建三江管理局水土資源復(fù)合系統(tǒng)分形特征分析.pdf

1、建三江管理局是我國(guó)為數(shù)不多商品糧生產(chǎn)基地中的典型代表。最近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展與人口的持續(xù)增加，人類對(duì)農(nóng)業(yè)水土資源要素的干擾日益增強(qiáng)，農(nóng)業(yè)水土資源的復(fù)雜性特征日益明顯。能否準(zhǔn)確分析當(dāng)?shù)厮临Y源系統(tǒng)復(fù)雜性已成為實(shí)現(xiàn)水土資源優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)土地利用與水資源開發(fā)相適應(yīng)的關(guān)鍵，同時(shí)也是當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)平衡發(fā)展的關(guān)鍵。因此，從和諧發(fā)展理念出發(fā)，全面的對(duì)研究區(qū)水土資源系統(tǒng)復(fù)雜性特征進(jìn)行深入挖掘，提出提高區(qū)域水土資源開發(fā)利用程度的優(yōu)化配置方案，

2、對(duì)于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展及保障我國(guó)糧食安全具有重要意義。
　　 本文以黑龍江農(nóng)墾建三江管理局為研究對(duì)象，以分形理論為指導(dǎo)，分別對(duì)地下水埋深、降水、土地資源利用類型等水土資源要素進(jìn)行復(fù)雜性測(cè)度分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)建三江管理局水土資源利用進(jìn)行優(yōu)化配置研究。主要內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)根據(jù)黑龍江省建三江管理局水務(wù)局提供的建三江管理局各場(chǎng)區(qū)地下水埋深資料和歷年降水資料，采用雙譜分析法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙譜估計(jì)，確定數(shù)據(jù)序列的非線性特征

3、。結(jié)果表明:建三江管理局下屬各場(chǎng)區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的雙譜分析結(jié)果都是非平坦圖形，且其俯視圖均表現(xiàn)出明顯的對(duì)稱性，說(shuō)明建三江管理局15個(gè)場(chǎng)區(qū)的地下水埋深序列和降水序列監(jiān)測(cè)資料不是隨機(jī)正態(tài)序列，而是非線性時(shí)間序列。與其他譜分析方法相比，所采用的雙譜分析方法具有結(jié)果清晰、分辨率高、雙譜峰值位置明確等特點(diǎn);
　　 (2)分別應(yīng)用基于曲線長(zhǎng)度的時(shí)間序列-分形維數(shù)法、菱形鄰域內(nèi)的G-P算法、多時(shí)間尺度半方差分維方法對(duì)建三江管理局逐月地下水埋深序列、

4、降水序列復(fù)雜性進(jìn)行了測(cè)度分析，繪制復(fù)雜性分區(qū)空間分布圖，并通過(guò)可變參量分析確定出多時(shí)間尺度半方差分維方法穩(wěn)定性最高;根據(jù)研究區(qū)域耕地、林地、水面、可墾荒地等各種土地利用類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用邊界維數(shù)法及GIS技術(shù)分析了土地利用結(jié)構(gòu)分形特征;
　　 (3)采用等權(quán)平均方法度量了水土資源復(fù)合系統(tǒng)整體復(fù)雜性特征，利用GIS的可視化功能，繪制了建三江管理局各分區(qū)水土資源復(fù)合系統(tǒng)復(fù)雜性空間分布圖。結(jié)果顯示:建三江管理局水土資源復(fù)合系統(tǒng)復(fù)雜性中

5、區(qū)最高，南區(qū)次之，北區(qū)最低且具有明顯的分區(qū)特征。
　　 (4)以建三江管理局各分區(qū)復(fù)雜性特征研究成果、各年地下水和降水年鑒資料、各土地利用類型統(tǒng)計(jì)結(jié)果為資料依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，可持續(xù)發(fā)展為最終目標(biāo)，建立建三江管理局2015年及2020年水土資源優(yōu)化配置模型。利用基于粒子群算法的主從多博弈主體演化博弈方法對(duì)模型進(jìn)行求解。進(jìn)一步采用主成分分析法計(jì)算各子系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)以反映各子系統(tǒng)平均發(fā)展水平