【摘要】：北方中小型河流壩區(qū)水體都具有封閉性較強(qiáng)、水動(dòng)力條件差、自凈能力低、水環(huán)境容量小等特性,因此在環(huán)境條件適宜的情況下,極易導(dǎo)致水體中藻類爆發(fā)。以典型的北方小型河流壩區(qū)—張家口市清水河壩區(qū)為例,在對水體環(huán)境因子的監(jiān)測基礎(chǔ)上,了解其時(shí)空變化特征,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立葉綠素a預(yù)測模型,進(jìn)行葉綠素a局部敏感性分析,探索葉綠素a主要限制因子,為防治北方中小型河流壩區(qū)浮游藻類爆發(fā)提供一定指導(dǎo)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1、水體環(huán)境因子的時(shí)間尺度變化特征為:溶解氧夏季最高,春秋季節(jié)略有降低;總磷濃度全年較低,總體呈現(xiàn)夏季略高的趨勢,但不顯著;總氮濃度較高,季節(jié)變化特征呈秋季最高,春季次之,夏季最低;氨氮濃度全年含量較低,季節(jié)變化不顯著。2、環(huán)境因子空間尺度變化特征為:pH值、溶解氧和總磷沿著水體流向呈現(xiàn)明顯增大的趨勢;總氮濃度隨著水體流向有明顯的下降的趨勢;氨氮濃度空間尺度的特征不明顯。3、葉綠素a季節(jié)變化特征為:夏季較高,春秋季節(jié)略顯降低;空間尺度整體呈現(xiàn)隨水體流向遞增的趨勢。浮游藻類以綠藻和硅藻為主,優(yōu)勢藻類種屬為柵藻屬、舟形藻屬、盤星藻屬、小球藻屬,群落分布不均勻且多樣性較差。4、通過Q型聚類分析將清水河9個(gè)監(jiān)測壩區(qū)分為兩類,其中第一類包括2#、5#和8#壩區(qū),第二類包括15#、19#、23#、25#、27#和29#壩區(qū);利用mapminmax函數(shù)對環(huán)境因子進(jìn)行歸一化處理,解決量綱和數(shù)值差別對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的影響;根據(jù)相關(guān)性分析,兩類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型均篩除pH值噪聲因子,確定了輸入變量為:水溫、溶解氧、氨氮、總氮、總磷、COD和降雨量。5、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的隱含層神經(jīng)元數(shù)目為10,并確定轉(zhuǎn)移函數(shù)為tansig-purelin的組合;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型第一類模型訓(xùn)練結(jié)果相關(guān)性系數(shù)高達(dá)0.984,檢驗(yàn)相對誤差值為0.067,第二類模型訓(xùn)練結(jié)果相關(guān)系數(shù)為0.907,檢驗(yàn)相對誤差為0.085,具有較好的擬合度及準(zhǔn)確度。6、第一類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以2#壩區(qū)為例進(jìn)行敏感性分析,單樣本敏感性分析整體變化趨勢為8月至10月葉綠素a對總磷的敏感性最高,除8、9、10月外水溫則為敏感性最高,其余環(huán)境因子敏感性較低且差異較大;全樣本敏感性分析水溫和總磷對葉綠素a影響最大,貢獻(xiàn)率分別為27.4%和25.5%,葉綠素a主要限制因子為水溫,其次為總磷;7、第二類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以29#壩區(qū)為例進(jìn)行敏感性分析,單樣本敏感性分析4月和11月葉綠素a對水溫的敏感性最大,5月至10月總磷敏感性最大,其余環(huán)境因子不同時(shí)間的敏感性差異較大,規(guī)律不明顯;全年葉綠素a主要限制因子為總磷,其次為水溫,貢獻(xiàn)率分別為44.1%和28.1%。
【學(xué)位授予單位】：河北建筑工程學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X52;TP183
【圖文】：

圖 1-1 技術(shù)路線圖Fig.1-1 Technology roadmap1.3.3 課題來源本研究為張家口市科學(xué)技術(shù)和地震局2017年重點(diǎn)應(yīng)用類項(xiàng)目“清水河氮磷時(shí)空變化特征及富營養(yǎng)化分析研究”的其中一部分研究內(nèi)容。

第 2 章 研究區(qū)域和方法周圍環(huán)境調(diào)查研究，參照地表水檢測技術(shù)規(guī)范采樣點(diǎn)，分別為 2#、5#、8#、15#、19#、23#、點(diǎn)位深度為亞表層 (0.5m)。樣品恒溫保存運(yùn)回檢測工作。法：水溫（WT）、pH、溶解氧（DO）、總磷（TPOD、降雨量、葉綠素 a、藻類鑒別。其中 WTP、TN、NH4+-N 和 COD、葉綠素 a 和藻類鑒的張家口市氣象局降雨數(shù)據(jù)，藻類鑒別選用《藻志》進(jìn)行鑒定，其他指標(biāo)均選用國家標(biāo)準(zhǔn)方試劑均使用 MilliQ 超純水。

第 4 章 葉綠素 a 預(yù)測模型構(gòu)建經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練學(xué)習(xí)結(jié)果見圖 4-5。從圖 4與真實(shí)值之間的相關(guān)性系數(shù)高達(dá) 0.984，說度較高。第一類樣本的檢驗(yàn)樣本對神經(jīng)網(wǎng)為 0.067，R 值為 0.931。說明第一類樣本的，并可以在某一個(gè)環(huán)境因子的狀態(tài)下進(jìn)行葉經(jīng)網(wǎng)絡(luò)葉綠素 a 預(yù)測模型搭建成功。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 宋志勇;熊璐瑛;章鴻雁;;論EXCEL在項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)敏感性分析中的應(yīng)用[J];中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)會(huì)計(jì);2013年06期

2 孫靜;投資決策中的非線性敏感性分析[J];統(tǒng)計(jì)與決策;2005年22期

3 靳躍剛,王相朝;長期投資項(xiàng)目的敏感性分析[J];華中理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);1998年03期

4 楊和雄,王良元;敏感性分析及其模糊方法[J];南京郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1998年01期

5 劉會(huì)春,張立峰,徐衛(wèi)東;關(guān)于敏感性分析的計(jì)算方法的初步研究[J];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1999年S1期

6 李欣章,夏侯雪嬌;利潤敏感性分析[J];青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);1997年02期

7 趙儀娜;回歸分析在敏感性分析中的應(yīng)用[J];數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理;1991年04期

8 沈鈺林;;應(yīng)用利潤敏感性分析改善企業(yè)經(jīng)營管理[J];浙江經(jīng)濟(jì);1992年09期

9 趙昆;;用綜合圖示法進(jìn)行多因素的敏感性分析[J];數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究;1987年07期

10 王自力;社會(huì)總供求平衡的敏感性分析[J];財(cái)經(jīng)科學(xué);1988年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 席雙惠;王繁;李象遠(yuǎn);;全局敏感性分析燃燒反應(yīng)機(jī)理[A];中國化學(xué)會(huì)第二屆全國燃燒化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2017年

2 王曉梅;唐軍武;;近岸水體成分反演幾種統(tǒng)計(jì)模型的誤差敏感性分析及相互比較[A];第十四屆全國遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2003年

3 劉健;邵倩;黃群;陽杰;余X;胡衡;;橋域多尺度方法耦合參數(shù)的敏感性分析[A];第十一屆南方計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（SCCM-11）摘要集[C];2017年

4 梁姿;;基于敏感性分析法的房地產(chǎn)投資基金風(fēng)險(xiǎn)管理研究[A];Proceedings of the Third Symposium of Risk Analysis and Risk Management in Western China[C];2013年

5 袁旭;朱圣英;喬棟;崔平遠(yuǎn);;小天體著陸參數(shù)不確定性的敏感性分析[A];中國宇航學(xué)會(huì)深空探測技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

6 李靜;胡志東;田彬;徐海茹;李金;周斌;岳娜;楊華;張志勇;;臨床分離念珠菌的分布及敏感性分析[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第七次全國檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議資料匯編[C];2008年

7 陶連金;高勝雷;王凱麗;張倍;;管幕工法的敏感性分析[A];《工業(yè)建筑》2018年全國學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊）[C];2018年

8 李迎澤;;75株金黃色葡萄球菌的敏感性分析[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十二次全國臨床微生物學(xué)術(shù)年會(huì)暨第十一次全球華人臨床微生物學(xué)與感染癥學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2015年

9 李小軍;蘇軍;;尾礦庫穩(wěn)定的敏感性分析[A];第七屆全國尾礦庫安全運(yùn)行高峰論壇暨設(shè)備展示會(huì)論文集[C];2014年

10 張穎;安利強(qiáng);王璋奇;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻率概率敏感性分析[A];中國力學(xué)大會(huì)-2017暨慶祝中國力學(xué)學(xué)會(huì)成立60周年大會(huì)論文集（C）[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前7條

1 本報(bào)記者 應(yīng)尤佳;油價(jià)回漲 航空公司套保浮虧大幅縮小[N];上海證券報(bào);2009年

2 鐘愛軍;Excel在投資項(xiàng)目敏感性分析中的作用[N];海峽財(cái)經(jīng)導(dǎo)報(bào);2006年

3 本報(bào)記者 李陽丹;中航東航預(yù)測今年油料套保損益[N];中國證券報(bào);2009年

4 本報(bào)記者 洛濤邋李生東;未來十年房地產(chǎn)仍是熱門行業(yè)[N];經(jīng)濟(jì)參考報(bào);2007年

5 本報(bào)記者 韓福恒;敏感性分析提升電力產(chǎn)業(yè)全面預(yù)算管理[N];中國會(huì)計(jì)報(bào);2018年

6 軍s

本文編號：2768893