基于人工神经网络的喀斯特地区水资源承载力综合评价-中国岩溶.pdf

第z9卷 第 2期 中 国 岩 溶 Vo1．29 No．2 2010年 6月 CARS0L0GICA SINICA Jun．2010 文章编号：1001—4810(2010)02--O17O—o6 基于人工神经网络的喀斯特地区 水资源承载力综合评价 — — 以贵州省为例 郑长统，梁 虹 (贵州师范大学地理与环境科学学院，贵州 贵阳 550001) 摘 要：运用BP网络对贵州喀斯特地区水资源承载力进行综合评价，并与灰色关 联投影法评价结果进行对比。结果表明，两种方法的评价结果整体差别不大，但安 顺市和铜仁地区的承载力差别很大。神经网络法所得结果，铜仁地区水资源开发 利用潜力最大，而安顺市则很小，仅高于贵阳市；但灰色关联投影法所得结果，铜 仁地 区的水资源承载力却比安顺市低很多。通过与前人研究结果 比较，BP网络的 评价结果更加符合实际情况。应用Kohonen网络进行分析，结果表明水资源总量 和经济发展水平是影响贵州各地区水资源承载力的主要因素；此外，人 口对遵义 市的水资源承载力也有较大的影响，铜仁和毕节地区受喀斯特的影响较其他地区 显著。 关键词：水资源承载力；喀斯特地区；BP网络；Kohonen网络 中图分类号：TV211．1 ；TP183 文献标识码：A 可持续发展是人类生存与发展的自身需要和必 分分析方法[5]、系统动力学方法[6]、模糊综合评价 然选择，它是对现行经济发展模式的改革和对环境保 法 、投影寻踪法嘲、神经网络法[。等方法，但这些研 护、资源利用永远持续下去的保障[1]。水资源的可持 究方法应用于喀斯特地区的很少。对喀斯特地区水资 续开发利用是保障社会经济可持续的重要因素，而 源承载力的研究主要有王在高对喀斯特地区水资源 保证水资源可持续开发利用的关键任务是保护水资 承载力指标体系及理论模型进行 了构建L1叩；周亮广 源的再生能力，只要当代人对水资源的开发利用不超 应用多 目标灰色关联投影法对喀斯特地区水资源承 过水资源 的承载能力，水资源就能持续利用下去L2]。 载力进行了预测[4]。水资源承载力指标多种多样，各 喀斯特地区独特的水文地貌结构及其功能效应，使 指标与承载力等级之间存在复杂的非线性关系。神经 其在流域空间结构、水系发育规律、水文动态等方面 网络具有高度的非线性映射和 自学习功能，鉴于其在 与常态流域存在巨大差异[引，增加了喀斯特地区水资 模式识别与分类方面取得的 良好效果[1 ]，本文采 源的开发利用难度 。同时，喀斯特地区生态环境脆弱， 用BP网络对喀斯特地 区水资源承载力进行综合评 价，并通过Kohonen网络将各地区按影响水资源承 因而合理估算喀斯特地区水资源可开发利用的程度， 载力的因素进行分类，分析影响各地区水资源承载力 明确喀斯特发育与水资源承载力的关系，对喀斯特地 的主要因素，为喀斯特地区水资源可持续开发利用提 区水资源承载力作出合理评价L4]，对于我国西南喀斯 供决策依据。 特地区水资源可持续开发利用有重要意义。 我国 目