区域水土资源的复合系统演化规律与联合优化配置研究

Evolution and driving mechanism of system analysis, as well as simulation on regional integrated water and land resources system, is studied, further rate variable fundamental in-tree System Dynamics model for integrated water and land resources optimal allocation is established, for reasonable use of water and land resources, as well as solid support for socio-economic development. Interactive relation and tendency of major elements within integrated water and land system with socio-economic and natural factors is studied, and theoretical framework of regional integrated water and land resources optimal allocation is set up. Evolution and driving mechanism of integrated system of water-land-society-economy-ecology system is analyzed. Moreover, rate variable fundamental in-tree System Dynamics (SD) model for integrated water and land resources optimal allocation is established with SD theory and rate variable fundamental in-tree modeling method based on Graph Theory. Then key parameters of this SD model are estimated with Genetic Algorithm. The SD model and parameter estimation method mentioned above is applied to the typical area with fundamental potentials for improvement of water-land resources development and utilization, thus efficient regional integrated water and land resources management can be supported. This research is favorable for promotion of discipline overlapping and fusion, as well as perfection of integrated planning and management of water and land resources.

为合理利用区域水、土资源，为经济社会发展提供有力支撑，从区域水土资源复合系统的系统分析与模拟的角度，研究区域水-土资源复合系统的演化驱动机制，建立区域水土资源联合优化配置的系统动力学流率基本入树模型。研究社会、经济和自然等因素共同作用下水土复合系统内部各要素的相互作用趋势，建立区域水土资源联合优化配置的理论框架。分析水资源-土地资源-社会经济-生态复合大系统的演化驱动机制，利用系统动力学理论和基于图论的流率基本入树的规范系统动力学建模法，建立区域水土资源优化配置的系统动力学流率基本入树模型，并对区域水土资源联合优化配置系统动力学模型的关键参数进行遗传算法估计，把上述模型与方法应用到水土资源开发利用模式改善潜力较大的代表性地区，为区域水土资源的高效管理提供重要依据。本项研究有助于促进水文水资源科学与地理科学、管理科学及智能科学的的交叉与融合，有助于水土资源联合规划与管理体系的完善。

以区域水土资源联合优化配置的多学科综合与新技术的应用成果相结合，明确了区域水土资源联合优化配置的内涵及主要构成要素，研究在社会、经济和自然等因素的共同作用下区域水资源、土地资源配置问题的相互作用趋势；并基于水资源优化配置、土地资源优化配置的常用模型，建立了水土资源耦合的优化配置模型的架构，从而建立了区域水土资源联合优化配置系统的框架体系。应用系统分析、可持续发展的思路，以水土资源联合优化配置的体系为基础，定量刻化了水、土资源配置系统与社会、经济、环境发展之间互动影响关系，将水、土资源配置涉及的所有要素，与社会、经济、环境系统，耦合成一个复杂的水-土-社会经济-生态模拟系统，利用系统动力学理论和流率基本入树的规范SD建模法，建立起了较完整的区域水土资源优化配置的系统动力学流率基本入树模型，并进行区域水土资源联合优化配置SD模型关键参数的遗传算法估计。.取得的主要成果有：考虑区域水土资源联合配置的主要构成要素，建立了区域水土资源联合优化配置系统的体系。应用基于图论原理与代数知识的流率基本入树的SD流图建立法，建立了较完整的区域水土资源优化配置SD流率基本入树模型。考虑SD模型中某些敏感参数对模型一致性的影响，提出了应用遗传算法对区域水土资源联合优化配置的SD模型中某些敏感参数进行参数估计的方法与步骤，并将其应用于实证研究中的模型参数估计中，取得了有建设性的实证研究计算成果。.已发表期刊论文9篇，其中SCI检索1篇、其他核心期刊论文8篇。协助培养硕士生6名，参加国际和国内学术会议分别2人次和7人次。