前言

在經(jīng)濟社會快速發(fā)展的大環(huán)境下，水資源和土地資源日趨緊張，人水、人地矛盾突出，水土資源能否實現(xiàn)高效、合理配置，已成為人類社會可持續(xù)健康發(fā)展和生態(tài)環(huán)境有效保護的重要決定因素。本書提出了一套基于復(fù)雜系統(tǒng)理論的區(qū)域水土資源合理配置方法，為區(qū)域水土資源合理配置提供了一種技術(shù)手段，配置結(jié)果可為區(qū)域水土資源優(yōu)化管理和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供決策支持。

水土資源系統(tǒng)作為一類復(fù)雜巨系統(tǒng)，水土資源合理配置用復(fù)雜系統(tǒng)理論（Complex System Theory，CST）進行分析研究。本書在分析總結(jié)復(fù)雜系統(tǒng)研究方法的基礎(chǔ)上，提出區(qū)域水土資源系統(tǒng)供需指標混沌預(yù)測方法，運用混沌識別技術(shù)對水土資源系統(tǒng)進行復(fù)雜性測度，構(gòu)建基于最大Lyapunov指數(shù)和ApEn值的水土資源供需預(yù)測模型。以此為基礎(chǔ)，建立基于復(fù)雜系統(tǒng)理論的區(qū)域水土資源配置模型系統(tǒng)，系統(tǒng)由價值模型和資源模型2個子模型構(gòu)成。其中，價值模型從經(jīng)濟、社會和生態(tài)三個方面確立配置模型的目標函數(shù)，資源模型從水資源、土地資源和氣候資源三個方面確立配置模型的約束條件。價值模型和資源模型內(nèi)部各子系統(tǒng)之間相互約束和影響，共同構(gòu)成區(qū)域水土資源配置模型系統(tǒng)，形成協(xié)同有序的整體。利用量子遺傳算法的高效全局搜索能力，結(jié)合多目標決策技術(shù)的特點，開發(fā)改進的多目標量子遺傳算法（Improved Multiobjective Quantum Genetic Algorithm，IMQGA）進行區(qū)域水土資源合理配置模型求解，對模型運行結(jié)果運用突變模糊隸屬函數(shù)評價方法進行合理性和有效性評價，并與經(jīng)典的模糊綜合評價方法相比較，驗證方法的可靠性。最后，以南京市高淳區(qū)為研究對象，進行區(qū)域水土資源合理配置實例研究。結(jié)果表明，本書提出的區(qū)域水土資源合理配置方法切實有效，經(jīng)過水土資源合理配置，高淳區(qū)水土資源得以高效有序利用，水土資源結(jié)構(gòu)趨于合理，可實現(xiàn)區(qū)域水土資源與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展。

徐爍　方國華　洪大林

2018年10月于南京