基于ANN與遺傳算法的膠州灣近岸海域水污染總量控制研究
發(fā)布時間:2022-02-19 06:26
膠州灣在青島市經(jīng)濟發(fā)展中占有十分重要的地位,青島市的建設與發(fā)展依托于膠州灣地理和區(qū)位優(yōu)勢以及豐富的海洋資源。近年來,伴隨著周邊地區(qū)經(jīng)濟的高速發(fā)展,膠州灣水體的環(huán)境問題日益突出。因此,開展膠州灣水環(huán)境容量研究,實施排污總量控制,對于實現(xiàn)膠州灣地區(qū)社會、經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實意義。近些年來已有一些學者對此進行了研究并取得了一定成果,但仍有大量的基礎工作、模型與方法等需待研究解決。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(簡稱ANN)與遺傳算法(簡稱GA)是復雜非線性科學和人工智能科學的前沿。人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有大規(guī)模并行運算、自組織、自適應與自學習的能力,特別適用于非線性,不精確的、模糊的信息處理問題;遺傳算法不受搜索空間的限制性假設的約束,也不受模型參數(shù)數(shù)目以及約束條件的束縛,直接在模型優(yōu)化準則的引導下進行多點并行自適應全局尋優(yōu),因此是一個求解非線性優(yōu)化問題的優(yōu)越方法。根據(jù)這2種方法自身特點,他們極其適用于解決具有非確定性和非線性特點的水環(huán)境污染問題。因此,本文將這2種方法引入到膠州灣近岸海域的水污染總量控制研究當中,并對這2種模型自身作了一些優(yōu)化和改進,取得了以下成果:針對BP神經(jīng)網(wǎng)絡易陷入局部最優(yōu)解及收斂速...
【文章來源】:中國海洋大學山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 污染物總量控制概述及研究進展
1.2.1 污染物總量控制概述
1.2.2 研究進展
1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡與遺傳算法在本領域的研究現(xiàn)狀
1.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡在水質評價與預測的研究進展
1.3.2 遺傳算法水污染控制系統(tǒng)的研究進展
1.4 研究思路與研究內(nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 研究內(nèi)容
2 水質評價與預測模型的研究
2.1 遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的原理
2.1.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡的基本原理
2.1.2 遺傳算法的基本原理
2.1.3 遺傳算法對神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)化
2.2 水質評價模糊遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的構建
2.2.1 網(wǎng)絡結構的確定
2.2.2 隸屬度函數(shù)的確定
2.3 水質預測遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的構建
2.4 小結
3 水污染總量控制模型的研究
3.1 環(huán)境容量的基本概念
3.1.1 水環(huán)境容量的定義
3.1.2 管理環(huán)境容量與可分配環(huán)境容量
3.1.3 海洋環(huán)境容量的定義
3.2 海灣環(huán)境容量計算模型
3.2.1 污染源—水質響應法
3.2.2 分區(qū)達標控制法
3.3 基于遺傳算法的總量分配優(yōu)化模型
3.3.1 總量分配模型研究進展
3.3.2 遺傳算法分配模型的研究思路
3.3.3 基于遺傳算法總量控制的原理與操作步驟
3.3.4 遺傳算法用于總量控制的優(yōu)越性
3.4 小結
4 膠州灣環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價
4.1 膠州灣近岸海域環(huán)境概況
4.1.1 自然環(huán)境概況
4.1.2 社會經(jīng)濟概況
4.2 膠州灣海水水質評價
4.2.1 基于模糊遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的水質評價
4.2.2 與其它水質評價方法的比較
4.3 膠州灣入海污染源調(diào)查與評價
4.3.1 入海污染源的主要類型
4.3.2 主要排污單元的分布
4.3.3 污染負荷調(diào)查
4.3.4 污染源評價
4.4 小結
5 膠州灣近岸海域水污染總量控制
5.1 2015 年各排污單元主要污染物入海量預測
5.1.1 工業(yè)污水中污染物產(chǎn)生量估算
5.1.2 生活污水中污染物產(chǎn)生量估算
5.1.3 畜禽養(yǎng)殖面源污染物產(chǎn)生量估算
5.1.4 農(nóng)業(yè)面源污染物產(chǎn)生量估算
5.1.5 淺海養(yǎng)殖面源與降水面源污染物產(chǎn)生量估算
5.1.6 膠州灣2015 年主要污染物入海通量
5.2 膠州灣環(huán)境容量計算及總量優(yōu)化分配
5.2.1 2015 年海水水質預測
5.2.2 海洋功能區(qū)劃與水質控制點的選擇
5.2.3 主要污染物環(huán)境容量的計算與總量分配
5.3 膠州灣近岸海域水污染防治對策
5.4 小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 不足與展望
參考文獻
致謝
本文編號:3632396
【文章來源】:中國海洋大學山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 污染物總量控制概述及研究進展
1.2.1 污染物總量控制概述
1.2.2 研究進展
1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡與遺傳算法在本領域的研究現(xiàn)狀
1.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡在水質評價與預測的研究進展
1.3.2 遺傳算法水污染控制系統(tǒng)的研究進展
1.4 研究思路與研究內(nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 研究內(nèi)容
2 水質評價與預測模型的研究
2.1 遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的原理
2.1.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡的基本原理
2.1.2 遺傳算法的基本原理
2.1.3 遺傳算法對神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)化
2.2 水質評價模糊遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的構建
2.2.1 網(wǎng)絡結構的確定
2.2.2 隸屬度函數(shù)的確定
2.3 水質預測遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的構建
2.4 小結
3 水污染總量控制模型的研究
3.1 環(huán)境容量的基本概念
3.1.1 水環(huán)境容量的定義
3.1.2 管理環(huán)境容量與可分配環(huán)境容量
3.1.3 海洋環(huán)境容量的定義
3.2 海灣環(huán)境容量計算模型
3.2.1 污染源—水質響應法
3.2.2 分區(qū)達標控制法
3.3 基于遺傳算法的總量分配優(yōu)化模型
3.3.1 總量分配模型研究進展
3.3.2 遺傳算法分配模型的研究思路
3.3.3 基于遺傳算法總量控制的原理與操作步驟
3.3.4 遺傳算法用于總量控制的優(yōu)越性
3.4 小結
4 膠州灣環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價
4.1 膠州灣近岸海域環(huán)境概況
4.1.1 自然環(huán)境概況
4.1.2 社會經(jīng)濟概況
4.2 膠州灣海水水質評價
4.2.1 基于模糊遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的水質評價
4.2.2 與其它水質評價方法的比較
4.3 膠州灣入海污染源調(diào)查與評價
4.3.1 入海污染源的主要類型
4.3.2 主要排污單元的分布
4.3.3 污染負荷調(diào)查
4.3.4 污染源評價
4.4 小結
5 膠州灣近岸海域水污染總量控制
5.1 2015 年各排污單元主要污染物入海量預測
5.1.1 工業(yè)污水中污染物產(chǎn)生量估算
5.1.2 生活污水中污染物產(chǎn)生量估算
5.1.3 畜禽養(yǎng)殖面源污染物產(chǎn)生量估算
5.1.4 農(nóng)業(yè)面源污染物產(chǎn)生量估算
5.1.5 淺海養(yǎng)殖面源與降水面源污染物產(chǎn)生量估算
5.1.6 膠州灣2015 年主要污染物入海通量
5.2 膠州灣環(huán)境容量計算及總量優(yōu)化分配
5.2.1 2015 年海水水質預測
5.2.2 海洋功能區(qū)劃與水質控制點的選擇
5.2.3 主要污染物環(huán)境容量的計算與總量分配
5.3 膠州灣近岸海域水污染防治對策
5.4 小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 不足與展望
參考文獻
致謝
本文編號:3632396
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/haiyang/3632396.html
最近更新
教材專著