《虛擬水貿易視角下區域農業水土資源耦合模型研究》是依託河海大學，由許長新擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：虛擬水貿易視角下區域農業水土資源耦合模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：許長新
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
虛擬水貿易理論拓展了區域資源利用空間，虛擬水戰略實施並非僅僅意味著實現水資源的最佳化配置，其間區域虛擬水流動的同時也伴隨著區域間土地資源的潛在轉移。面對我國水土資源緊缺的嚴峻形勢以及區域經濟發展的迫切要求，通過大幅度提高區域水土資源的聯合最佳化實現水土資源的有效耦合，是緩解農業生產中土地資源和水資源配置矛盾的根本途徑，也是促進農業結構調整、發展農村經濟、實現農業可持續發展的必由之路。當前關於區域水土資源耦合的研究中，尚未將水土資源作為一個耦合鍵進行系統研究，也沒有從大區域的角度系統研究水土資源的有效耦合。本課題擬基於虛擬水貿易的視角，描述該視角下區域水土資源的耦合衝突，進而引入複雜適應系統（CAS）的理論方法，從大區域的角度水土資源耦合問題展開研究並建立數學模型，利用基於實數編碼的多目標嵌套加速遺傳算法，給出模型具體的求解思路，最後以黃河流域的水土資源耦合問題為例進行實證研究。
結題摘要
水資源和土地資源是農業經濟發展不可或缺的自然資源，水土資源的合理匹配能夠促進區域農業經濟發展。我國存在水資源與土地資源短缺的問題，伴隨著水土資源的大系統、多目標、非線性等複雜系統特點的凸顯，本項目結合我國農業水土資源的自然稟賦和實際利用情況，首先引入了虛擬水貿易的思想，對傳統意義上的水土資源耦合進行了理論的拓展和詮釋，研究了複雜系統中巨觀經濟系統、水資源系統、土地資源系統和環境生態系統的相互依存和相互制約，同時，也研究了區域內資源用戶之間、用戶與環境之間的複雜關係，包括與環境的物質、能量和信息的交換和反饋關係，以及它們之間在水土資源配置中具有複雜目標和利益關係等，給出了水土資源耦合過程中衝突的解決方案；其次構建了基於CAS理論的區域水土資源最佳化配置模型框架，根據模型的特點，對於多目標最佳化問題採用多目標遺傳算法求解，對於單目標非線性最佳化問題採用嵌套遺傳算法求解，同時結合基於實數編碼的加速遺傳算法，形成了針對虛擬水貿易視角下區域水土資源複雜適應系統最佳化配置模型的求解方法。結果顯示，水土資源的耦合程度對區域農業經濟發展的區域內和區域間有正的溢出效應，即水土匹配度對本地區農業經濟發展增長具有促進作用；同時。由於相鄰區域的水土資源自然稟賦條件類似，而且農業生產中存在“示範效應”和“模仿效應”，水土匹配度對相鄰地區農業經濟成長也具有一定的促進作用。因此，採用相關措施最佳化水土資源耦合，對促進我國區域農業經濟成長，保障我國糧食安全具有重要作用。最後，以黃河流域為例，利用黃河流域數據進行模擬和控制，構建黃河流域水土資源耦合模型進行實證研究。
