基于优化支持向量回归机的气浮单元水质预测模型 被引量：1

1

作者 陈霖 晏欣 +4 位作者 唐智和 冉照宽 李斌莲 栾辉 陈春茂 《工业水处理》 北大核心 2025年第5期157-165,共9页

为解决炼化污水处理系统气浮单元出水水质获取时滞严重的问题,构建了基于支持向量回归机(SVR)的气浮单元水质预测模型,利用皮尔逊相关系数(PCC)、斯皮尔曼相关系数(SCC)以及平均影响值算法(MIV)对模型输入参数进行降维,在此基础上利用... 为解决炼化污水处理系统气浮单元出水水质获取时滞严重的问题,构建了基于支持向量回归机(SVR)的气浮单元水质预测模型,利用皮尔逊相关系数(PCC)、斯皮尔曼相关系数(SCC)以及平均影响值算法(MIV)对模型输入参数进行降维,在此基础上利用交叉验证算法(K-CV)和网格搜索算法(GSA)对模型进行参数优化。结果表明,气浮单元出水COD和进水NH_(3)-N相关性最强,去除冗余变量,将NH_(3)-N作为模型输入可以有效提升模型预测精度。当惩罚因子c趋近于1,核函数参数g趋近于2000时,模型预测均方误差(MSE)最小(MSE=0.00067),预测精度最高;优化后SVR模型决定系数(R^(2))和相关性系数(r)分别为0.69和0.85,平均绝对百分比误差(MAPE)为0.05,预测精度远高于传统SVR和经典BP-ANN模型。现场验证结果表明该模型能实现对气浮单元出水水质的有效预测,平均百分比误差<5%,预测时间<1 min,极大程度提高了水质数据的时效性。 展开更多

关键词 炼化企业 污水处理系统 气浮单元 支持向量回归机 水质预测模型

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基于在线监测时间序列数据的水质预测模型研究进展 被引量：1

2

作者 秦艳 徐庆 +3 位作者 陈晓倩 刘振鸿 唐亦舜 高品 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期116-122,共7页

当前地表水突发性污染事件频发,已造成严重的环境和社会影响,对环境监管部门应急处置能力建设提出了新要求和新挑战。地表水水质在线监测数据具有高频率和高时效等特点,系统论述了基于在线监测时间序列数据的水质预测模型的研究现状和进... 当前地表水突发性污染事件频发,已造成严重的环境和社会影响,对环境监管部门应急处置能力建设提出了新要求和新挑战。地表水水质在线监测数据具有高频率和高时效等特点,系统论述了基于在线监测时间序列数据的水质预测模型的研究现状和进展,包括数据软测量、预处理方法和水质预测模型等,分析了不同水质预测模型在应用过程中存在的问题,并对未来研究方向进行了展望,以期为水质预测预警和环境监管提供技术支持和方法参考。 展开更多

关键词 水质预测模型 在线监测 时间序列分析 自回归模型 人工神经网络

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滇池湖泊网络富营养化水质预测模型的研究 被引量：3

3

作者 陈毓龄 《环境监测管理与技术》 1994年第1期21-23,共3页

本研究实质上是浅水型高原湖泊的水动力生态水质模拟模型，模型模拟了湖泊的水位、水温、悬浮物、可溶解磷、颗粒磷、总磷、浮游植物和透明度等参数的月平均值，模型得到了充分验证，模拟精度良好，最终对滇池１９８８年度的富营养程度... 本研究实质上是浅水型高原湖泊的水动力生态水质模拟模型，模型模拟了湖泊的水位、水温、悬浮物、可溶解磷、颗粒磷、总磷、浮游植物和透明度等参数的月平均值，模型得到了充分验证，模拟精度良好，最终对滇池１９８８年度的富营养程度进行了判别。 展开更多

关键词 水质预测模型 滇池 湖泊污染 富营养化

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基于贝叶斯推理的突发水污染事件水质预测模型参数估计 被引量：5

4

作者 杨海东 刘碧玉 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第8期127-132,共6页

参数的精确性是准确构建突发水污染事件水质预测模型的前提与保障。论文首先根据有限差分法和贝叶斯推理构建水质预测模型参数估计模型,然后通过Metropolis-Hasting抽样方法得到较为合理的参数,最后以发生在某段明渠的突发水污染事件为... 参数的精确性是准确构建突发水污染事件水质预测模型的前提与保障。论文首先根据有限差分法和贝叶斯推理构建水质预测模型参数估计模型,然后通过Metropolis-Hasting抽样方法得到较为合理的参数,最后以发生在某段明渠的突发水污染事件为例,讨论了恒定流与非恒定流两种情景下不同观测噪声对参数估计结果的影响,并与采用有限差分-单纯形法得到的结果进行对比。结果表明:有限差分-贝叶斯方法具有较强的适用性和良好的抗噪声能力,采用该方法能获得较高精度的参数值。该研究为突发污染事件预测模型的构建提供一条新途径。 展开更多

关键词 参数估计 水质预测模型 贝叶斯推理 有限差分方法 突发水污染事件

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基于深度学习的环太湖河流气象水质协同预测模型研究

5

作者 许睿亭 姜翠玲 +1 位作者 孙磊 冯亚坤 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第7期228-238,共11页

【目的】为优化水质监测与预警系统,促进河流生态环境的可持续发展。【方法】研究根据环太湖19个水质监测站点2021—2023年逐日水质监测数据和7个气象站的逐日气象资料,采用综合水质指数法(WQI)对水质状况进行定量评价,通过克里金插值... 【目的】为优化水质监测与预警系统,促进河流生态环境的可持续发展。【方法】研究根据环太湖19个水质监测站点2021—2023年逐日水质监测数据和7个气象站的逐日气象资料,采用综合水质指数法(WQI)对水质状况进行定量评价,通过克里金插值法获得与水质监测站点空间相位一致的气象数据,综合考虑气象要素对水质要素的影响机理和Spearman相关分析结果筛选输入的气象数据。采用长短期记忆网络(LSTM)、门控循环单元(GRU)、反向传播网络(BP)方法以及并行的GRU-LSTM模型对综合水质指数WQI进行预测。【结果】结果表明,水质预测模型中,模型精度受输入步长的影响,步长14 d的并行的GRU-LSTM模型表现最佳,预测精度为R^(2)=0.98。【结论】研究成果采用的深度学习模型为河流水质的长期监测和预测提供了一种新的技术路径,结合气象数据的水质预测能够在实际应用中帮助相关部门提前预警水质变化,优化水资源的调度与治理策略,提高水环境的可持续管理能力。 展开更多

关键词 气象水质协同预测模型 深度学习 综合水质指数法 河流水质 影响因素

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基于机器学习的气象水质耦合预测模型研究 被引量：2

6

作者 张冲 陈末 +1 位作者 刘袁媛 王一 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第6期9-14,21,共7页

为了更好地预测河流水质,以黑龙江省内16个水质监测站点的日尺度水质数据和日尺度气象站数据为基础,通过核主成分分析(KPCA)对水质数据的特征值进行提取并降维,采用斯皮尔曼相关性分析(Spearman)筛选强相关的气象因子,并将强相关气象因... 为了更好地预测河流水质,以黑龙江省内16个水质监测站点的日尺度水质数据和日尺度气象站数据为基础,通过核主成分分析(KPCA)对水质数据的特征值进行提取并降维,采用斯皮尔曼相关性分析(Spearman)筛选强相关的气象因子,并将强相关气象因子和水质指数(WQI)作为模型输入数据,结合随机森林(RF)、多层感知机(MLP)、广义回归神经网络(GRNN)构建三种气象水质耦合预测模型,并进行对比验证。结果表明GRNN预测效果最佳,R^(2)=98.68%,对16个站点水质情况的预测准确度高达87.50%,可以为政府水资源治理提供参考。 展开更多

关键词 气象水质耦合预测模型 机器学习 核主成分分析 斯皮尔曼相关性分析 黑龙江省

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改进的径流—水质非点源污染预测模型研究 被引量：2

7

作者 沈雪娇 杨侃 +2 位作者 常蒲婷 王涛 朱大伟 《水电能源科学》 北大核心 2009年第5期34-36,共3页

在分析现有的径流—水质预测模型基础上,考虑污染物的累积与冲刷并引入雨前干旱时间参数,提出了改进的径流—水质非点源污染预测模型。将该模型应用于实例中,模拟效果较好,可用于湿润和半湿润地区的非点源污染预测。

关键词 非点源污染 径流—水质预测模型 改进的径流—水质非点源污染预测模型 干旱时间

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基于粒子群优化BP神经网络的水产养殖水温及pH预测模型 被引量：19

8

作者 徐大明 周超 +1 位作者 孙传恒 杜永贵 《渔业现代化》 北大核心 2016年第1期24-29,共6页

针对养殖水质、水温及p H预测准确性低的问题,提出了一种基于粒子群优化BP神经网络的养殖水质参数预测方法。首先应用粒子群算法优化得出BP神经网络的初始权值和阈值,然后对得到的数据进行预处理,修复异常数据信息,再以当前时间的多个... 针对养殖水质、水温及p H预测准确性低的问题,提出了一种基于粒子群优化BP神经网络的养殖水质参数预测方法。首先应用粒子群算法优化得出BP神经网络的初始权值和阈值,然后对得到的数据进行预处理,修复异常数据信息,再以当前时间的多个水质参数作为输入,下个时间点的水温、p H作为输出,建立养殖水质预测模型,最后利用采集的水质数据在BP神经网络中进行训练,并通过实验检验水质预测模型的可行性和预测性能。与支持向量回归(SVR)和传统BP神经网络相比,基于粒子群优化的BP神经网络在预测水温方面,均方根误差(RMSE)下降幅度分别为64.4%和86.7%;在预测p H方面,RMSE下降幅度分别为11.1%和78.9%。研究表明,基于粒子群优化的BP神经网络养殖水质预测模型具有灵活简便、预测精度高、易于实现的特点,同时具有很好的预测能力。 展开更多

关键词 粒子群算法 BP神经网络 水产养殖 渔情预警 水质预测模型

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PSO-MLP模型预测降雨对府河氨氮的影响 被引量：1

9

作者 刘亚鑫 贾建和 +3 位作者 李洪波 闫栋华 姜甜甜 王红云 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第32期14511-14517,共7页

为研究白洋淀上游的保定市区降雨径流对府河水质的影响,采用府河2019年、2020年的常规水质监测数据,基于粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)和多层感知机(multi-Layer perceptron, MLP)建立PSO-MLP水质预测模型。分别使用PSO... 为研究白洋淀上游的保定市区降雨径流对府河水质的影响,采用府河2019年、2020年的常规水质监测数据,基于粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)和多层感知机(multi-Layer perceptron, MLP)建立PSO-MLP水质预测模型。分别使用PSO-MLP、MLP、一维水质模型进行对比预测。结果表明:与一维水质模型相比,PSO-MLP平均绝对误差减少64.5%~74.7%;与MLP模型相比,PSO-MLP平均绝对误差减少6.6%~12.6%。选取2021年7月的一次典型降雨对府河膳马庙、安州和南刘庄3个控制断面进行预测,表明PSO-MLP泛化能力更强,预测误差更小,优于一维水质模型和MLP模型。所建立的府河PSO-MLP水质预测模型,可以提前4 h准确预测府河各断面氨氮浓度,平均绝对误差小于0.3 mg/L,可应用于保定市区降雨径流对府河水质污染的预测预警,避免降雨径流通过府河影响白洋淀水质。 展开更多

关键词 府河 降雨径流 水质预测模型 粒子群算法(PSO) 多层感知机(MLP)

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基于VC++的地表水环境预测评价系统开发——河流模块的设计与应用

10

作者 谢湉 王平 田炜 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期182-184,共3页

以我国地表水中的河流水质预测评价为例,采用VC++设计开发了适用范围较广具有可操作性的决策系统。结合水环境预测方法和导则标准,对本系统可操作的污染因子进行了选取,设计了持久性污染物、非持久性污染物、酸碱污染物的预测模块;采用... 以我国地表水中的河流水质预测评价为例,采用VC++设计开发了适用范围较广具有可操作性的决策系统。结合水环境预测方法和导则标准,对本系统可操作的污染因子进行了选取,设计了持久性污染物、非持久性污染物、酸碱污染物的预测模块;采用综合水质评价方法中的水质质量系数法模型,设计了水质质量系数评价模块;根据最新的农村饮用水安全卫生评价标准,设计了系统的特色模块,感官性状及一般化学指标评价模块和毒理学指标评价模块。利用湖南常德澧县环境监测站所提供的数据,用模块计算值与实测值进行了对比检验,结果表明,本系统功能基本可实现,预测及评价数据可信,为完善环境决策管理软件做了新的研究尝试。 展开更多

关键词 水质预测模型 VC++ 农村饮用水

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珠江三角洲陈村水道航道整治对该区域水环境影响评价 被引量：6

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作者 骆育敏 梁明易 +2 位作者 王朝晖 黄伟建 徐宁 《暨南大学学报（自然科学与医学版）》 CAS CSCD 2002年第5期88-94,共7页

　目的:通过预测陈村水道整治工程的主要水污染因子对评价区域水质量造成影响的程度与范围,为制定防治措施及对策提供依据.方法:采用水质预测模型对陈村水道水质进行预测.结果:在河流的横向分布上,疏浚工程产生的悬移质污染可扩大至河... 　目的:通过预测陈村水道整治工程的主要水污染因子对评价区域水质量造成影响的程度与范围,为制定防治措施及对策提供依据.方法:采用水质预测模型对陈村水道水质进行预测.结果:在河流的横向分布上,疏浚工程产生的悬移质污染可扩大至河流的对岸水域.纵向分布上,工程点由1艘、2艘挖泥船厂施工时,距离排污口50m处,悬浮物(SS)质量浓度增值最大分别为196 84、228 12mg/L,已超广州市污水排放标准;施工期悬浮物对沿线水厂吸水口的影响:对紫坭糖厂水厂几乎没有影响,对钟村水厂及碧桂园水厂有一定的影响,对西三水厂影响相对较大.营运期船舶污染物排放量以含油废水增加量最大为11 35%,生活污水及垃圾次之,均为11 32%.结论:疏浚工程所引起的SS对河道水质的影响是暂时的,陈村水道整治工程完成后,有利于改善水动力条件及水道水环境质量. 展开更多

关键词 珠江三角洲 陈村水道 航道整治 区域水环境影响评价 水污染因子 水质预测模型

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黄河小浪底至高村河段水环境特性浅析 被引量：2

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作者 李群 高传德 +2 位作者 田依林 张世坤 黄锦辉 《人民黄河》 CAS 北大核心 2007年第9期45-47,共3页

通过对黄河小浪底至高村河段水环境特性的分析指出,目前在该河段建立水质预测预报模型应识别水质的主要影响因素,对旁侧污染物输入量和影响模型参数的水文、水环境条件进行分时段概化,宜采用经验统计相关模型、黑箱模型或一维模型,不应... 通过对黄河小浪底至高村河段水环境特性的分析指出,目前在该河段建立水质预测预报模型应识别水质的主要影响因素,对旁侧污染物输入量和影响模型参数的水文、水环境条件进行分时段概化,宜采用经验统计相关模型、黑箱模型或一维模型,不应追求对水质沿程变化过程的描述。 展开更多

关键词 水环境特征 水质预测模型 小浪底 花园口 高村 黄河

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