基于二次去噪及多目標(biāo)優(yōu)化的混合模型在空氣污染預(yù)警系統(tǒng)中的研究及應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-04-01 17:59
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,化石燃料的消耗量不斷上升,導(dǎo)致我國大部分城市空氣污染日趨嚴重,霧霾天氣增多,對社會、經(jīng)濟、居民健康及環(huán)境造成了嚴重影響。在這一背景下,社會對空氣質(zhì)量相關(guān)信息的需求越來越高。大多數(shù)關(guān)于空氣污染的研究都集中在空氣污染對健康的影響,雖然近幾年有關(guān)空氣污染物濃度預(yù)測的研究逐漸增多,但這些研究大部分集中在單個污染物濃度的預(yù)測及提高預(yù)測精度方面,很少有研究從應(yīng)用的角度分析污染和建立合理的預(yù)警系統(tǒng);谏鲜霈F(xiàn)狀,本文構(gòu)建了一個由混合預(yù)測模型和模糊綜合評估兩模塊組成的空氣污染早期預(yù)警系統(tǒng),其目的是預(yù)測空氣污染物濃度,并根據(jù)預(yù)測濃度評估空氣質(zhì)量。預(yù)警系統(tǒng)的評估結(jié)果可用于指導(dǎo)人類生產(chǎn)和生活,避免空氣污染帶來更多危害。從預(yù)警系統(tǒng)的框架來看,該系統(tǒng)主要包括兩個模塊:即基于二次去噪及多目標(biāo)優(yōu)化的空氣污染濃度預(yù)測模塊和基于模糊綜合評判空氣質(zhì)量評估模塊。在空氣污染預(yù)測模塊中我們提出了一種新的混合預(yù)測模型,該模型結(jié)合了二次去噪思想和多目標(biāo)優(yōu)化算法和一個新的預(yù)測算法,通過減少原始序列中的噪聲信息及優(yōu)化預(yù)測模型的參數(shù)提高空氣污染濃度預(yù)測的精確性。在第二模塊中我們提出了空氣質(zhì)量模糊綜合評估體系,...
【文章來源】:東北財經(jīng)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1本文結(jié)構(gòu)圖??
4.5北京空氣污染的預(yù)測及空氣質(zhì)量的評估??本實驗由兩部分組成,第一部分是測試所提出的混合模型的預(yù)測能力,并??與對比模型進行比較;第二部分是根據(jù)混合模型的預(yù)測結(jié)果進行模糊綜合評估。??4.5.1預(yù)測模型的比較??為了證明提出的混合模型的預(yù)測能力(SSA-EEMD-MOALO-L^RFELM,??SEMR),選擇以下幾個模型作為對比模型SSA-EEMD-MOALO-ELM?(SEME)、??EEMD-M0AL0-L2,1RFELM?(EMR)、MOALO-LjRFELM?(MR)、L2JRF-ELM、??ARIMA和BPNN。其中,BPNN主要的對比對象為L2,,RF-ELM,旨在證明??LuRF-ELM的預(yù)測性能優(yōu)于BPNN。??37??
基于二次去噪及多目標(biāo)優(yōu)化的混合模型在空氣污染預(yù)警系統(tǒng)中的研究及應(yīng)用??每個模型的訓(xùn)練集都是從2017年1月1日到2017年5月25日,測試集從2017??年5月26日到2017年7月1日。用所選擇的五個評價指標(biāo)評估每個模型的預(yù)測??性能,評估結(jié)果在圖4-2的部分D中給出。此外,圖4-2顯示了混合模型預(yù)測北京??PM2.5、PM1()和CO濃度的預(yù)測結(jié)果,其中A部分給出了?PM2.5的預(yù)測值、PM2.5??的真實測量值及預(yù)測誤差的折線圖;B部分和C部分分別是PM,〇和CO的預(yù)測信??息。從圖4-2中可以看出,三條預(yù)測誤差線均接近于0,且波動幅度小。??Part?A:?SEMR模型預(yù)濺北京PM濃度的結(jié)果?Part?B:?SEMR模型預(yù)潲北京CO濃度的結(jié)果??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國綜合氣候變化風(fēng)險區(qū)劃[J]. 吳紹洪,潘韜,劉燕華,鄧浩宇,焦珂?zhèn)?陸晴,馮愛青,岳溪柳,尹云鶴,趙東升,高江波. 地理學(xué)報. 2017(01)
[2]京津冀區(qū)域重污染天氣過程數(shù)值預(yù)報評估新方法[J]. 潘錦秀,朱彬,晏平仲,王自發(fā),陳煥盛,李健軍,朱莉莉,姚雪峰,韋蓮芳. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2016(08)
[3]淺談我國大氣污染現(xiàn)狀分析及其治理建議[J]. 馬東磊,趙童. 河北建筑工程學(xué)院學(xué)報. 2014(02)
[4]國內(nèi)外空氣質(zhì)量模型研究進展[J]. 薛文博,王金南,楊金田,雷宇,汪藝梅,陳曦. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2013(03)
[5]PM2.5與人體健康研究現(xiàn)狀[J]. 曹德康,蘇建忠,黃以哲,張偉,李增德,劉雪林. 武警醫(yī)學(xué). 2012(09)
[6]基于GM(1,1)模型的甘肅省武威市空氣污染物濃度的預(yù)測及分析[J]. 李金娟,龔地萍,劉興榮. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2012(01)
[7]中國大氣污染現(xiàn)狀及防治對策[J]. 趙麗麗. 山西建筑. 2011(25)
[8]空氣細顆粒物(PM2.5)及其致病性的研究現(xiàn)狀[J]. 岳常麗,劉紅剛. 臨床與實驗病理學(xué)雜志. 2009(04)
[9]進化多目標(biāo)優(yōu)化算法研究[J]. 公茂果,焦李成,楊咚咚,馬文萍. 軟件學(xué)報. 2009(02)
[10]國內(nèi)外常用的空氣質(zhì)量模式介紹[J]. 聶邦勝. 江蘇環(huán)境科技. 2008(S1)
博士論文
[1]EMD算法研究及其在信號去噪中的應(yīng)用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學(xué) 2010
碩士論文
[1]極限學(xué)習(xí)機的研究與應(yīng)用[D]. 甘露.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]基于小波變換和EMD去噪的含噪混疊語音盲分離[D]. 王沛.昆明理工大學(xué) 2009
[3]基于奇異值分解和擴頻技術(shù)的數(shù)字水印算法研究[D]. 張小梅.武漢理工大學(xué) 2005
本文編號:3113749
【文章來源】:東北財經(jīng)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1本文結(jié)構(gòu)圖??
4.5北京空氣污染的預(yù)測及空氣質(zhì)量的評估??本實驗由兩部分組成,第一部分是測試所提出的混合模型的預(yù)測能力,并??與對比模型進行比較;第二部分是根據(jù)混合模型的預(yù)測結(jié)果進行模糊綜合評估。??4.5.1預(yù)測模型的比較??為了證明提出的混合模型的預(yù)測能力(SSA-EEMD-MOALO-L^RFELM,??SEMR),選擇以下幾個模型作為對比模型SSA-EEMD-MOALO-ELM?(SEME)、??EEMD-M0AL0-L2,1RFELM?(EMR)、MOALO-LjRFELM?(MR)、L2JRF-ELM、??ARIMA和BPNN。其中,BPNN主要的對比對象為L2,,RF-ELM,旨在證明??LuRF-ELM的預(yù)測性能優(yōu)于BPNN。??37??
基于二次去噪及多目標(biāo)優(yōu)化的混合模型在空氣污染預(yù)警系統(tǒng)中的研究及應(yīng)用??每個模型的訓(xùn)練集都是從2017年1月1日到2017年5月25日,測試集從2017??年5月26日到2017年7月1日。用所選擇的五個評價指標(biāo)評估每個模型的預(yù)測??性能,評估結(jié)果在圖4-2的部分D中給出。此外,圖4-2顯示了混合模型預(yù)測北京??PM2.5、PM1()和CO濃度的預(yù)測結(jié)果,其中A部分給出了?PM2.5的預(yù)測值、PM2.5??的真實測量值及預(yù)測誤差的折線圖;B部分和C部分分別是PM,〇和CO的預(yù)測信??息。從圖4-2中可以看出,三條預(yù)測誤差線均接近于0,且波動幅度小。??Part?A:?SEMR模型預(yù)濺北京PM濃度的結(jié)果?Part?B:?SEMR模型預(yù)潲北京CO濃度的結(jié)果??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國綜合氣候變化風(fēng)險區(qū)劃[J]. 吳紹洪,潘韜,劉燕華,鄧浩宇,焦珂?zhèn)?陸晴,馮愛青,岳溪柳,尹云鶴,趙東升,高江波. 地理學(xué)報. 2017(01)
[2]京津冀區(qū)域重污染天氣過程數(shù)值預(yù)報評估新方法[J]. 潘錦秀,朱彬,晏平仲,王自發(fā),陳煥盛,李健軍,朱莉莉,姚雪峰,韋蓮芳. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2016(08)
[3]淺談我國大氣污染現(xiàn)狀分析及其治理建議[J]. 馬東磊,趙童. 河北建筑工程學(xué)院學(xué)報. 2014(02)
[4]國內(nèi)外空氣質(zhì)量模型研究進展[J]. 薛文博,王金南,楊金田,雷宇,汪藝梅,陳曦. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2013(03)
[5]PM2.5與人體健康研究現(xiàn)狀[J]. 曹德康,蘇建忠,黃以哲,張偉,李增德,劉雪林. 武警醫(yī)學(xué). 2012(09)
[6]基于GM(1,1)模型的甘肅省武威市空氣污染物濃度的預(yù)測及分析[J]. 李金娟,龔地萍,劉興榮. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2012(01)
[7]中國大氣污染現(xiàn)狀及防治對策[J]. 趙麗麗. 山西建筑. 2011(25)
[8]空氣細顆粒物(PM2.5)及其致病性的研究現(xiàn)狀[J]. 岳常麗,劉紅剛. 臨床與實驗病理學(xué)雜志. 2009(04)
[9]進化多目標(biāo)優(yōu)化算法研究[J]. 公茂果,焦李成,楊咚咚,馬文萍. 軟件學(xué)報. 2009(02)
[10]國內(nèi)外常用的空氣質(zhì)量模式介紹[J]. 聶邦勝. 江蘇環(huán)境科技. 2008(S1)
博士論文
[1]EMD算法研究及其在信號去噪中的應(yīng)用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學(xué) 2010
碩士論文
[1]極限學(xué)習(xí)機的研究與應(yīng)用[D]. 甘露.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]基于小波變換和EMD去噪的含噪混疊語音盲分離[D]. 王沛.昆明理工大學(xué) 2009
[3]基于奇異值分解和擴頻技術(shù)的數(shù)字水印算法研究[D]. 張小梅.武漢理工大學(xué) 2005
本文編號:3113749
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