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郭怀成
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- 所属机构:北京大学环境科学与工程学院
- 所在地区:北京市
- 研究方向:环境科学与工程
- 发文基金:国家科技重大专项
相关作者
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- 流域系统具有复合性和非线性特征,其机理过程的数值描述本身也存在随机和认知不确定性.在此前提下,如何优化调控流域系统,实现水质改善和水生态系统健康成为当前水资源、水环境及水生态领域亟待解决的突出问题.本文提出了贝叶斯递归回归树模型和区间不确定性的风险决策分析方法,与强化区间线性规划结合形成了新的不确定性"模拟-优化"间接耦合模型,实现流域系统优化调控及风险决策方案.上述方法将应用于美国佛杰尼亚州Chesterfield县Swift Creek水库营养盐TMDL分配方案,确定8个子流域的最小负荷分配以实现叶绿素a浓度达标.结果表明该耦合模型既能表征流域系统特征,也能兼顾不确定性模拟的准确度、计算效率以及不确定性优化与风险决策的解空间全局最优性、绝对可行性,为流域系统优化调控及其未来非线性系统的预测与最优控制提供了新的计算工具.
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- 关键词：决策树
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- 当前,石油化工园区环境影响评价工作中对园区污染特征认识不足,缺乏对累积污染的考虑,运行期针对性的环境管理措施也存在不足。文章基于石油化工园区建设和生产规律,分析了其污染排放方式、污染成因及污染物质,解析了污染物在自然环境中的迁移累积途径,并对其累积危害进行了分析。针对其污染特征,文章在优化污水处理方式、完善环境监测体系、加强累积影响评价、定期开展跟踪评价四个方面提出了针对性建议。
- 陆文涛李天威徐鹤郭怀成
- 关键词：有机污染物环境管理
- 风险显性区间数线性规划模型(REILP)解对约束风险偏好的敏感性与稳健性研究被引量：2
- 2012年
- 利用数值试验的方法考察了风险显性区间数线性规划(REILP)模型最优解的稳健性问题,即其最优解在决策者对不同约束条件存在偏好的情况下是否一致。数值案例一为基于污染物总量控制的土地利用规划问题,目标是在污染物排放总量符合约束的前提下实现不同农业种植组合的收益最大化;数值案例二为基于污染物总量控制的水资源优化分配问题,目标是在污染物排放总量满足约束的前提下,企业间水资源利用分配所获得的效益最大化。数值试验结果表明,REILP的解在某些情况下呈现稳健性特征,但在另一些情况下则呈现出最优解随着决策者对约束条件偏好的不同而产生变化的特征。REILP模型的这种特点表明,在实际应用中,建模人员需要特别分析最优解对决策者偏好的响应,从而产生有效稳健的决策支持。此外,REILP解对决策者偏好的变异性也使其具备能够在不确定性条件下产生多种替代方案的能力。
- 陈星邹锐刘永盛虎郭怀成
- 关键词：稳健性敏感性风险偏好
- 基于PEST的HSPF水文模型多目标自动校准研究被引量：15
- 2014年
- 参数校准是流域水文模型构建的关键步骤之一。针对HSPF水文模型,系统梳理并形成PEST-HSPF多目标自动校准的输入、输出、交互、迭代和终止等流程,以滇池流域中和子流域为研究对象(数据为1999—2010年日流量),与人工校准(HSPEXP)和单目标校准做对比分析。结果表明:①提出的以日流量、月流量和流量频率的偏差最小化为目标函数、各目标初始偏差的倒数为权重的校准思路,可实现相对人工、单目标更好的模拟精度、变化趋势和一致性;②人工校准擅长于把握径流总量和年际变化趋势,但对于日径流过程(精度和变异性)改进效果有限;③多目标自动校准不仅平衡了3类目标函数的偏差贡献,还能一定程度上继承各目标函数的优势,在捕捉日月总径流量、整体变化趋势、局部变异性、不同保证率特征值上表现出可靠的特征。
- 高伟周丰董延军郭怀成彭俊台徐鹏赵磊
- 关键词：参数估计自动校准流域管理
- 北京市水资源政策对水资源承载力的影响研究被引量：48
- 2005年
- 在对北京市水资源承载力特征及其影响政策分析的基础上,提出用系统动力学(SD)来定量研究不同政策对水资源承载力的影响。在水资源合理配置的前提下,以北京市社会经济环境系统为研究对象,建立北京市水资源系统动力学模型,并将水资源承载力指标融合在模型中进行计算。通过动态仿真模拟,预测北京市5项水资源政策———实施应急供水工程、推进再生水回用、调整工业产业结构、发展农业节水灌溉和提高用水价格对水资源承载力的长期影响,为确保北京市用水的长期安全和社会经济的持续发展提供科学的决策依据。研究表明,应急供水工程政策对北京市水资源承载力的影响最大,而若同时实施这5项政策,到2010年,可承载的工业总产值、农业总产值和非农业人口将分别达到9663×108元、417×108元和1527×104人。
- 范英英刘永郭怀成王树通姜玉梅
- 关键词：水资源承载力水资源承载力水资源政策应急供水工程水资源合理配置工业产业结构农业节水灌溉
- 城市病诊断与城市生态系统健康评价被引量：54
- 2008年
- 在总结国内外城市病现象和病因的基础上,提出了城市生态系统健康的五大功能,即承载力、支持力、吸引力、延续力和发展力,概括为CSAED模型,分析了与此相对应的限制城市功能的瓶颈因子,将城市病的各项病征与城市功能相联系,并以此为基本框架,构建了城市病诊断和城市生态系统健康的评价体系。基于城市生态系统的发展目标,将梯度型隶属度函数、改进均方差法、加权欧氏距离算法等进行综合集成,建立了一套便于推广比较的城市生态系统健康评价模型算法。以北京市为案例,进行了城市病的单因子诊断和城市生态系统健康评价,计算了北京市1999-2005年的城市生态系统健康指数,并分析了北京市发生城市病的原因、城市病所处的阶段等。研究对于我国城市病诊断与解决,以及城市生态系统健康评价具有重要参考意义。
- 郁亚娟郭怀成刘永姜玉梅李艳秋黄凯
- 关键词：城市生态系统健康城市病
- 荷兰环境规划：经验及借鉴
- 荷兰环境规划体系包括环境政策计划、要素规划和行动计划三项内容，其中以国家环境政策计划为核心，要素规划和行动计划为补充。立法、实施、评估、NGOs与公众参与等构成了完善的规划保障体系，保障环境规划的有效实施。结合中国环境规...
- 刘慧郭怀成詹歆晔郁亚娟
- 关键词：环境政策
- 文献传递
- 湖泊生态系统动力学模型研究进展被引量：47
- 2005年
- 从系统分析在湖泊生态系统动力学研究中的作用出发,对湖泊生态系统的动力学建模过程、方法和软件等进行了总结.在此基础上,综述了国内外湖泊生态系统动力学模型的发展.从1960年代至今,湖泊生态系统动力学模型从简单的零维模型发展到复杂的水质水动力学生态综合模型和生态结构动力学模型,如LakeWeb模型.中国的湖泊生态系统动力学模型研究始于20世纪80年代,主要集中在滇池、太湖、东湖和巢湖等富营养化严重的湖泊以及其他水体.目前,已经开发一些软件用于湖泊生态系统动力学模拟,主要有CEQUALICM、WASP、AQUATOX、PAMOLARE、CAEDYM等,以及用来模拟湖泊能流的软件ECOPATH.湖泊生态系统动力学模型还在监测、数据共享和模型结构、参数选取和不确定性分析等方面存在不足,需在今后的研究中加以改进.
- 刘永郭怀成范英英王丽婧
- 关键词：湖泊
- 区域性湖泊营养盐基准的适用性研究被引量：1
- 2018年
- 营养盐基准是湖泊富营养化控制与管理的基础,目前多采用以生态分区为基础的基准确定方法.由于同一生态分区内湖泊间的差异性,对区域性湖泊营养盐基准的适用性需要做进一步的探究.本研究提出了基于响应关系的聚类方法(RCA),包括:(1)基于线性混合效应模型和平均绝对百分误差的层次聚类过程;(2)基于赤池信息准则(AIC)的模型选择过程.基于长时间数据的可得性,选择我国云贵湖区和东部湖区作为对象,采用RCA对叶绿素a与营养盐(总氮和总磷)之间的响应关系进行分析.结果发现,区域性响应关系对应的AIC值均为最高,模型权重均小于0.001,且可能导致生态谬误;表明区域性湖泊营养盐基准不能完全适用于生态分区内全部湖泊.该研究可为我国湖泊营养盐基准的空间尺度确定和浓度限值识别提供参考.
- 梁中耀陈会丽任婷玉伊璇朱翔刘永郭怀成
- 关键词：生态分区层次聚类线性混合效应模型
- 基于人工神经网络的城市拓展区可持续发展指数序列研究(英文)被引量：6
- 2006年
- 基于压力-状态-效应(PSR)理论,着重分析我国传统农业地区在快速城市化过程中融入城市拓展区,并逐步城市化过程中的可持续发展问题,提出了一套以PSR为基础框架的城市拓展区可持续发展指标体系。基于灰色系统理论,将该特定区域的社会-经济-环境复杂巨系统作为灰箱系统模型,应用人工神经网络的人工智能方法,计算城市拓展区的可持续发展指数(ISD)。最后,将该方法应用于郑州惠济区的1987—2004年ISD时间序列评估,并作了不确定性分析。该方法可应用推广于类似的区域可持续发展的综合评价以及时间序列分析等问题。
- 郁亚娟王真郭怀成黄凯王树通刘永
- 关键词：可持续发展指数人工神经网络
