修回日期:2009211203
基金项目:国家自然科学基金(40471122),山东省自然科学基金(Y2008E13)联合资助作者简介:吕建树(19862),男,山东莱芜人,硕士研究生,主要从事水资源评价、土地利用与生态安全等方面的研究,(电话)15054119668,
(电子信箱)lvjianshu@http://www.77cn.com.cn。
兖州市水资源承载力多情景评价研究
第5期吕建树等 兖州市水资源承载力多情景评价研究
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2.1.1 改进的TOPSIS法
tij=rij-kj;T=(tij)m×n,Ti为T的第i个行向量。
传统TOPSIS法采用欧氏距离对各评价对象与
理想解(最优解)和负理想解(最劣解)之间进行距离的计算,但存在评价对象可能同时逼近理想解和负理想解的缺点,而垂直距离可以解决这个缺点。
[5,6]
改进的TOPSIS法的基本思想是:首先对原始数据进行标准化,然后利用熵权法和层次分析法确定各项评价指标的权重,构造加权矩阵,并且确定理想解和负理想解,最后计算各评价对象与理想解之间的垂直距离,距离越小,说明评价对象越优;反之,则越差。具体步骤如下:
(1)构造原始数据矩阵。设有m个评价对象,
n个评价指标,组成原始数据矩阵X=(xij)m×n,并
2.1.2 模糊综合评价法
模糊综合评价的基本思想是在原始数据的基础上,利用隶属函数进行单因素评价,进而得出评价矩阵,最后将评价矩阵与权重矩阵进行模糊变换,从而得出对各级评价标准的隶属度。具体步骤如下:
(1)建立因素集U=(u1,u2,…,um)和V=(v1,
v2,…,vn)评判集。
(2)确定评判矩阵。即根据隶属函数[9],确定
各指标的实际值对不同级别的隶属度,得到单因素评价集,进而得出评判矩阵A:
a11 a12 … n
=
a22n