【技术实现步骤摘要】
基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法和系统
本专利技术属于社会水文学
,更具体地,涉及一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法和系统。
技术介绍
针对二元水循环问题,我国学者开展了水资源、水环境和水生态评价与管理研究,研究过程中涉及到的数学模型,涵盖了气候、资源、生态、经济、环境与社会等诸多因素,目前研究中,学者们主要集中考虑人类社会对二元水循环的驱动作用,但现阶段,二元水循环系统的演化对人类行为模式和社会经济模式和过程影响也越来越大,因此有必要考虑自然-社会系统的协同演变规律;此外对二元水循环的研究工作涉及各个学科,需要将各学科知识综合运用。然而,现有技术存在需水预测不准确的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法和系统,由此解决需水预测不准确的技术问题。为实现上述目的,按照本专利技术的一个方面,提供了一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法,包括如下步骤:根据流域间 ...
【技术保护点】
1.一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法,其特征在于,包括如下步骤:/n根据流域间人口规模、相对吸引力水平和环境因素,建立人口方程;/n考虑蓄水工程情况下的地区净蓄水量,建立水量平衡方程;/n根据环境污染水平和社会经济水平,建立生态环境方程;/n通过计算区域科技进步贡献率,建立科学技术革新方程;/n联合人口方程、水量平衡方程、生态环境方程和科学技术革新方程,构建人水耦合互馈系统动力学演化模型;/n利用人水耦合互馈系统动力学演化模型预测流域需水。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法,其特征在于,包括如下步骤:
根据流域间人口规模、相对吸引力水平和环境因素,建立人口方程;
考虑蓄水工程情况下的地区净蓄水量,建立水量平衡方程;
根据环境污染水平和社会经济水平,建立生态环境方程;
通过计算区域科技进步贡献率,建立科学技术革新方程;
联合人口方程、水量平衡方程、生态环境方程和科学技术革新方程,构建人水耦合互馈系统动力学演化模型;
利用人水耦合互馈系统动力学演化模型预测流域需水。
2.如权利要求1所述的一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法,其特征在于,所述人口方程的建立包括:
将流域分为多个分区,利用相对吸引力水平计算每个分区的人口自然增长率,利用环境因素和每个分区的人口自然增长率计算流域内部人口从一个分区迁移到另一个分区的迁移率,根据每个分区的人口规模、人口自然增长率以及流域内部人口从一个分区迁移到另一个分区的迁移率建立每个分区的人口规模随时间变化的函数,即人口方程。
3.如权利要求2所述的一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法,其特征在于,所述人口方程为:
其中,ψi代表i区的人口自然增长率,ψrij代表流域内部人口从i区迁移到j区的迁移率,i≠j,TPi-1、TPi、TPi+1分别表示i-1区、i区、i+1区的人口,t表示时间。
4.如权利要求1或2所述的一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法,其特征在于,所述水量平衡方程为:
其中,代表考虑蓄水工程情况下的地区净蓄水量,代表不考虑蓄水工程情况下的地区净蓄水量,W可供代表蓄水工程可供水量。
5.如权利要求1或2所述的一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法,其特征在于,所述生态环境方程为:
E(C,Z)=a3×Cm+b3×Zn
其中,C为社会经济水平,m为C的幂,Z为环境污染水平,n为Z的幂,a3和b3代表常数,a3>0,b3<0,m代表社会经济水平影响系数,0<m<1;n代表环境污染水平影响系数,n>1,E(C,Z)为环境因素。
6.如权利要求1或2所述的一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法,其特征在于,所述科学技术革新方程为:
F=A0eptKαLβ
其中,F代表产出,K代表资本投入,L代表劳动投入,α、β分别代表资本弹性、劳动弹性;A0为基期的技术水平,p为科技进步系数或技术进步率。
7.如权利要求1或2所述的一种基于人水耦合互馈系统动力学演化模型的预测方法,其特征在于,所述预测流域需水的具体实现方式为:...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈璐,易彬,路岚青,钟文杰,仇红亚,张寒松,吴常运,齐尧乐,林橙,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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