氣候變化模式下森林結(jié)構多目標優(yōu)化模型研究

森林結(jié)構決定森林的功能，森林結(jié)構優(yōu)化面臨著全球氣候變化影響的挑戰(zhàn)。研究未來氣候變化背景下森林結(jié)構的動態(tài)變化規(guī)律,構建包含氣候環(huán)境影響因子的森林結(jié)構優(yōu)化模型已成為森林經(jīng)營的重要內(nèi)容。項目擬以闊葉混交林為對象，通過森林結(jié)構指標解析，從空間結(jié)構和非空間結(jié)構兩方面建立和完善森林結(jié)構量化指標體系；基于固定樣地數(shù)據(jù)、區(qū)域氣象數(shù)據(jù)、土壤及地形數(shù)據(jù)，應用非線性混合效應模型法建立氣候變化模式下的森林生長收獲預估模型和樹種多樣性模型。在此基礎上，針對氣候變化的時間和季節(jié)性以及環(huán)境因子變化的動態(tài)性，建立基于生長收獲預估模型和樹種多樣性模型的森林結(jié)構動態(tài)多目標優(yōu)化模型，并應用群智能算法求解模型。根據(jù)模型模擬和預測未來3種氣候變化模式下的森林結(jié)構變化及其對功能的響應，提出應對氣候變化的闊葉混交林結(jié)構優(yōu)化方案。研究結(jié)果將深入了解未來氣候變化背景下森林結(jié)構變化規(guī)律，為應對未來氣候變化的森林經(jīng)營決策提供理論依據(jù)。 2100433B

供水管網(wǎng)是城市重要的基礎設施，承擔著將自來水按質(zhì)保量的從凈水廠輸配給用戶的任務。對供水管網(wǎng)性能進行綜合評價與多目標更新優(yōu)化的研究，一方面對城市供水系統(tǒng)的安全輸配具有重要的理論意義，另一方面可保障供水管網(wǎng)的可持續(xù)健康發(fā)展。 課題首先調(diào)研天津供水企業(yè)，選定研究對象，基于開源的EPANET水力水質(zhì)模擬平臺，對供水管網(wǎng)實現(xiàn)模型校驗并進行動態(tài)模擬，進而為管網(wǎng)性能進行評價提供狀態(tài)數(shù)據(jù)。 其次，選定水力可靠性、水質(zhì)安全性、結(jié)構穩(wěn)定性、系統(tǒng)節(jié)能性以及系統(tǒng)經(jīng)濟性這五項評價指標，并在此基礎上結(jié)合改進的AHP（The Analytic Hierarchy Process）層次分析法構建供水管網(wǎng)性能評價體系，用于評估管網(wǎng)的綜合性能。 再次，分別基于極限爆管率和管網(wǎng)綜合性能評價，建立管網(wǎng)優(yōu)先更新管段的模型，參考供水部門提供的管道更換預算，確定待更新管段集合。 最后，結(jié)合待更新管段數(shù)據(jù)集合，建立投資運行費用最低、可靠性高的多目標更新優(yōu)化模型。在該多目標更新優(yōu)化模型中，創(chuàng)新地增加了最少碳排放量的目標。模型求解基于GPU并行計算技術和NSGA-II算法，并通過工程實例驗證了多目標更新優(yōu)化模型和算法的可行性。 關鍵詞：供水管網(wǎng)；性能綜合評價；多目標；更新；優(yōu)化 2100433B

吳學文編著的《考慮生態(tài)的多目標水電站水庫混沌優(yōu)化調(diào)度研究》系統(tǒng)探討了考慮生態(tài)的多目標水電站水庫優(yōu)化調(diào)度的理論、方法及其應用問題。主要內(nèi)容包括：緒論、水電站入庫徑流混沌預測、考慮生態(tài)的多目標水電站水庫優(yōu)化調(diào)度模型構建、水電站水庫優(yōu)化調(diào)度混沌遺傳算法設計、水電站水庫優(yōu)化調(diào)度自動化監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)、萬家寨水電站水庫優(yōu)化調(diào)度實例研究、總結(jié)與展望等。

《考慮生態(tài)的多目標水電站水庫混沌優(yōu)化調(diào)度研究》可作為水利水電工程技術人員、經(jīng)濟管理人員及廣大水利工作者的參考書，也可作為高等院校水利類相關專業(yè)研究生的教學參考書。

森林景觀是一個復雜開放的生態(tài)系統(tǒng)，在林分尺度上的研究成果不能夠全面、準確地反映森林景觀的現(xiàn)狀及其變化規(guī)律。本研究把森林景觀作為研究對象，在研究區(qū)內(nèi)連續(xù)的森林景觀中提取“斑塊耦合體”，建立加權森林景觀斑塊耦合網(wǎng)絡模型，分析森林景觀斑塊耦合網(wǎng)絡的特性，采用計算機仿真技術研究森林景觀斑塊耦合網(wǎng)絡穩(wěn)定性，建立斑塊耦合網(wǎng)絡評價指標體系，構建森林景觀斑塊耦合網(wǎng)絡結(jié)構優(yōu)化模型?；谘芯繀^(qū)域 201 個“斑塊對”的外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)，研究了不同景觀類型的斑塊邊緣效應及其耦合作用大小，構建了基于森林景觀斑塊間耦合作用的加權森林景觀斑塊耦合網(wǎng)絡，分析了森林景觀斑塊耦合網(wǎng)絡的連通性、結(jié)構熵等特性，以結(jié)構熵為穩(wěn)定性指標，探究了森林景觀斑塊耦合網(wǎng)絡穩(wěn)定性，為揭示森林景觀復雜性、構建可持續(xù)森林景觀經(jīng)營模式提供理論依據(jù)。 2100433B