基于Elman神经网络的水资源安全评价研究

□李明然

水资源是人类生存和发展不可或缺的重要自然资源，随着人口持续增长、经济社会快速发展，出现了水环境污染、水资源短缺等问题。研究区域水资源安全状况，对于优化配置水资源、缓解水资源供需矛盾以及实现水资源与经济社会和谐发展具有重要意义。

由于水资源系统是一个包含社会、经济、生态环境等互相关联的复合系统，它们之间呈现复杂的非线性关系，而人工神经网络模型在处理非线性问题上有着无可比拟的优势，它通过对历史数据的学习处理，最大程度上保留了数据之间的客观联系，具有良好的应用前景。Elman-NN由于网络结构特点对历史状态数据具有敏感性，多应用于预测分析，而在水资源安全评价方面的应用很少。现根据某市实际情况构建水资源安全评价指标体系，尝试选用El⁃man-NN评价分析某市水资源安全状况，验证Elman-NN的适用性，以期推广Elman-NN在水资源安全评价方面的应用。

1.水资源安全分级评价指标体系的构建

水资源评价指标体系的建立是进行水资源安全评价的基础，由于不同地域水资源状况不同，因此评价指标的选取就有所区别。现结合研究区域水资源特点和经济社会发展实际状况，同时参考关于研究区域和相似地区的城市水资源安全评价的相关研究成果，并遵循指标的代表性、科学性、可量化性，数据的易获取性原则，将水资源安全划分为本底安全、利用安全、生态安全3个准则层，然后针对这3个准则层共选取11个评价指标来构建了某市水资源安全综合评价指标体系，评价标准优先选用国际、国内或地方水资源安全标准，其次参考相关研究成果、规划目标，再次寻求专家经验值。……