基于移动GIS的沈阳市水资源承载力与优化配置研究

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1、基于移动GIS的沈阳市水资源承载力与优化配置研究MobileGISbasedstudyoncarryingcapacityandoptimalallocationofwaterresourcesinShenyang研究生：王灏瀚指导教师：潘俊教授学科专业：环境科学与工程二〇一七年分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文基于移动GIS的沈阳市水资源承载力与优化配置研究作者姓名：王灏瀚入学年份：2014年9月指导教师：潘俊教授学科专业：环境科学与工程申请学位：工学硕士所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2016年12月论文答辩日期：2017年3月

2、学位授予日期：2017年3月答辩委员会主席：胡俊生答辩委员会组成：胡俊生李亚峰牛明芬林晔刘旭东亢函王东明论文评阅人：声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：2017年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许

3、论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：2017年3月日期：2017年3月硕士研究生学位论文摘要I摘要区域水资源承载力的强弱与优化配置方案的好坏越来越成为影响地区社会经济发展的关键因素。为了保证沈阳市社会经济平稳发展，准确掌握水资源承载力变化趋势，合理进行水资源优化配置，实现可持续发展已成为沈阳市水资源管理的当务之急。由于

4、互联网的发展、带动了移动GIS、数据库与无线网络等大量信息技术的急速发展，所以水资源信息化建设势必成为未来水资源一种必然的趋势。本文首先从自然地理、气象水文和经济社会三方面对沈阳市水资源特征进行了全面分析，研究表明沈阳地区地表水总量不足且分布不均，降雨量与水资源量从东南向西北逐渐减少，地下水可开采量较小且存在地下水超采现象。对沈阳市水资源水质与水量进行评价，沈阳市水资源构成以地下水为主，水资源总量短缺。采用单指标评价法进行沈阳市地表水资源质量评价，结果表明沈阳市地表水水质为Ⅳ类水质标准，不符合水功能区达标标准。农业和生活污水对沈阳市地下水水质造成了较大的影响。通过对

5、供水用水现状与可利用水源的分析，明确现阶段沈阳市水资源开发利用中存在的问题。通过对降水量与水资源总量枯丰变化情况分析，采用权马尔科夫链预测方法对未来水资源总量进行预测。针对水资源总量能否支撑未来沈阳市的社会经济发展问题，进行水资源承载力现状的评价和预测。建立符合沈阳市特点的水资源承载能力评价标准和评价指标体系，用可变模糊集识别模型处理计算，结果表明沈阳市水资源承载力处于较弱的水平，但有逐渐转好的趋势。此方法以相对隶属度处理传统评价方法将评价标准区间转化为点值计算导致结果精度不高的问题，提高了水资源承载力评价等级的精与评价结果的可信度。使用BP神经网络模型，在误差允许

6、的范围内，对水资源承载力各指标值进行了预测。进而对未来的水资源力进行预测，结果表明沈阳市未来的承载力可以到达3-3.5等级，接近于一般的程度，且随年份的增长逐渐好转。参考沈阳市未来水资源相关规划，对近期规划2020年和远期规划年2030年的需水量进行预测。预测结果说明未来水量仍然短缺，未来需水量的重心在于生活与工业用水，所以需要对未来沈阳市的水资源进行优化配置研究。依照沈阳市水资源的实际使用情况，建立多目标的水资源优化配置模型，采用遗传算法进行求解，依照未来需水重心，从多组解中选出最优方案。同时考虑到辽西北输水工程对未来水资源优化配置的影响，计算近期规划年2020年

7、与远期规划年2030年的配置结果，依照沈阳市现有水源与未来辽西北供水路线给出供水方案图。将优化配置结果与需水量预测结果对比，进行供需平衡分析，结果表明未来水资源供需不平衡现象有所减缓但仍然存在。多目标遗传算法可以较好的避免传统方法过早进入收敛，导致计算精度低的问题，对解决多目标水资源优化配置问题有较好的适用性。最后以Android系统为平台，将移动GIS技术与水资源相关研究数据与计算模型相结合，编写基于移动GIS的水资源系统。实现GPS定位、数据的录入导出、地图放大缩小平II摘要硕士研究生学位论文移操作、模型计算、结果显示等可视化操作功能。此系统以Android