基于熵权法的光污染评价研究.pdf
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1、随着城市着城市的的高速发展,出现了一种新高速发展,出现了一种新的污染的污染光污染。通过建立模型对不同区域类型进行光污染风险光污染。通过建立模型对不同区域类型进行光污染风险水平评估并给出有效的干预策略。首先对数据进行预处理,保证了应用数据的完整性、可信度,并结合水平评估并给出有效的干预策略。首先对数据进行预处理,保证了应用数据的完整性、可信度,并结合TOPIS熵权法和层次分析法确定度量指标权重,并通过均方误差熵权法和层次分析法确定度量指标权重,并通过均方误差(MSE)验证权重精度,得到光污染风险验证权重精度,得到光污染风险水平权重度量模型,我们通过将光污染风险水平权重度量模型应用到四种不同类型的
2、位置上,进行可视水平权重度量模型,我们通过将光污染风险水平权重度量模型应用到四种不同类型的位置上,进行可视化分析得出,光污染风险水平由高到低依次为城市社区、郊区社区、农村社区和保护用地,并对其进行化分析得出,光污染风险水平由高到低依次为城市社区、郊区社区、农村社区和保护用地,并对其进行了解释。了解释。关键词关键词 光污染,光污染风险等级,区域类型,干预策略光污染,光污染风险等级,区域类型,干预策略 Evaluation of Light Pollution Based on Entropy Weight Method Tianxu Li1*,Jie Li1*,Shihao Wang2*,Zey
3、e Hou3*,Wenhao Zhang1,Guang Qi4,Xiuying Guo1#1Department of Mathematics and Physics,Shijiazhuang Tiedao University,Shijiazhuang Hebei 2School of Information Science and Technology,Shijiazhuang Tiedao University,Shijiazhuang Hebei 3School of Mechanical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao Hebei
4、 4School of Management,Shijiazhuang Tiedao University,Shijiazhuang Hebei Received:Jun.6th,2023;accepted:Jul.14th,2023;published:Jul.21st,2023 *这些作者贡献相同。#通讯作者。李天旭 等 DOI:10.12677/mos.2023.124356 3904 建模与仿真 Abstract With the rapid development of the city,there is a new pollutionlight pollution.The mode
5、l was established to evaluate the risk level of light pollution in different regional types and to provide effective intervention strategies.First of all,the data was preprocessed to ensure the integrity and credibility of the applied data,and the weight of the metric index was determined by combini
6、ng TOPIS entropy weight method and analytic hierarchy process,and the weight accuracy was veri-fied by means of MSE,and the light pollution risk level weight measurement model was obtained.By applying the light pollution risk level weight measurement model to four different types of po-sitions,the v
7、isual analysis shows that the risk level of light pollution is urban community,subur-ban community,rural community and protected land in order from high to low,and it is explained.Keywords Light Pollution,Light Pollution Risk Level,Regional Type,Intervention Strategy Copyright 2023 by author(s)and H
8、ans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/licenses/by/4.0/1.引言引言 自 20 世纪 70 年代以来,学者们一直在努力探索城市光污染的机理,以及它与影响因素之间的关联。他们从最初的夜间光污染模型,发展到现在的地表光污染、光污染的光能量分布等多方面的模型研究,以期更好地理解和控制城市光污染。近年来,Treanor(1973 年)、Robert(1
9、976 年)、Garsating(1986 年)等人不断深入研究夜间天空亮度与人口分布之间的关系,并建立出一系列完善的模型;此外,Chalkias 等人(2006)利用 DMSP 图像与 GIS系统相结合,构建出一个可视化的希腊城市夜间光源产生的光污染分布模型,从而使 GIS 系统成为城市光污染观测的重要工具1;Cinzano(2014 年)则在此基础上,进一步探索了人口分布与夜间亮度之间的关系,并取得了一系列重要的研究成果;Falchi 等人(2016 年)利用卫星图像构建了一个全球光污染地图,以探索光能量的分布特征,并且深入分析了不同国家的光污染状况2;刘鸣(2018 年)则在天津市开展了
10、夜间天空亮度的监测,并且提出了一种新的模型,以更好地描述光污染的分布特征3;苏晓明则在 2021年,通过对夜间图像的分析,构建出一张呼和浩特市的天空光污染地图,以更加准确地描述光污染的状况。近年来,中国通过 DMSP/OLS 夜间灯光数据,对城市照明的变化以及其相关的环境影响,例如土地使用和空间布局的改变,进行深入的研究,并且开始探讨和实施光污染模型。2.模型假设与说明模型假设与说明 考虑到实际问题总是包含许多复杂的因素,首先我们需要做出合理的假设来简化模型,并且每个假设后面都紧跟着相应的解释:假设 1:我们假设度量估计引起的误差对优化效果的影响是可控的。说明:由于一些人为因素引起的测量变化没
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