不确定条件下基于多智能体模拟-优化耦合技术的农药非点源污染综合控制与管理

本项目着眼于长期困扰科研和环保领域和日益严重的农药非点源污染问题进行有针对性和挑战性的创新型研究，剖析我国典型农业耕作管理方式和农药污染特征，利用室内多尺度仿真模拟实验和典型流域案例研究，对农药在环境介质中迁移转化规律及水环境水动力学机制进行物理模拟，并结合分布式降水径流模型对农药流失进行多相多途径数值模拟，同时建立对适合国情的最佳管理措施和污染控制的系统不确定性优化方法，以实现在复杂条件下对农药污染的全方位模拟和控制行为优化，并开发创新性模糊与多智能体技术以实现模拟和优化的高度动态耦合，形成较为完善的农药污染综合控制管理系统。本项目在方法上既有创新又可操作，将填补我国在相关研究领域的许多空白，为提高我国非点源污染研究水平、完善农业污染防治理论和方法体系作出贡献，并为实践中的有效控制农药污染、提高水环境质量、实现"十二五"乃至更长时期农业与环境可持续发展提供有力可靠的科学技术支撑。

本项目着眼于长期困扰科研和环保领域和日益严重的农药非点源污染问题进行了有针对性和挑战性的创新型研究，深入剖析了我国典型农业耕作管理方式和农药污染特征，利用仿真模拟实验和典型流域案例研究，对农药在环境介质中迁移转化规律及水环境水动力学机制进行了分析，并结合分布式降水径流模型（如PeLM、PeMM和SWAT）对非点源特别是农药流失进行了多相多途径数值模拟，建立了最佳管理措施和污染控制的系统不确定性优化方法（如基于GLUE改进型的模型参数校验和不确定性分析方法、基于水质模拟的区间两阶段非线性优化模型SITCQP和基于模拟和多智能体粒子群优化方法SA-PSO等），实现了在复杂条件下对农药污染的全方位模拟和控制行为优化，开发了创新性模糊与多智能体技术以实现模拟和优化的高度动态耦合，形成较为完善的农药污染综合控制管理方法。本项目研发的新方法和新模型填补了国际和我国在相关研究领域中的多个空白，有助于提高我国非点源污染研究水平和完善农业污染防治理论和方法体系。去方法和应用结果为实践中的控制农药污染、提高水环境质量、实现“十三五”乃至更长时期农业与环境可持续发展提供了有力可靠的科学技术支撑。