基于人工智能方法的長春新立城水庫水質(zhì)分析及富營養(yǎng)化趨勢研究
發(fā)布時間:2021-11-06 23:00
新立城水庫是長春市的飲用水源地之一,其水質(zhì)狀況直接關(guān)系到長春市民的飲水安全。近年來在新立城水源保護區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了多種污染源,水庫水質(zhì)受到污染,特別是在2007年曾爆發(fā)了較大規(guī)模水華和富營養(yǎng)化。本文以新立城水庫為研究對象,分析了水庫近年來的水質(zhì)變化特征,運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機方法對該水庫水質(zhì)和富營養(yǎng)化進行評價和預(yù)測,取得良好的效果。在水質(zhì)特征分析方面,根據(jù)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)對水庫水質(zhì)2008年和2009年進行了單因子評價法和模糊綜合評價法等常規(guī)水質(zhì)特征分析;運用支持向量機法對水庫水質(zhì)進行了分類,發(fā)現(xiàn)水庫中游和壩前水質(zhì)總體上為II水體,但在夏季水質(zhì)降低到了III甚至IV類。在水質(zhì)預(yù)測方面,運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機對重點國家規(guī)劃控制的COD,氨氮兩個水質(zhì)指標進行預(yù)測。在富營養(yǎng)化預(yù)測方面,通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)插值的方法生成了足夠的訓(xùn)練樣本。經(jīng)過神經(jīng)元權(quán)重分析,確立三因子水質(zhì)指標(總磷,溫度,葉綠素a)與富營養(yǎng)化程度之間的關(guān)系。用前一周的水溫、葉綠素a、總磷進行預(yù)測下一周的富營養(yǎng)化狀況(葉綠素a的濃度)。通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了新立城水庫大壩監(jiān)測點的短期富營養(yǎng)化預(yù)測模型。經(jīng)檢驗,同一監(jiān)測點的預(yù)測誤差小于7...
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 湖庫富營養(yǎng)化評價及趨勢預(yù)測研究
1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在水環(huán)境評價與預(yù)測中應(yīng)用研究
1.4 支持向量機在水環(huán)境評價與預(yù)測中應(yīng)用研究
1.5 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第2章 新立城水庫水質(zhì)現(xiàn)狀評價及趨勢預(yù)測
2.1 新立城水庫水質(zhì)特征
2.2 水質(zhì)變化趨勢分析
2.3 基于SVM的新立城水庫水質(zhì)變化趨勢預(yù)測
2.4 本章小結(jié)
第3章 新立城水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化評價
3.1 富營養(yǎng)化評價因子的選擇
3.2 水庫富營養(yǎng)化評價模型
3.3 新立城水庫富營養(yǎng)化評價分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 新立城水庫富營養(yǎng)化預(yù)測
4.1 預(yù)測思路與可行性分析
4.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的富營養(yǎng)化預(yù)測
4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與測試
4.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確證與應(yīng)用
4.5 基于支持向量回歸機的富營養(yǎng)化預(yù)測
4.6 ε-SVR 預(yù)測模型訓(xùn)練與測試
4.7 ε-SVR 模型的檢驗和結(jié)果分析
4.8 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與建議
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太湖水體葉綠素a含量與氮磷濃度的關(guān)系[J]. 陳永根,劉偉龍,韓紅娟,胡維平. 生態(tài)學(xué)雜志. 2007(12)
[2]基于支持向量機的水環(huán)境質(zhì)量綜合評價[J]. 劉坤,劉賢趙,孫瑾,孟翠玲. 中國環(huán)境監(jiān)測. 2007(03)
[3]支持向量機回歸方法在地表水水質(zhì)評價中的應(yīng)用[J]. 馬文濤. 數(shù)學(xué)的實踐與認識. 2007(09)
[4]支持向量機在水質(zhì)評價中的應(yīng)用[J]. 徐勁力. 中國農(nóng)村水利水電. 2007(03)
[5]改進的支持向量回歸機及其在水質(zhì)預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 徐紅敏,劉亞祿. 統(tǒng)計與決策. 2006(23)
[6]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水質(zhì)預(yù)測模型研究[J]. 張志. 內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(06)
[7]水質(zhì)評價模式識別的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[J]. 韓波,孫利,黃勇. 廣州環(huán)境科學(xué). 2005(04)
[8]浮床植物系統(tǒng)對富營養(yǎng)化水體中氮、磷凈化特征的初步研究[J]. 周小平,王建國,薛利紅,徐曉峰,楊林章. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2005(11)
[9]幾種水生維管束植物對水中氮、磷吸收率的比較[J]. 萬志剛,沈頌東,顧福根,張敏,孫中林,楊勇,徐光磊,孫丙耀. 淡水漁業(yè). 2004(05)
[10]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在太湖富營養(yǎng)化評價中的應(yīng)用[J]. 任黎,董增川,李少華. 河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(02)
本文編號:3480684
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 湖庫富營養(yǎng)化評價及趨勢預(yù)測研究
1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在水環(huán)境評價與預(yù)測中應(yīng)用研究
1.4 支持向量機在水環(huán)境評價與預(yù)測中應(yīng)用研究
1.5 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第2章 新立城水庫水質(zhì)現(xiàn)狀評價及趨勢預(yù)測
2.1 新立城水庫水質(zhì)特征
2.2 水質(zhì)變化趨勢分析
2.3 基于SVM的新立城水庫水質(zhì)變化趨勢預(yù)測
2.4 本章小結(jié)
第3章 新立城水庫水質(zhì)富營養(yǎng)化評價
3.1 富營養(yǎng)化評價因子的選擇
3.2 水庫富營養(yǎng)化評價模型
3.3 新立城水庫富營養(yǎng)化評價分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 新立城水庫富營養(yǎng)化預(yù)測
4.1 預(yù)測思路與可行性分析
4.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的富營養(yǎng)化預(yù)測
4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與測試
4.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確證與應(yīng)用
4.5 基于支持向量回歸機的富營養(yǎng)化預(yù)測
4.6 ε-SVR 預(yù)測模型訓(xùn)練與測試
4.7 ε-SVR 模型的檢驗和結(jié)果分析
4.8 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與建議
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太湖水體葉綠素a含量與氮磷濃度的關(guān)系[J]. 陳永根,劉偉龍,韓紅娟,胡維平. 生態(tài)學(xué)雜志. 2007(12)
[2]基于支持向量機的水環(huán)境質(zhì)量綜合評價[J]. 劉坤,劉賢趙,孫瑾,孟翠玲. 中國環(huán)境監(jiān)測. 2007(03)
[3]支持向量機回歸方法在地表水水質(zhì)評價中的應(yīng)用[J]. 馬文濤. 數(shù)學(xué)的實踐與認識. 2007(09)
[4]支持向量機在水質(zhì)評價中的應(yīng)用[J]. 徐勁力. 中國農(nóng)村水利水電. 2007(03)
[5]改進的支持向量回歸機及其在水質(zhì)預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 徐紅敏,劉亞祿. 統(tǒng)計與決策. 2006(23)
[6]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水質(zhì)預(yù)測模型研究[J]. 張志. 內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(06)
[7]水質(zhì)評價模式識別的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[J]. 韓波,孫利,黃勇. 廣州環(huán)境科學(xué). 2005(04)
[8]浮床植物系統(tǒng)對富營養(yǎng)化水體中氮、磷凈化特征的初步研究[J]. 周小平,王建國,薛利紅,徐曉峰,楊林章. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2005(11)
[9]幾種水生維管束植物對水中氮、磷吸收率的比較[J]. 萬志剛,沈頌東,顧福根,張敏,孫中林,楊勇,徐光磊,孫丙耀. 淡水漁業(yè). 2004(05)
[10]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在太湖富營養(yǎng)化評價中的應(yīng)用[J]. 任黎,董增川,李少華. 河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(02)
本文編號:3480684
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