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基于最大流原理的湖泊富营养演化机制研究

基于最大流原理的湖泊富营养演化机制研究

作者：侯长胜天津大学

学位级别：硕士

湖泊生态系统是一个十分复杂的动力学系统,Chla、TN、TP、COD、SD在影响湖泊生态结构的同时也被湖泊生态动力所影响,即这些因子可能在其中扮演着因和果的双重角色。本文采用基于最大流原理的新模型,弱化单一的因果关系,把湖泊生态系统... 详细信息

湖泊生态系统是一个十分复杂的动力学系统,Chla、TN、TP、COD、SD在影响湖泊生态结构的同时也被湖泊生态动力所影响,即这些因子可能在其中扮演着因和果的双重角色。本文采用基于最大流原理的新模型,弱化单一的因果关系,把湖泊生态系统当作一个动态的整体来分析。通过对现有湖泊富营养演化研究工作的总结和分析,在分析环境因子在湖泊生态系统演化过程中的作用的基础上,为解决目前湖泊富营养演化研究领域面临的主要问题:一是对于富营养化发生的真正驱动因子至今未得到共识;二是目前所采用的湖泊富营养化模型普遍不够精确,只能进行粗略模拟;三是目前对湖泊稳态转换的研究不够深入,对于转换的驱动机制以及胁迫因素的阈值等问题尚没有统一的认识。在此基础上,本文采用复杂网络的分析方法,为湖泊生态系统建立了新的富营养演化模型。新模型基于最大流原理,符合水生态动力学。本文选取了抚仙湖连续5年(2005-2009)、异龙湖连续4年(2008-2011)以及滇池草海连续10年(1999-2008)的水质监测数据进行分析,通过对原始监测数据与设置的对照组数据的模拟结果比较,揭示湖泊富营养演化机制,确定湖泊富营养演化过程中的驱动因子。研究结果表明藻型湖泊更容易受到化学类的营养物质驱动,而对于营养不过剩的草型湖泊,则更倾向于受到物理因子透明度的驱动。

关键词：富营养化最大流原理草型藻型驱动因子

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最大流原理:生态导位结构演化的法则

天津理工大学学报 2008年第2期24卷 11-14页

作者：宋蕾柴立和天津大学环境科学与工程学院天津300072

生态系统具有异质性、非线性、多层次性等复杂特性,目前大部分的研究还只是针对生态系统层次结构的唯象分析,有关生态系统结构动力学演化的研究还很少.本文利用基于最大流原理发展出的非平衡统计力学方法,在演化的层次上,对生态系统食... 详细信息

生态系统具有异质性、非线性、多层次性等复杂特性,目前大部分的研究还只是针对生态系统层次结构的唯象分析,有关生态系统结构动力学演化的研究还很少.本文利用基于最大流原理发展出的非平衡统计力学方法,在演化的层次上,对生态系统食物链的结构生成动力学过程进行深层次的探讨,结合SOM(自组织特征映射网络)的模拟方法,通过数值模拟定量揭示了生态系统的分形特性及其生长过程.

关键词：生态系统最大流原理结构分形

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最大流原理:多元统计分析的新方法及其应用

天津理工大学学报 2009年第1期25卷 15-19页

作者：冯綮一柴立和天津大学环境科学与工程学院

本文基于描述复杂系统中结构形成的法则——最大流原理,建立了一套利用给定数据重构复杂系统结构形成和演化一般动力学方程的理论模型和数值模拟方法,以期系统地、全面地处理复杂多元数据.通过新方法在城市复杂系统和湖泊水生态系统上... 详细信息

本文基于描述复杂系统中结构形成的法则——最大流原理,建立了一套利用给定数据重构复杂系统结构形成和演化一般动力学方程的理论模型和数值模拟方法,以期系统地、全面地处理复杂多元数据.通过新方法在城市复杂系统和湖泊水生态系统上的应用,证实了该方法在反映复杂系统中结构形成和演化的特性、对复杂系统进行量化和聚类方面大大超越了目前多元统计分析的方法,可以作为一种新的多元统计应用数学方法广泛地应用于对复杂系统进行描述、特征提取、分类、聚类、优化、评价以及估计与预测.

关键词：数据处理多元统计分析复杂系统最大流原理

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基于最大流原理的全球工业系统演化模型

自动化博览 2011年第S2期28卷 264-269页

作者：程宏鑫柴立和天津大学环境科学与工程学院天津300072

随着全球化势力的扩张,全球工业系统发展模式作为全球核心问题之一有着尤为重要的研究价值。本文从信息视角,将全球工业系统看作一个信息实在及信息过程,由最大信息熵和最大流原理构建起描述和控制全球工业系统演化的新模型,进而以全球... 详细信息

随着全球化势力的扩张,全球工业系统发展模式作为全球核心问题之一有着尤为重要的研究价值。本文从信息视角,将全球工业系统看作一个信息实在及信息过程,由最大信息熵和最大流原理构建起描述和控制全球工业系统演化的新模型,进而以全球工业系统下发达、发展中国家这两个局部工业模式为研究案例。结果表明该模型可为经济全球化大背景下各国家工业模式的演化评价、预测、调控以及实现全球可持续发展等问题提供了全新的借鉴。

关键词：全球工业系统信息实在最大流原理全球脑

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大自然运行法则:最大流原理研究进展

科技导报 2007年第24期25卷 73-80页

作者：冯綮一柴立和天津大学环境科学与工程学院天津300072

最大流原理是贯通机械保守系统、平衡或近平衡耗散系统、远离平衡复杂开放系统等用来描述大自然运行的基本法则,它揭示了有序结构(即耗散结构)形成的动力学起源和基本原理。本文概述了最大流原理的基本原理,阐明了其在物理、化学、生物... 详细信息

最大流原理是贯通机械保守系统、平衡或近平衡耗散系统、远离平衡复杂开放系统等用来描述大自然运行的基本法则,它揭示了有序结构(即耗散结构)形成的动力学起源和基本原理。本文概述了最大流原理的基本原理,阐明了其在物理、化学、生物、生态、工程和社会等领域中的应用。

关键词：最大流原理大自然法则耗散结构

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基于最大流原理的湖泊系统富营养化新模型

科技导报 2007年第2期25卷 54-59页

作者：韦海英柴立和天津大学环境科学与工程学院天津300072

针对目前现有的湖泊富营养化模型的不足,以最大流原理为基础,以自组织特征映射神经网络(SOM)为算法实现手段,从复杂系统结构演化的角度提出了一个新的湖泊系统的富营养化模型;进而使用该模型对我国10个湖泊进行了富营养化评价并和以往... 详细信息

针对目前现有的湖泊富营养化模型的不足,以最大流原理为基础,以自组织特征映射神经网络(SOM)为算法实现手段,从复杂系统结构演化的角度提出了一个新的湖泊系统的富营养化模型;进而使用该模型对我国10个湖泊进行了富营养化评价并和以往的评价方法作了详细比较,结果表明该方法具有较好的合理性和可操作性。由于该模型从一定程度上体现了湖泊富营养化系统的演化动力学机理和湖泊系统时空演变特性,因此,不仅在评价上有较大的优越性,在湖泊富营养化发展变化状态的预测上也具有潜力。

关键词：富营养模型统计力学最大流原理复杂系统

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基于熵值法与网络最大流原理的校园交通优化

机械工程师 2021年第7期 45-47,51页

作者：赵荦明赵佩宁胡重阳张兵兵苏瑞曹水源成都理工大学机电工程系成都610059 中铁十六局集团有限公司北京100018

针对优化校园公交安排建立数学模型。结合Google地图和相关数据,得到校园公交路线有关情况,赋予路线4个指标,并进行熵值判价,用于道路客观性评估。通过经验与实地调查确定校园交通高峰时段,对高峰搭载人数进行合理筹划,并对搭运高峰人... 详细信息

针对优化校园公交安排建立数学模型。结合Google地图和相关数据,得到校园公交路线有关情况,赋予路线4个指标,并进行熵值判价,用于道路客观性评估。通过经验与实地调查确定校园交通高峰时段,对高峰搭载人数进行合理筹划,并对搭运高峰人数做出数值估计,利用熵值法判断是否为最优解。利用MATLAB与LINGO软件进行整数规划,实现最佳公交调配。

关键词：熵值判价法最大流原理数值估计整数规划

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基于最大流原理的全球工业系统演化模型

基于最大流原理的全球工业系统演化模型

第五届ABB杯全国自动化系统工程师论文大赛

作者：程宏鑫柴立和天津大学环境科学与工程学院

关键词：全球工业系统信息实在最大流原理全球脑

来源： cnki会议评论

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基于最大流原理的新动力学革命

科技创新导报 2009年第34期6卷 60-60页

作者：郭晓宇柴立和天津大学天津300072

宇宙是有机的,其本原是整体先于部分。提出最大流原理以计算耦合(信息)作为比力(作用量)更基本的第一法则对现代科学进行深刻改造,建立以现代科学作为特例、可包含演化的新动力学框架。可克服时间悖论,对动力学与热力学、可逆与不可逆... 详细信息

宇宙是有机的,其本原是整体先于部分。提出最大流原理以计算耦合(信息)作为比力(作用量)更基本的第一法则对现代科学进行深刻改造,建立以现代科学作为特例、可包含演化的新动力学框架。可克服时间悖论,对动力学与热力学、可逆与不可逆、物理与生物、科学与人文、必然与偶然作统一描述。最后给出生态系统演化方面的应用案例。

关键词：动力学热力学最大流原理宇宙本原