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申请/专利权人：中国水利水电科学研究院

摘要：本发明公开了一种基于水资源配置的空间均衡程度评价方法及装置，包括计算配置方案结果；构建水资源配置空间均衡度的评价指标体系；根据配置方案的结果计算指标层均衡度；基于指标层均衡度，采用熵权法计算准则层均衡度；基于准则层均衡度，采用熵权‑TOPSIS方法计算目标层水资源配置空间均衡度，并对所有的配置方案进行排序。本发明将水资源配置技术与空间均衡内涵结合，从水源均衡、设施均衡、单元均衡和用户均衡四个方面分别选择了均衡性评价指标，确定指标层、准则层和目标层关键指标，并利用熵权‑TOPSIS法，分别量化准则层均衡度和目标层均衡度，通过分析各配置方案的均衡度差异，分析不同调控措施对水资源空间均衡度的影响。

主权项：1.一种基于水资源配置的空间均衡程度评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将研究区域的水源条件、水利工程条件以及需水情景输入配置模型中，输出配置方案的计算结果；步骤S2、构建水资源配置空间均衡度的评价指标体系，所述评价指标体系包括目标层、准则层和指标层；步骤S3、根据配置方案的计算结果，计算所述步骤S2中的指标层均衡度；步骤S4、基于所述指标层均衡度，采用熵权法计算准则层均衡度；步骤S5、基于所述准则层均衡度，采用熵权-TOPSIS方法计算目标层水资源配置空间均衡度，并对所有的配置方案进行排序；所述步骤S2中：目标层为水资源配置系统的空间均衡程度；准则层包括水源均衡层、设施均衡层、单元均衡层和用户均衡层；所述水源均衡层对应的指标层包括本地地表水、地下水、外调水和非常规水，并选用水源供水量占比与水源可利用量占比的匹配程度作为水源均衡指标；设施均衡层对应的指标层包括水库、水厂、泵站和闸门，并选取供水设施供水量占比与供水规模占比的匹配程度作为设施均衡指标；单元均衡层对应的指标层包括水资源分区或者行政分区，并选取计算单元人口占比与调配后水资源量占比的匹配程度作为单元均衡指标；用户均衡层对应的指标层包括城镇生活、农村生活、工业、农业、城镇生态和农村生态，并选取用水户供水量占比与需水量占比的匹配程度作为用户均衡指标；所述步骤S3中计算指标层均衡度，包括：计算水源均衡指标：Ei，a＝|Ri，a-Qi，a|其中，Ei，a为第i个方案中第a个水源供水量占比与水源可利用量占比的匹配程度；Ri，a为第i个方案中第a个水源供水量占所有水源总供水量的比例；Qi，a为第i个方案中第a个水源可利用量占所有水源总可利用量的比例；计算设施均衡指标：Vi，b＝|Hi，b-Ji，b|其中，Vi，b为第i个方案中第b个供水设施的供水量占比与供水规模占比的匹配程度；Hi，b为第i个方案中第b个供水设施的供水量占比；Ji，b为第i个方案中第b个供水设施的供水规模占比；计算单元均衡指标：Ui，c＝|Ni，c-Mi，c|其中，Ui，c为第i个方案中第c个计算单元人口占比与水资源量占比的匹配程度；Ni，c为第i个方案中第c个计算单元的人口占比；Mi，c为第i个方案中第c个计算单元的水资源量占比；计算用户均衡指标：Oi，d＝|Si，d-Xi，d|其中，Oi，d为第i个方案中第d个用水户的供水量占比与需水量占比的匹配程度；Si，d为第i个方案中第d个用水户的供水量占比；Xi，d为第i个方案中第d个用水户的需水量占比；所述步骤S4具体包括：S4.1、分别构建水源均衡指标、设施均衡指标、单元均衡指标和用户均衡指标的评价矩阵，并分别对各个评价矩阵进行数据标准化处理，分别得到水源均衡指标、设施均衡指标、单元均衡指标和用户均衡指标的标准化评价矩阵；S4.2、采用熵权法，分别计算水源均衡指标、设施均衡指标、单元均衡指标和用户均衡指标的标准化评价矩阵中评价指标权重；S4.3、根据标准化评价矩阵中的指标权重和指标标准化值，分别计算水源均衡准则层均衡度、设施均衡准则层均衡度、单元均衡准则层均衡度和用户均衡准则层均衡度；所述步骤S4中计算水源均衡准则层均衡度，包括：构建水源均衡指标的评价矩阵XE： 其中，Ei，a为第i个方案中第a个水源供水量占比与水源可利用量占比的匹配程度，i＝1，2...I；a＝1，2，3，4，I为配置方案总数；a＝1时，Ei，1为本地地表水在各方案中的指标值；a＝2时，Ei，2为地下水在各方案中的指标值；a＝3时，Ei，3为外调水在各方案中的指标值；a＝4时，Ei，4为再生水在各方案中的指标值；对评价矩阵中各个指标进行数据标准化处理，得到水源均衡指标的标准化评价矩阵RE： 其中，分别为方案i中第a项指标的最大值和最小值，为方案i中第a项指标的标准化值；采用熵权法计算水源均衡指标的评价指标权重： 其中，为第a项指标的水源均衡准则层中各项指标的熵权；为第i个方案的水源均衡准则层的信息熵，为方案i中第a项指标的水源均衡准则层中指标的特征比重；计算水源均衡准则层均衡度： 其中，θi，1为方案i在水源均衡准则层的均衡度，取值范围为[0，1]；当θi，1＝0时，表示方案i在水源均衡准则层完全不均衡；当θi，1＝1时，表示方案i在水源均衡准则层完全均衡；所述步骤S5包括：S5.1、构建基于熵权的评价矩阵Y；S5.2、确定评价矩阵Y的正理想解Y+和负理想解Y-； 其中，yi,l为评价矩阵中，方案i在第l个准则层的评价指标值；S5.3、采用欧式距离计算方案i与正理想解的距离，以及方案i与负理想解的距离： 其中，为方案i与正理想解的距离，为方案i与负理想解的距离；S5.5、基于方案i与的距离和方案i与的距离评价水资源配置空间均衡度： 其中，Ti为相对接近度，表示方案i与理想解的接近程度；当Ti＝1时，代表目标层水资源配置空间均衡度最高，当Ti＝0时，代表目标层水资源配置空间均衡度最低；基于步骤S1～步骤S5的方法评价所有配置方案的目标层水资源配置空间均衡度，并根据相对接近度进行配置方案的优劣排序，确定最佳的水资源配置空间均衡配置方案。

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百度查询： 中国水利水电科学研究院 基于水资源配置的空间均衡程度评价方法及装置