基于不確定性的大荔縣節(jié)水型種植結構優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-08-26 20:13
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,目前制約農(nóng)業(yè)發(fā)展最大的問題就是水資源,主要表現(xiàn)為水資源供需失衡,且不合理的開發(fā)利用引發(fā)了部分地區(qū)的地下水位下降,生態(tài)環(huán)境惡化,因此,針對水資源利用的研究很有意義,種植結構調(diào)整就是水資源優(yōu)化一種非常有效的非工程方式。本文以大荔縣主要種植農(nóng)作物為研究對象,首先分析了歷年農(nóng)作物種植結構與用水結構情況,然后以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益和綠水利用率最大為目標函數(shù),在充分保障當?shù)刭Y源供給的條件下建立農(nóng)作物種植結構優(yōu)化模型,考慮到模型中作物單產(chǎn)和單價的不確定性,采用蒙特卡洛模擬法耦合遺傳算法來求解,最后以2013年為現(xiàn)狀年得到優(yōu)化方案,并以2020年為規(guī)劃年對種植結構作出預測。通過研究全文主要得出如下結論:(1)大荔縣歷年總種植面積總體呈減少趨勢,近幾年較為穩(wěn)定;農(nóng)作物種植結構不穩(wěn)定,波動較大;農(nóng)作物用水結構時間差異比較大,信息熵值總體逐年增加,系統(tǒng)不穩(wěn)定,均衡度不高。(2)對現(xiàn)狀年進行種植結構優(yōu)化,并與優(yōu)化前對比分析,結果表明,小麥、玉米的種植面積略微增加,花生、棉花、油菜、蔬菜的種植面積都有減少,果樹種植面積增加較大;優(yōu)化后經(jīng)濟效益為[34.69,36.56]億元,提高了2.12...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 虛擬水和綠水
1.2.2 種植結構優(yōu)化
1.2.3 不確定性優(yōu)化
1.2.4 敏感性分析
1.3 研究內(nèi)容
1.4 研究方案及技術路線
1.4.1 研究方案
1.4.2 技術路線
2 大荔縣概況
2.1 自然地理
2.1.1 地理位置
2.1.2 地質(zhì)地貌
2.1.3 土壤植被
2.1.4 氣象條件
2.2 社會經(jīng)濟
2.3 區(qū)域水資源狀況
2.3.1 降雨資源
2.3.2 地表水資源
2.3.3 地下水資源
2.3.4 水資源總量
2.3.5 水資源利用現(xiàn)狀及存在的問題
2.4 本章小結
3 農(nóng)作物種植結構與用水結構分析
3.1 主要農(nóng)作物品種及種植現(xiàn)狀
3.2 農(nóng)作物種植結構演變
3.2.1 作物耕地面積時序變化
3.2.2 作物種植結構時序變化
3.3 作物用水結構演變
3.3.1 作物用水結構時序變化
3.3.2 基于信息熵的農(nóng)作物用水結構評價
3.4 本章小結
4 大荔縣種植結構多目標優(yōu)化模型
4.1 模型概述
4.2 模型的建立
4.2.1 系統(tǒng)目標函數(shù)
4.2.2 決策變量
4.2.3 約束條件
4.3 模型相關數(shù)據(jù)來源
4.3.1 模型基礎數(shù)據(jù)計算
4.3.2 規(guī)劃年指標預測
4.3.3 模型其它參數(shù)取值
4.4 本章小結
5 蒙特卡洛模擬耦合遺傳算法求解種植結構優(yōu)化不確定模型
5.1 應用MonteCarlo模擬模型中不確定參數(shù)
5.1.1 MonteCarlo模擬簡介
5.1.2 MonteCarlo模擬步驟
5.2 遺傳算法
5.2.1 遺傳算法簡介
5.2.2 遺傳算法求解步驟
5.3 計算結果及分析
5.3.1 現(xiàn)狀年優(yōu)化結果及分析
5.3.2 規(guī)劃年種植結構預測
5.4 本章小結
6 不確定因素敏感性分析
6.1 敏感性分析概述
6.2 敏感性分析的基本步驟
6.3 敏感性分析結果
6.4 種植結構調(diào)整意見
6.5 本章小結
7 結論與建議
7.1 結論
7.2 思考與建議
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于雙區(qū)間兩階段隨機規(guī)劃的黑河中游主要農(nóng)作物種植結構優(yōu)化[J]. 張帆,郭萍,李茉. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2016(11)
[2]基于多目標模糊優(yōu)化模型的蘭州市水資源優(yōu)化配置研究[J]. 張芮,喬延麗,祿芳霞,毛蘭. 節(jié)水灌溉. 2016(02)
[3]藍水和綠水視角下劃定“中國農(nóng)業(yè)用水紅線”探索[J]. 李保國,黃峰. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2015(17)
[4]雙區(qū)間規(guī)劃在單一作物水資源優(yōu)化配置中的應用[J]. 程居富,郭萍,李茉. 節(jié)水灌溉. 2014(12)
[5]我國糧食安全和“三農(nóng)問題”研究[J]. 蔣霞. 山西農(nóng)業(yè)科學. 2014(08)
[6]考慮不確定性的區(qū)間多階段隨機規(guī)劃模型研究[J]. 莫淑紅,段海妮,沈冰,韓海軍,聶思雨. 水利學報. 2014(12)
[7]基于區(qū)間機會約束規(guī)劃的濱州新區(qū)水資源優(yōu)化配置[J]. 劉三省,尹建光,李薇,黃國和,王哲. 水電能源科學. 2014(07)
[8]基于不確定性的水資源優(yōu)化配置模型及其實證研究[J]. 劉年磊,蔣洪強,吳文俊. 中國環(huán)境科學. 2014(06)
[9]基于雙層分式規(guī)劃的種植結構多目標模型研究[J]. 李茉,郭萍. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(09)
[10]多作物種植結構和灌溉水量優(yōu)化模型及算法研究[J]. 歐定華,夏建國,張莉,趙智. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2013(12)
博士論文
[1]基于水資源高效利用的塔里木河流域農(nóng)業(yè)種植結構優(yōu)化研究[D]. 陳兆波.中國農(nóng)業(yè)科學院 2008
碩士論文
[1]蒙特卡洛方法及應用[D]. 朱陸陸.華中師范大學 2014
[2]基于Monte Carlo的高速公路運營效益敏感性分析方法研究[D]. 朱佐輝.長沙理工大學 2013
[3]吉林省中西部玉米虛擬水中藍水、綠水劃分及時空分布特征研究[D]. 段佩利.東北師范大學 2012
[4]大荔縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展問題研究[D]. 張丹.西安建筑科技大學 2011
[5]基于水資源高效利用的農(nóng)業(yè)種植結構優(yōu)化[D]. 徐萬林.西北農(nóng)林科技大學 2011
[6]陜西渭北旱塬節(jié)水型種植結構優(yōu)化研究[D]. 高瓊.西南大學 2009
[7]不確定條件下城市多水源供水優(yōu)化配置[D]. 張靜.華北電力大學(北京) 2008
[8]蟻群算法的改進及其水資源應用[D]. 楊娜.東北農(nóng)業(yè)大學 2008
本文編號:3364893
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 虛擬水和綠水
1.2.2 種植結構優(yōu)化
1.2.3 不確定性優(yōu)化
1.2.4 敏感性分析
1.3 研究內(nèi)容
1.4 研究方案及技術路線
1.4.1 研究方案
1.4.2 技術路線
2 大荔縣概況
2.1 自然地理
2.1.1 地理位置
2.1.2 地質(zhì)地貌
2.1.3 土壤植被
2.1.4 氣象條件
2.2 社會經(jīng)濟
2.3 區(qū)域水資源狀況
2.3.1 降雨資源
2.3.2 地表水資源
2.3.3 地下水資源
2.3.4 水資源總量
2.3.5 水資源利用現(xiàn)狀及存在的問題
2.4 本章小結
3 農(nóng)作物種植結構與用水結構分析
3.1 主要農(nóng)作物品種及種植現(xiàn)狀
3.2 農(nóng)作物種植結構演變
3.2.1 作物耕地面積時序變化
3.2.2 作物種植結構時序變化
3.3 作物用水結構演變
3.3.1 作物用水結構時序變化
3.3.2 基于信息熵的農(nóng)作物用水結構評價
3.4 本章小結
4 大荔縣種植結構多目標優(yōu)化模型
4.1 模型概述
4.2 模型的建立
4.2.1 系統(tǒng)目標函數(shù)
4.2.2 決策變量
4.2.3 約束條件
4.3 模型相關數(shù)據(jù)來源
4.3.1 模型基礎數(shù)據(jù)計算
4.3.2 規(guī)劃年指標預測
4.3.3 模型其它參數(shù)取值
4.4 本章小結
5 蒙特卡洛模擬耦合遺傳算法求解種植結構優(yōu)化不確定模型
5.1 應用MonteCarlo模擬模型中不確定參數(shù)
5.1.1 MonteCarlo模擬簡介
5.1.2 MonteCarlo模擬步驟
5.2 遺傳算法
5.2.1 遺傳算法簡介
5.2.2 遺傳算法求解步驟
5.3 計算結果及分析
5.3.1 現(xiàn)狀年優(yōu)化結果及分析
5.3.2 規(guī)劃年種植結構預測
5.4 本章小結
6 不確定因素敏感性分析
6.1 敏感性分析概述
6.2 敏感性分析的基本步驟
6.3 敏感性分析結果
6.4 種植結構調(diào)整意見
6.5 本章小結
7 結論與建議
7.1 結論
7.2 思考與建議
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于雙區(qū)間兩階段隨機規(guī)劃的黑河中游主要農(nóng)作物種植結構優(yōu)化[J]. 張帆,郭萍,李茉. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2016(11)
[2]基于多目標模糊優(yōu)化模型的蘭州市水資源優(yōu)化配置研究[J]. 張芮,喬延麗,祿芳霞,毛蘭. 節(jié)水灌溉. 2016(02)
[3]藍水和綠水視角下劃定“中國農(nóng)業(yè)用水紅線”探索[J]. 李保國,黃峰. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2015(17)
[4]雙區(qū)間規(guī)劃在單一作物水資源優(yōu)化配置中的應用[J]. 程居富,郭萍,李茉. 節(jié)水灌溉. 2014(12)
[5]我國糧食安全和“三農(nóng)問題”研究[J]. 蔣霞. 山西農(nóng)業(yè)科學. 2014(08)
[6]考慮不確定性的區(qū)間多階段隨機規(guī)劃模型研究[J]. 莫淑紅,段海妮,沈冰,韓海軍,聶思雨. 水利學報. 2014(12)
[7]基于區(qū)間機會約束規(guī)劃的濱州新區(qū)水資源優(yōu)化配置[J]. 劉三省,尹建光,李薇,黃國和,王哲. 水電能源科學. 2014(07)
[8]基于不確定性的水資源優(yōu)化配置模型及其實證研究[J]. 劉年磊,蔣洪強,吳文俊. 中國環(huán)境科學. 2014(06)
[9]基于雙層分式規(guī)劃的種植結構多目標模型研究[J]. 李茉,郭萍. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(09)
[10]多作物種植結構和灌溉水量優(yōu)化模型及算法研究[J]. 歐定華,夏建國,張莉,趙智. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2013(12)
博士論文
[1]基于水資源高效利用的塔里木河流域農(nóng)業(yè)種植結構優(yōu)化研究[D]. 陳兆波.中國農(nóng)業(yè)科學院 2008
碩士論文
[1]蒙特卡洛方法及應用[D]. 朱陸陸.華中師范大學 2014
[2]基于Monte Carlo的高速公路運營效益敏感性分析方法研究[D]. 朱佐輝.長沙理工大學 2013
[3]吉林省中西部玉米虛擬水中藍水、綠水劃分及時空分布特征研究[D]. 段佩利.東北師范大學 2012
[4]大荔縣域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展問題研究[D]. 張丹.西安建筑科技大學 2011
[5]基于水資源高效利用的農(nóng)業(yè)種植結構優(yōu)化[D]. 徐萬林.西北農(nóng)林科技大學 2011
[6]陜西渭北旱塬節(jié)水型種植結構優(yōu)化研究[D]. 高瓊.西南大學 2009
[7]不確定條件下城市多水源供水優(yōu)化配置[D]. 張靜.華北電力大學(北京) 2008
[8]蟻群算法的改進及其水資源應用[D]. 楊娜.東北農(nóng)業(yè)大學 2008
本文編號:3364893
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