本發(fā)明涉及資源規(guī)劃，尤其涉及一種基于水資源承載力的指標(biāo)預(yù)測方法、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、水資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是自然資源的重要組成部分，其承載力是衡量經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)。城市用水量主要包括綜合生活用水量、工業(yè)用水量、生態(tài)環(huán)境用水量和農(nóng)業(yè)用水量。

2、現(xiàn)有技術(shù)主要基于城市規(guī)劃服務(wù)人口量進(jìn)行城市用水量預(yù)測，但沒有反過來考慮水資源的承載能力對人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模等的限制，計(jì)算方法具有單向傳導(dǎo)的局限性。在“以水定城、以水定人、以水定產(chǎn)”(即根據(jù)水資源決定城市規(guī)模、人口和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等)的新政策背景下，如何根據(jù)水資源承載力進(jìn)行有效地城市規(guī)劃是一個(gè)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例的目的在于，提供一種基于水資源承載力的指標(biāo)預(yù)測方法、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，通過綜合考慮水資源承載力與指定指標(biāo)的動態(tài)變化關(guān)系，并將對應(yīng)的兩條擬合函數(shù)的交點(diǎn)作為未來規(guī)劃期內(nèi)指定指標(biāo)的關(guān)鍵參考點(diǎn)，能夠量化地預(yù)測指定指標(biāo)的預(yù)測區(qū)間，為區(qū)域水資源管理提供明確的規(guī)劃依據(jù)。

2、本發(fā)明第一方面實(shí)施例提供了一種基于水資源承載力的指標(biāo)預(yù)測方法，包括：

3、以區(qū)域的水資源承載力為評價(jià)目標(biāo)，從候選指標(biāo)集中選擇出多個(gè)評價(jià)指標(biāo)；

4、獲取每項(xiàng)所述評價(jià)指標(biāo)在m個(gè)評價(jià)時(shí)段內(nèi)對應(yīng)的原始數(shù)值，并對所述原始數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值；其中，m≥1；

5、對所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值采用預(yù)設(shè)主成分分析算法，獲取每個(gè)所述評價(jià)時(shí)段的綜合得分，并進(jìn)行歸一化處理，得到每個(gè)所述評價(jià)時(shí)段內(nèi)水資源承載力的評價(jià)得分；

6、基于所述評價(jià)得分，建立水資源承載力曲線，并對所述水資源承載力曲線進(jìn)行線性擬合，得到第一擬合函數(shù)；

7、基于任一指定的評價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)值，建立對應(yīng)的指標(biāo)變化曲線，并對所述指標(biāo)變化曲線進(jìn)行線性擬合，得到第二擬合函數(shù)；

8、獲取所述第一擬合函數(shù)和所述第二擬合函數(shù)的交點(diǎn)，并基于所述水資源承載力的健康等級區(qū)間，獲取所述指定的評價(jià)指標(biāo)在規(guī)劃期內(nèi)的預(yù)測區(qū)間。

9、可選地，所述以區(qū)域的水資源承載力為評價(jià)目標(biāo)，從候選指標(biāo)集中選擇出多個(gè)評價(jià)指標(biāo)，包括：

10、以所述水資源承載力為評價(jià)目標(biāo)，建立初始的評價(jià)指標(biāo)體系；其中，所述評價(jià)指標(biāo)體系包括：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層；所述指標(biāo)層中的候選指標(biāo)來源于所述候選指標(biāo)集；

11、基于層次分析算法，獲取所述候選指標(biāo)的權(quán)重；

12、基于所述權(quán)重，對所述候選指標(biāo)進(jìn)行篩選，得到多個(gè)所述評價(jià)指標(biāo)。

13、可選地，所述評價(jià)指標(biāo)包括：生態(tài)環(huán)境用水量、人均綜合生活用水量、農(nóng)田灌溉畝均用水量或單位產(chǎn)值工業(yè)用水量。

14、可選地，所述基于任一指定的評價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)值，建立對應(yīng)的指標(biāo)變化曲線，包括：

15、對任一指定的評價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)值進(jìn)行趨勢逆向處理，得到指標(biāo)轉(zhuǎn)換值，并基于所述指標(biāo)轉(zhuǎn)換值，建立對應(yīng)的指標(biāo)變化曲線；其中，所述趨勢逆向處理使得所述指標(biāo)變化曲線和所述水資源承載力曲線具有鏡像變化趨勢。

16、可選地，所述趨勢逆向處理包括：

17、當(dāng)所述指定的評價(jià)指標(biāo)為正相關(guān)指標(biāo)時(shí)，基于負(fù)向指標(biāo)歸一化公式，對所述原始數(shù)值進(jìn)行處理，得到對應(yīng)的指標(biāo)轉(zhuǎn)換值；

18、當(dāng)所述指定的評價(jià)指標(biāo)為負(fù)相關(guān)指標(biāo)時(shí)，基于正向指標(biāo)歸一化公式，對所述原始數(shù)值進(jìn)行處理，得到對應(yīng)的指標(biāo)轉(zhuǎn)換值。

19、可選地，所述獲取所述第一擬合函數(shù)和所述第二擬合函數(shù)的交點(diǎn)，并基于所述水資源承載力的健康等級區(qū)間，獲取所述指定的評價(jià)指標(biāo)在規(guī)劃期內(nèi)的預(yù)測區(qū)間，包括：

20、在所述指定的評價(jià)指標(biāo)為正相關(guān)指標(biāo)的情況下，將所述交點(diǎn)在所述第二擬合函數(shù)中的第一指標(biāo)值，作為所述預(yù)測區(qū)間的最小值，以及將所述第一擬合函數(shù)為所述健康等級區(qū)間的最大值時(shí)所述第二擬合函數(shù)中對應(yīng)的第二指標(biāo)值，作為所述預(yù)測區(qū)間的最大值；

21、在所述指定的評價(jià)指標(biāo)為負(fù)相關(guān)指標(biāo)的情況下，將所述交點(diǎn)在所述第二擬合函數(shù)中的第三指標(biāo)值，作為所述預(yù)測區(qū)間的最大值，以及將所述第一擬合函數(shù)為所述健康等級區(qū)間的最小值時(shí)所述第二擬合函數(shù)中對應(yīng)的第四指標(biāo)值，作為所述預(yù)測區(qū)間的最小值。

22、可選地，所述方法還包括：

23、基于所述指定的評價(jià)指標(biāo)在規(guī)劃期內(nèi)的預(yù)測區(qū)間，預(yù)測對應(yīng)的規(guī)劃情景下的承載區(qū)間；其中，所述規(guī)劃情景包括：規(guī)劃人口、農(nóng)業(yè)用地規(guī)模、工業(yè)產(chǎn)值中至少一個(gè)。

24、可選地，當(dāng)所述規(guī)劃情景為規(guī)劃人口時(shí)，對所述規(guī)劃人口的承載區(qū)間進(jìn)行預(yù)測，包括：

25、獲取所述規(guī)劃期內(nèi)用水總量的管控上限值，以及綜合生活用水量的第一均值、農(nóng)田灌溉用水量的第二均值和工業(yè)用水量的第三均值；

26、在所述指定的評價(jià)指標(biāo)為所述生態(tài)環(huán)境用水量時(shí)，基于生態(tài)環(huán)境用水量變化曲線和所述水資源承載力曲線，獲取規(guī)劃期內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水量的第四均值；

27、基于所述第一均值、所述第二均值、所述第三均值和所述第四均值，獲得用水量比例；

28、在所述指定的評價(jià)指標(biāo)為所述人均綜合生活用水量時(shí)，基于人均綜合生活用水量變化曲線和所述水資源承載力曲線，獲取規(guī)劃期內(nèi)人均綜合生活用水量的預(yù)測區(qū)間；

29、基于所述管控上限值、所述用水量比例和所述人均綜合生活用水量的預(yù)測區(qū)間，獲得所述規(guī)劃人口的承載區(qū)間。

30、本發(fā)明第二方面實(shí)施例提供了一種基于水資源承載力的指標(biāo)預(yù)測系統(tǒng)，包括：

31、指標(biāo)選擇模塊，用于以區(qū)域的水資源承載力為評價(jià)目標(biāo)，從候選指標(biāo)集中選擇出多個(gè)評價(jià)指標(biāo)；

32、數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取每項(xiàng)所述評價(jià)指標(biāo)在m個(gè)評價(jià)時(shí)段內(nèi)對應(yīng)的原始數(shù)值，并對所述原始數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值；其中，m≥1；

33、評價(jià)得分模塊，用于對所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值采用預(yù)設(shè)主成分分析算法，獲取每個(gè)所述評價(jià)時(shí)段的綜合得分，并進(jìn)行歸一化處理，得到每個(gè)所述評價(jià)時(shí)段內(nèi)水資源承載力的評價(jià)得分；

34、第一擬合模塊，用于基于所述評價(jià)得分，建立水資源承載力曲線，并對所述水資源承載力曲線進(jìn)行線性擬合，得到第一擬合函數(shù)；

35、第二擬合模塊，用于基于任一指定的評價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)值，建立對應(yīng)的指標(biāo)變化曲線，并對所述指標(biāo)變化曲線進(jìn)行線性擬合，得到第二擬合函數(shù)；

36、指標(biāo)預(yù)測模塊，用于獲取所述第一擬合函數(shù)和所述第二擬合函數(shù)的交點(diǎn)，并基于所述水資源承載力的健康等級區(qū)間，獲取所述指定的評價(jià)指標(biāo)在規(guī)劃期內(nèi)的預(yù)測區(qū)間。

37、本發(fā)明第三方面實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括存儲的計(jì)算機(jī)程序；其中，所述計(jì)算機(jī)程序在運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)所在的設(shè)備執(zhí)行上述第一方面任一項(xiàng)所述的基于水資源承載力的指標(biāo)預(yù)測方法。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于水資源承載力的指標(biāo)預(yù)測方法、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述方法通過綜合考慮水資源承載力與指定指標(biāo)的動態(tài)變化關(guān)系，并將對應(yīng)的兩條擬合函數(shù)的交點(diǎn)作為未來規(guī)劃期內(nèi)指定指標(biāo)的關(guān)鍵參考點(diǎn)，能夠量化地預(yù)測指定指標(biāo)的預(yù)測區(qū)間，為區(qū)域水資源管理提供明確的規(guī)劃依據(jù)。