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基于系统动力学模型的山东省水资源生态足迹预测
1
作者 陈益平 秦欢欢 +2 位作者 黄丽想 王健泉 陈凡 《节水灌溉》 北大核心 2024年第11期39-45,53,共8页
在资源环境可持续发展和生态文明建设得到重视的时代,水资源的供需均衡是衡量一个区域社会经济发展的重要因素,而与水资源有关的生态足迹相关概念被越来越多的专家和学者所采用,是一个具有关键意义的衡量指标。然而,在这方面的研究中,... 在资源环境可持续发展和生态文明建设得到重视的时代,水资源的供需均衡是衡量一个区域社会经济发展的重要因素,而与水资源有关的生态足迹相关概念被越来越多的专家和学者所采用,是一个具有关键意义的衡量指标。然而,在这方面的研究中,现有学者主要集中于现状的分析与探讨,缺乏对未来的预测。经济蓬勃、人口稠密的山东省存在由于社会经济的快速发展而导致的水资源供需紧张的问题,亟需寻求保障水资源和社会经济协调发展的可持续方案。根据水资源生态足迹模型和山东省水资源供需系统动力学模型,设计SD1 (维持现状)、SD2(发展经济)、SD3 (节约用水)和SD4 (综合开发)等情景对2022-2050年山东省水资源生态足迹和生态承载力进行预测。结果表明,2022-2050年情景SD1~SD4下山东省水资源的人均生态足迹的平均数值分别为0.408、0.447、0.319和0.412 hm^(2)/人,水资源的人均生态承载力的平均数值都为0.130 hm^(2)/人,由此导致0.278、0.317、0.189和0.282 hm^(2)/人的人均水资源生态亏损;水资源生态压力指数和水资源生态经济协调指数均值分别为3.149、3.458、2.466和3.188及1.257、1.242、1.304和1.259,山东省未来情景下水资源利用压力较大,不安全利用的状态将会持续。从水资源生态足迹的角度对4种情景进行比较,综合发展型情景SD4具有合适的评价指标,既能保证经济发展,也能减少水资源利用的不安全程度,山东省未来发展应采取此类情景,但同时要提高各行业用水效率、加强全社会节水意识,既“开源”又“节流”,才能保障水资源的可持续发展。 展开更多
关键词 水资源生态足迹与承载力 系统动力学 生态足迹模型 生态亏损 情景 预测 山东省
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滇池富营养化生态动力学模型及其应用 被引量：28
2
作者 刘玉生 唐宗武 +2 位作者 韩梅 邹兰 郑丙辉 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 1991年第6期1-8,共8页
在研究滇池碳、氮,磷时空分布、藻类动力学,浮游动物动力学以及沉积与营养源释放的基础上,建立了生态动力学模型,并与箱模型耦合,建立了生态动力学箱模型。模拟了浮游植物,计算了TP,TN和COD的水环境容量和削减量。所得结果较好地与实际... 在研究滇池碳、氮,磷时空分布、藻类动力学,浮游动物动力学以及沉积与营养源释放的基础上,建立了生态动力学模型,并与箱模型耦合,建立了生态动力学箱模型。模拟了浮游植物,计算了TP,TN和COD的水环境容量和削减量。所得结果较好地与实际符合,为滇池的水污染控制打下了基础。 展开更多
关键词 滇池 富营养化 生态动力学模型 水质模型
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湖泊生态系统动力学模型研究进展 被引量：34
3
作者 刘永 郭怀成 +1 位作者 范英英 王丽婧 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1169-1175,共7页
从系统分析在湖泊生态系统动力学研究中的作用出发,对湖泊生态系统的动力学建模过程、方法和软件等进行了总结.在此基础上,综述了国内外湖泊生态系统动力学模型的发展.从1960年代至今,湖泊生态系统动力学模型从简单的零维模型发展到复... 从系统分析在湖泊生态系统动力学研究中的作用出发,对湖泊生态系统的动力学建模过程、方法和软件等进行了总结.在此基础上,综述了国内外湖泊生态系统动力学模型的发展.从1960年代至今,湖泊生态系统动力学模型从简单的零维模型发展到复杂的水质水动力学生态综合模型和生态结构动力学模型,如LakeWeb模型.中国的湖泊生态系统动力学模型研究始于20世纪80年代,主要集中在滇池、太湖、东湖和巢湖等富营养化严重的湖泊以及其他水体.目前,已经开发一些软件用于湖泊生态系统动力学模拟,主要有CEQUALICM、WASP、AQUATOX、PAMOLARE、CAEDYM等,以及用来模拟湖泊能流的软件ECOPATH.湖泊生态系统动力学模型还在监测、数据共享和模型结构、参数选取和不确定性分析等方面存在不足,需在今后的研究中加以改进. 展开更多
关键词 湖泊 生态系统动力学 模型
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胶州湾北部水层生态动力学模型与模拟 Ⅰ.胶州湾北部水层生态动力学模型 被引量：35
4
作者 俞光耀 吴增茂 +4 位作者 张志南 陆贤昆 奚盘根 娄安刚 张新玲 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 1999年第3期421-428,共8页
建立了一个包括浮游植物、浮游动物、无机氮和磷、溶解态与悬浮有机物及溶解氧七状态变量的浅海水体生态动力学箱式模型，并且考虑了海面太阳辐照度变化、海水与底泥温度变化以及营养盐海底溶出和陆源流入的影响。初步分析了在胶州湾北... 建立了一个包括浮游植物、浮游动物、无机氮和磷、溶解态与悬浮有机物及溶解氧七状态变量的浅海水体生态动力学箱式模型，并且考虑了海面太阳辐照度变化、海水与底泥温度变化以及营养盐海底溶出和陆源流入的影响。初步分析了在胶州湾北部浮游生态系统演变的几个特征时期动力学方程中的物流动态特征。结果是比较合理的。 展开更多
关键词 胶州湾 浅海 水层生态系统 生态动力学模型
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具有生态位构建作用的种群进化动力学模型及其应用研究 被引量：32
5
作者 李自珍 韩晓卓 +1 位作者 李文龙 叶开沅（推荐） 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第3期293-299,共7页
依据进化动力学的理论与方法,系统探讨了生态位构建的机理与模式.通过建立生态位构建的空间模式及其适合度计算公式和具有生态位构建作用的单种群与两种群的进化动力学模型,并对其种群进化动态、种间竞争共存机制进行的理论与数值模拟分... 依据进化动力学的理论与方法,系统探讨了生态位构建的机理与模式.通过建立生态位构建的空间模式及其适合度计算公式和具有生态位构建作用的单种群与两种群的进化动力学模型,并对其种群进化动态、种间竞争共存机制进行的理论与数值模拟分析,揭示了生物与环境资源的协同进化关系.结果表明:种群动态受其主要生态因子及资源含量的正反馈作用.生态位构建作用通过对种群适宜度的影响而产生进化响应.单种群动力系统存在种群大小的阈值效应;在两竞争种群动力系统中,生态位构建可以导致进化动力系统的多个竞争结果,从而为解释种间竞争与稳定共存提供了一种新的理论机制. 展开更多
关键词 生态位构建 种群动态 进化动力学 模型 竞争共存
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城市生态系统的动力学演化模型研究进展 被引量：25
6
作者 郁亚娟 郭怀成 +2 位作者 刘永 黄凯 王真 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期2603-2614,共12页
从系统分析出发,对城市生态系统的动力学演化模型的发展历程、建模的方法和步骤过程、软件开发方法和目前的模型软件等进行了总结。归纳了城市生态系统的动力学演化建模的方法,主要包括模型定义、模拟、实现、验证、分析和应用等六大步... 从系统分析出发,对城市生态系统的动力学演化模型的发展历程、建模的方法和步骤过程、软件开发方法和目前的模型软件等进行了总结。归纳了城市生态系统的动力学演化建模的方法,主要包括模型定义、模拟、实现、验证、分析和应用等六大步骤。目前国内外用于城市生态系统动力学演化模型的主要方法有:基于数理模型的方法、生态控制论和灵敏度模型、系统动力学模型、多目标规划法等。已经开发的用于城市生态系统的动力学模拟的软件可以划分为两类:基于土地利用和交通规划的专业模型和基于系统动力学和灵敏度模型的一般软件。总结了常用的城市演化模型软件,讨论了模型的研究对象和应用范围。分析了城市生态系统的动力学演化模型建模的不确定性的来源,并指出:向宏观和微观两极化发展是城市生态系统动力学演化模型的发展趋势之一,而与人工智能和地理信息系统等新方法的集成是发展的另一趋势。城市生态系统动力学演化模型的开发前景在于对不确定性问题的定性、定量分析,而多模型的耦合和集成是发展的必然趋势。 展开更多
关键词 动力学演化模型 城市生态系统 不确定性
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侵蚀地区植被生态动力学模型 被引量：18
7
作者 王兆印 王光谦 高菁 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期98-105,共8页
研究侵蚀地区的植被在水力侵蚀和各种生态应力以及人类活动影响下的演变规律 ,建立了植被生态动力学模型。将作用于植被的各种生态应力分成长期、短期和瞬时应力 ,给出了它们的定量表达式 ,并且统一在植被生态动力学方程中 ;同时进一步... 研究侵蚀地区的植被在水力侵蚀和各种生态应力以及人类活动影响下的演变规律 ,建立了植被生态动力学模型。将作用于植被的各种生态应力分成长期、短期和瞬时应力 ,给出了它们的定量表达式 ,并且统一在植被生态动力学方程中 ;同时进一步得出了动力学耦合方程组的理论解。该模型应用于金沙江支流小江流域 ,结果较好地描述了流域的植被生态演变过程与侵蚀过程的关系 ,说明了治理强度和控制侵蚀对植被发育的重要性。 展开更多
关键词 侵蚀地区 植被生态动力学模型 植被发育 生态应力 耦合方程组
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水体叶绿素二维生态动力学模型研究 被引量：9
8
作者 饶群 芮孝芳 +2 位作者 徐炎华 张宇锋 张雪英 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期710-713,共4页
针对边界曲折复杂的河川型水库,以质量平衡方程为基础,以各生态变量的生态动力过程为核心,并结合水库的二维水动力学模型,建立了曲线坐标系下的水体叶绿素二维生态动力学模型,该模型结合水动力学条件,考虑了富营养化过程中的生物、化学... 针对边界曲折复杂的河川型水库,以质量平衡方程为基础,以各生态变量的生态动力过程为核心,并结合水库的二维水动力学模型,建立了曲线坐标系下的水体叶绿素二维生态动力学模型,该模型结合水动力学条件,考虑了富营养化过程中的生物、化学和物理变化,给出了更为详细的富营养化信息,适用于计算区域复杂的水体。结合隔河岩水库的实测数据,用矩阵追赶法给出了模型的数值解,从而得到水库中总氮、总磷和叶绿素a的分布。经验证,模型的计算结果与实测值吻合较好。 展开更多
关键词 水体叶绿素 二维生态动力学模型 富营养化 水动力学 河川型水库
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胶州湾北部水层生态动力学模型与模拟 Ⅱ.胶州湾北部水层生态动力学的模拟研究 被引量：19
9
作者 吴增茂 俞光耀 +3 位作者 张志南 陆贤昆 高山红 张新玲 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 1999年第3期429-435,共7页
利用建立起的浅海水层生态动力学箱式模型，模拟了胶州湾北部１９９５年的浮游植物、浮游动物、无机氮、无机磷、溶解氧以及ＤＯＣ和ＰＯＣ年变化特征。结果是合理的。通过模型参数敏感性实验分析。
关键词 胶州湾 浅海 生态动力学模型 水层生态系统
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滇池生态动力学模型的改进 被引量：13
10
作者 郑丙辉 张永泽 +1 位作者 梁占彬 韩梅 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 1994年第4期1-6,共6页
在分析滇池生态系统的基础上，从滇池浮游植物的优势种出发，根据各种藻大的生长特性．分别给予不同的温度限制因子，以此推求其增殖速率，并根据不同时期、不同地点优势藻种的构成比，加权出该时段浮游植物总的生长率。这一改进克服了... 在分析滇池生态系统的基础上，从滇池浮游植物的优势种出发，根据各种藻大的生长特性．分别给予不同的温度限制因子，以此推求其增殖速率，并根据不同时期、不同地点优势藻种的构成比，加权出该时段浮游植物总的生长率。这一改进克服了以往模拟计算中把参数取为常数的缺陷．较好地模拟了浮游植物的生长过程和ＴＮ、ＴＰ等水质指标的年内变化情况。 展开更多
关键词 加权生长率 生态动力学模型 滇池 浮游植物
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海洋生态动力学模型的研究进展 被引量：7
11
作者 张素香 李瑞杰 +1 位作者 罗锋 朱文谨 《海洋湖沼通报》 CSCD 北大核心 2006年第4期121-127,共7页
海洋生态系统动力学模型与模拟研究是海洋生态学研究的最重要方面之一,依据近来国内外的研究成果,综述了海洋生态系统动力学模型的目的、研究方法及建立数学模型应遵循的原则、进展以及未来的发展方向,讨论了海洋生态模型的基本性质及... 海洋生态系统动力学模型与模拟研究是海洋生态学研究的最重要方面之一,依据近来国内外的研究成果,综述了海洋生态系统动力学模型的目的、研究方法及建立数学模型应遵循的原则、进展以及未来的发展方向,讨论了海洋生态模型的基本性质及分类并就它们在海洋生态系统研究中的应用作了一些初步分析。 展开更多
关键词 海洋生态系统动力学 海洋生态 模型
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多种群赤潮生态模型的非线性动力学研究 被引量：6
12
作者 王洪礼 冯剑丰 +1 位作者 李超 沈菲 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期400-403,共4页
基于夜光藻 硅藻 营养物质三者相关的生态动力学模型,利用现代非线性动力学理论,对模型方程解的动力学稳定性从理论上做了分析和判断.在此基础上,选取模型方程中关键参数硅藻生长率a作为变量,结果表明系统方程发生了Hopf分岔.通过对模... 基于夜光藻 硅藻 营养物质三者相关的生态动力学模型,利用现代非线性动力学理论,对模型方程解的动力学稳定性从理论上做了分析和判断.在此基础上,选取模型方程中关键参数硅藻生长率a作为变量,结果表明系统方程发生了Hopf分岔.通过对模型进行仿真,具体确定了发生Hopf分岔时的a值,从而阐明了关键参数在模型中的控制作用. 展开更多
关键词 赤潮 生态模型 非线性动力学 夜光藻 硅藻 营养物质 生长率 HOPF分岔 种群生态学
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渤海赤潮藻类生态动力学模型的非线性动力学研究 被引量：18
13
作者 王洪礼 冯剑丰 沈菲 《海洋技术》 北大核心 2002年第3期8-12,共5页
基于渤海典型赤潮藻类——中肋骨条藻 ,考虑浮游动物的捕食、光照及营养物质的作用 ,建立了渤海湾的浮游动物—藻类—营养物质三者的动力学模型。运用现代非线性动力学理论着重分析了模型的稳定性及分岔行为。研究了多个参数对藻类生长... 基于渤海典型赤潮藻类——中肋骨条藻 ,考虑浮游动物的捕食、光照及营养物质的作用 ,建立了渤海湾的浮游动物—藻类—营养物质三者的动力学模型。运用现代非线性动力学理论着重分析了模型的稳定性及分岔行为。研究了多个参数对藻类生长的影响 ,发现某些参数对藻类的生长影响不大 ,而某些参数则会致使藻类模型出现分岔乃至混沌行为 ,并给出了这些参数的阀值 ,这与赤潮的形成 (爆发性增殖 )密切相关 ;并根据渤海湾的赤潮数据进行了有效的数值模拟 。 展开更多
关键词 渤海 赤潮 藻类 生态动力学模型 非线性动力学 稳定性 分岔 混沌 营养物质
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基于生态动力学模型的兴凯湖营养物入湖与富营养化状态响应模拟 被引量：6
14
作者 刘晓臣 李小平 +5 位作者 王玉峰 魏自民 程曦 陈小华 王菲菲 陈无歧 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期862-871,共10页
针对兴凯湖富营养化的问题,应用生态动力学模型DELFT-3D对兴凯湖进行数值模拟,确立了一套适用于兴凯湖的特征参数,将模拟结果与实测数据对比进行准确性检验,结果显示DELFT-3D耦合模型较好地模拟了兴凯湖水质情况和藻类浓度动态,与实测... 针对兴凯湖富营养化的问题,应用生态动力学模型DELFT-3D对兴凯湖进行数值模拟,确立了一套适用于兴凯湖的特征参数,将模拟结果与实测数据对比进行准确性检验,结果显示DELFT-3D耦合模型较好地模拟了兴凯湖水质情况和藻类浓度动态,与实测数据基本吻合.在此基础上设置不同控制情景,模拟长时间序列下兴凯湖营养物投入与湖泊水质、藻类的响应关系.结果表明,小兴凯湖在惯性发展模式下TN、TP和Chl.a浓度迅速增加,Chl.a浓度的初始值为8.96 mg/m3,到2015年和2020年分别提高了32.37%和65.51%,尤其是在5月和8月的两个峰值区,小兴凯湖面临严峻的藻类水华风险;相对于TP,大、小兴凯湖Chl.a浓度随TN入湖量的变化趋势更显著.在满足Dillion模型计算的兴凯湖承载力基础上进一步加大削减力度,可以使小兴凯湖水质保持在Ⅲ类水水平,大兴凯湖保持在Ⅱ类水水平,小兴凯湖对大兴凯湖起到了缓冲带的作用,应增加Chl.a为兴凯湖富营养化控制标准,为藻类水华提供预警. 展开更多
关键词 兴凯湖 生态动力学模型 富营养化 TN TP 富营养化控制标准
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一个生态模型中的动力学 被引量：7
15
作者 邓圣福 杨地莲 +1 位作者 燕锐 张伟年 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期310-319,共10页
对一个与厌氧消化过程有关的微生物生态模型的子系统进行定性分析 ,在各种参数情形下确定平衡点 (包括无穷远平衡点和高阶平衡点 )的性质 ,给出其轨道的全局结构 ,进而研究系统出现中心的情形及其在周期扰动下发生的同宿和次谐等非局部... 对一个与厌氧消化过程有关的微生物生态模型的子系统进行定性分析 ,在各种参数情形下确定平衡点 (包括无穷远平衡点和高阶平衡点 )的性质 ,给出其轨道的全局结构 ,进而研究系统出现中心的情形及其在周期扰动下发生的同宿和次谐等非局部分岔 ,揭示该生态模型所蕴含的动力学性态 . 展开更多
关键词 生态模型 全局结构 动力学 微生物 厌氧消化
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海洋生态动力学模型在海洋生态保护中的应用 被引量：7
16
作者 樊娟 刘春光 +2 位作者 冯剑丰 王君丽 彭士涛 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期78-83,共6页
介绍了海洋生态动力学模型的基本组成和分类。从初级生产力模拟、生态系统过程模拟和生态影响评价模拟三方面阐述了生态动力学模型在海洋生态保护中的应用,最后总结了海洋生态动力学模型研究中亟待解决的问题。
关键词 海洋生态动力学模型 初级生产力模拟:生态系统过程模拟 生态影响评价模拟 海洋生态保护
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社会经济-生态环境耦合系统动力学模型 被引量：57
17
作者 左其亭 陈嘻 《上海环境科学》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2001年第12期592-594,共3页
为实现生态环境优化调控与科学管理,促进社会经济与生态环境的协调发展,从社会经济系统、生态环境系统以及二者的相互联系定量研究入手,建立了经济系统与生态环境系统相耦合的动力学模型,给出了此模型的一般表达式和耦合计算方法。
关键词 动力学方程 社会经济 生态环境 耦合系统 模型 可持续发展
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海洋生态系统动力学模型及其研究进展 被引量：15
18
作者 刘桂梅 孙松 王辉 《地球科学进展》 CAS CSCD 2003年第3期427-432,共6页
海洋生态系统动力学研究是当前多学科交叉研究的热门领域 ,依据国内外研究进展 ,分别就人们在模型研究中所采用的过程模型、个体模型、种群模型、种间模型及生态系统模型进行了介绍 ,并概述了当前国际上的研究热点全球变化与海洋生态系... 海洋生态系统动力学研究是当前多学科交叉研究的热门领域 ,依据国内外研究进展 ,分别就人们在模型研究中所采用的过程模型、个体模型、种群模型、种间模型及生态系统模型进行了介绍 ,并概述了当前国际上的研究热点全球变化与海洋生态系统动力学研究 。 展开更多
关键词 海洋生态系统动力学 模型 全球变化
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反应器生态系统两相流变流体动力学数学模型 被引量：4
19
作者 周少奇 姚汝华 +1 位作者 唐立民 冯朴荪 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期60-64,共5页
提出并讨论了反应器生态系统的气液两相流变流体动力学数学模型（考虑了所有非时变液体———牛顿液体、拟塑性液体、胀塑性液体、Ｂｉｎｇｈａｍ液体、屈服拟塑性液体、屈服胀塑性液体———的流变本构方程）。该模型对于分析反应器生... 提出并讨论了反应器生态系统的气液两相流变流体动力学数学模型（考虑了所有非时变液体———牛顿液体、拟塑性液体、胀塑性液体、Ｂｉｎｇｈａｍ液体、屈服拟塑性液体、屈服胀塑性液体———的流变本构方程）。该模型对于分析反应器生态系统中的流动、传热、传质及由此对细胞代谢产生的影响，对研究反应器生态系统中的流变流体动力学、生化反应动力学、细胞生长动力学以及这三种动力学行为之间的循环相互作用，对建立完善的反应器生态系统动力学理论均有重要意义。 展开更多
关键词 反应器生态系统 动力学 流变流体动力学 数学模型
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基于系统动力学的网络信息生态系统运行机理模型及优化策略研究 被引量：6
20
作者 陈为东 王萍 王益成 《现代情报》 CSSCI 北大核心 2017年第7期9-13,共5页
描述了网络信息生态系统的概念、要素组成并构建了概念模型,分析了网络信息生态系统失衡的原因,从"实现、维持、恢复"3种机制一体化的视角归纳网络信息生态系统平衡运行的驱动因子,利用系统动力学从整体上构建网络信息生态系... 描述了网络信息生态系统的概念、要素组成并构建了概念模型,分析了网络信息生态系统失衡的原因,从"实现、维持、恢复"3种机制一体化的视角归纳网络信息生态系统平衡运行的驱动因子,利用系统动力学从整体上构建网络信息生态系统的运行机理模型。根据机理建立信息人行为规范化机制、利用本体描述不良信息、制定语义推理规则挖掘潜在不良信息、安装缺陷监测装置修复信息环境漏洞,优化网络信息生态系统的运行效果。 展开更多
关键词 网络信息生态系统 信息生态链 运行机理 模型 系统动力学 优化策略
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