滇中受水区用水结构时空演变态势分析

甘亚斌，张代青，于国荣，徐丽华，邹 进

(昆明理工大学电力工程学院，云南 昆明 650500)

0 引 言

随着经济的飞速发展，人口的快速增长，城镇化的不断推进，一些地区的产业结构和发展布局不合理，使得水资源逐步成为限制区域发展的重要因素之一。目前，针对用水结构的研究方法主要有信息熵与均衡度[1- 4]、生态位[5]、线性回归模型[6]、区位熵与基尼系数[7- 8]、水足迹[9]等方法；但这些方法多着眼于用水结构整体在时间尺度上的变化分析，而对研究区用水结构的空间变化及分布的研究却屈指可数。

基于此，本文利用熵理论和改进的基尼系数的统计方法，对云南省滇中受水区的用水结构时空变化特点及其空间分布情况进行量化分析，为区域的经济发展布局以及用水结构的调整提供科学的依据，对云南省的水资源优化配置及高效节约集约利用具有重要意义。

1 研究方法

1.1 信息熵理论

熵的概念最早起源于物理学，用于度量一个热力学系统的无序程度。现代信息学之父Shannon于1948年将熵的概念引入信息论，用来度量系统信息和不确定性。此后，该理论不断拓展，逐步运用到水文频率分析的参数估计、水文序列分析、站网布设评估、水质评价、水资源评估等方面[10]。

设在一定的时间尺度内，各用水子系统的用水总量为Q，共有n种用水类型，{q1，q2，…，qn-1，qn}为相应用水类型的用水量，{p1，p2，…，pn-1，pn}为各用水类型用水量在总水量中所占比例，pi=qi/Q。(其中i=1,2,…,n-1,n；∑pi=1，且pi≠0)，则用水结构的信息熵

(1)

信息熵虽可反映各变量间的平衡性，但却不能够反映系统本身的发展。……