BP模型在河流水质预测中的误差分析

为验证BP模型在河流水质预测中的有效性,利用仿真技术模拟一条河流污染物的变化趋势,并得到大量的河流水质参数数据.用上游已知河段的水质数据预测该河流下游10个检测断面的水质状况.预测过程分2种情况进行:长距离预测(一次连续预测下游10个河段)和短距离预测(每次连续预测下游2个河段),并以MSE函数生成均方误差作为对2种预测方法性能的检验.结果显示,长距离预测的性能低于短距离预测,2种方法对溶解氧预测的均方误差为0.432和0.035,对生化需氧量预测的均方误差分别为0.243、0.055.     

环境规划与环境管理

X32 200402019 观测误差对非线性环境模型参数识别的影响/杜鹏飞…(清华大学环境科学与工程系)∥环境科学学报/中科院生态环境研究中心.-2003,23(6). -781-785 环图X-9 采用SCE-UA方法和RSA方法,比较了在不同的观测误差条件下,优化方法和不确定性分析方法对于非线性模型参数识别的影响。分析表明,RSA方法是在具有观测误差的数据条件下进行参数识别的一种有效手段。同时,通过比较分析,发现RSA方法预测的浓度平均值和概率最大值与“真实值”并不完全一致。因此,在使用RSA     

环境规划与环境管理

防治/浙江省环保局,一2001,23(l)一42一43 环图X一3X322印102027河流水质预测的因素状态网络模型研究/郭宗楼…(浙江大学农业工程系)//环境科学研究/中国环科院一2加l,14(l)一44一48环图X一6x322(X) 102028等维灰数递补动态模型在生活垃圾产生量预测中的应用/李雁…(中山大学环科所)//环境污染与X3212(X) 102029经济开发区不确定性环境规划方法与应用研究/邹锐二北京大学环境科学中心)//环境科学学报/中科院生态环境研究中心一2田1,21(l)一101一1肠环图X一9 经济开发区是一种具有很强不确定性的系统,对它的环境规划一直是规划界面临的难…     

大气污染物排放源清单不确定性定量分析方法及案例研究

大气污染物排放源清单由于在数据收集过程中存在的不可避免的监测误差、随机误差、关键数据缺乏以及数据代表性不足等因素而具有不确定性,而排放源清单的不确定性指的是人们对排放清单的真实值缺乏认识和了解.介绍了目前大气排放源清单定量不确定性方法框架,并使用电厂NO_x在线监测数据,通过实际案例量化排放源清单中的不确定性.结果表明:即使对被认为具有较高准确性的火电厂点源排放清单,案例中NO_x的排放源清单来自随机误差的不确定性在±15%左右.对排放源清单的不确定性量化有助于决策者确定污染物排放削减目标的可达性和科学制定大气污染物控制策略,指导排放源清单的改进和数据收集工作.同时,对我国排放源清单开发中不确定性分析提出建议.      

环境系统学(环境系统工程)

X192 9600737京杭运河徐州段的水质模型研究/高建群…(河海大学)//上海环境科学/上海市环保局一1995,14(9)一8~12,25环信X一100 运河徐州段水域以有机污染为主,基本属耗氧性质,因此建立了包括BODS、NH3一N、酚和以)4项水质指标的多元韧合氧平衡水质模型及COD衰减经验模型。文章介绍了根据多元藕合关系和转化机理建立的模型结构及方程式,模型参数的估计,模型检验。结果表明,模型结构合理,参数可靠,可作为大运河水质预测的实际工具及规划管理依据。图1表7(怡东)X192 9600738谐振式紊动模拟装置解吸重金属试验及数学模拟/黄岁梁(清华大学…     

基于XGBoost选择迁移条件提升LSTM模型河流水质预测能力

准确预测河流水质变化是流域水环境管理的重要基础。目前常用的基于数据驱动的深度学习模型依赖大量的监测数据训练,然而很多河流数据缺乏,无法满足水质预测精度要求。提出了一种基于极端梯度提升模型(XGBoost)的迁移条件选择方法,利用全国河流自动监测站点的水质参数(水温、pH、溶解氧、总氮)数据集,研究建立长短期记忆神经网络(LSTM)模型库,通过迁移学习条件的优化,提升LSTM模型的预测能力。结果表明：1)采用不同源域和迁移方式训练出的模型,其预测精度有很大差异;2)基于XGBoost模型选择最佳迁移条件,迁移模型的预测误差(RMSE)降低了9.6%～28.9%,LSTM模型预测精度明显提升;3)选取合适的迁移方式、选用性质接近的源域数据、增加训练数据量均可以提升迁移模型的预测精度。该建模方法可应用于实测数据少的河流水质预测,为流域水环境精细化管理提供技术支持。     

环境系统学(环境系统工程)

X192 9902102MAGIC、SAFE和SMART模式在综合监测点上的应用:削减排放物方案的作用~MAGIC,SAFE and SMART model applieations at integrat-ed monitoring sites:effeets of emission reduetionseenarios〔刊,英〕/M.Forsius…// Water,Air 5011Pollut.一1998,105(1/2)一21~30 环信6179 把3个众所周知的动力学酸化模式(MAG-IC、SAFE、SMART)应用于欧洲5个综合监测点的一批数据。把标准化模式用于修定的政策框架,以预测这些背景森林点的长期土壤酸化作用,为未来S和N的沉积提供不同的方案。重点是推知模式应用的实际特定点…     

水体污染及其防治

X52 9700912水环境中不确定性方法的研究现状与展望/刘国东…(四川联合大学水利系)//环境科学进展/中科院生态环境研究中心,一1996,4(4)一46~53 环信X一4 水体环境是一个充满不确定性因素的系统,传统的随机数学、模糊数学和灰色系统三大不确定性方法已普遍应用于水质模拟、评价、预测和规划的各个方面,但各有侧重,不确定性的新方法新技术也在水环境中展开探索。展望未来:传统方法的对比和藕合研究、新理论新方法的普遍应用将成为未来水环境不确定性研究的热点。参61X52 9700913非点源污染对重庆市萦江河流域的影响研究/周国梅〔国家环保局…     

基于改进的PSO优化LSSVM参数的松花江哈尔滨段悬浮物的遥感反演

悬浮物是松花江水质和水环境评价的重要参数之一.利用在松花江哈尔滨段江面上29个采样点的实测高光谱和悬浮物浓度数据,用20个采样点数据为训练集,9个采样点数据为测试集.将机器学习和全局优化智能计算方法引入,应用改进的粒子群(PSO)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)参数,以均方根误差RMSE为适应度函数,根据迭代得到LSSVM最优参数值,用700 nm和750 nm光谱反射率比值(R700/R750)为特征变量,悬浮物数据为目标变量,用训练集数据训练得到反演模型,使用测试集数据进行验证.结果表明,此模型收敛速度快,精度高,得到预测值的均方根误差RMSE为10.11 mg·L-1,平均绝对百分误差MAPE为10.72%,模型决定系数R2为0.952,该方法可用来对其它水质参数反演预测提供参照.     

观测误差对非线性环境模型参数识别的影响

采用SCE-UA方法和RSA方法，比较了在不同的观测误差条件下，优化方法和不确定性分析方法对于非线性模型参数识别的影响。分析表明，RSA方法是在具有观测误差的数据条件下进行参数识别的一种有效手段。同时，通过比较分析，发现RSA方法预测的浓度平均值和概率最大值与“真实值”并不完全一致。因此，在使用RSA方法时，应该充分考虑预测区间，以降低决策风险。     

BP模型在河流水质预测中的误差分析

为验证BP模型在河流水质预测中的有效性，利用仿真技术模拟一条河流污染物变化趋势，产生大量的河流水质参数数据。用上游已知河段的水质数据预测该河流下游10个检测断面的水质状况。预测过程分2种情况进行：长距离预测（一次连续预测下游10个河段）和短距离预测（每次连续预测下游2个河段）。并以MSE函数生成均方误差作为对2种预测方法性能的检验，结果显示，长距离预测的性能低于短距离预测，2种方法对溶解氧预测的均方误差为0.432和0.035，对生化需氧量预测的均方误差分别为0.243,0.055。     

基于注意力机制优化的LSTM河流溶解氧预测模型研究

溶解氧(DO)是水体中的重要水质指标,构建数据驱动模型,实现对溶解氧的准确预测,将为水环境管理提供科学有效的技术手段. 考虑到溶解氧序列数据非线性强、非平稳性突出的特点,提出一种基于双阶段注意力权重优化机制的长短时记忆网络(long short-term memory, LSTM)的河流溶解氧预测模型(DAIW-LSTM模型),该模型的编码器包含双阶段权重优化的空间注意力机制,而解码器包含双阶段权重优化的时间注意力机制. 将该模型应用于流溪河流域白云李溪坝、流溪河山庄、从化街口等水质监测站溶解氧日均值预测的研究,开展了该模型与DA-LSTM、LSTM、Bi-LSTM等基线模型的预测效果对比分析,探讨了特征权重优化机制及上游站点水质数据输入对模型预测性能的影响. 结果表明:①通过与基线模型的预测效果对比,验证了DAIW-LSTM模型的精准性,其对白云李溪坝站溶解氧预测的对称平均绝对百分比误差(SMAPE)、平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)分别为0.075、0.611、0.712,在所有模型中最优. ②对于新的注意力权重优化机制,第二阶段会对第一阶段的初步权重进行优化修正;针对pH、电导率、水温、气温等影响溶解氧预测的重要特征,DAIW-LSTM模型会自适应调整其权重在时间序列上的分布,从而提高该模型的预测精度. ③加入上游水质特征的输入影响,通过9个组合试验对比可知,DAIW-LSTM模型仍然为表现最佳的模型,该系列组合试验也证明上游站点及其特征变量选取的重要性. 研究显示,注意力权重优化机制的引入使得该模型相较其他基线模型展现出更好的适用性和精准性,可为地表水水质预测研究提供新思路.      

环境系统学(环境系统工程)

X192 X523 9700131不定性分析用于地下水污染模拟~APPhcationofuneertainty analysis to groundwater pollution mod-eling〔刊,英〕/A.G.Bobba…// Environ.Geol.-1995,26(2)一89~96环信2835 预测和评价地表环境污染及计划现场补救行动有益于安装和设计新的陆源废物治理或处置设备。大多数模型用于假设系统运转的预测。然而,仍有种种因素把不定性引人模型预测。这些因素包括模型和污染运移参数及几何学误差。应用蒙特卡罗评估不定性,如应用三个分解地下水污染迁移模型进行图解说明。不定性分析对模型在污染浓度输出和到达时间方面提供…     

基于遗传算法的运行模式分布模型及排放测算

针对交通系统易于收集到的平均速度,以及排放模型计算所需的运行模式分布参数,建立基于平均速度的运行模式分布模型,并采用遗传算法对模型进行优化.对比所建立模型、MOVES模型中的行驶周期所获取数据与真实数据之间的排放结果差异,发现本模型有82.5%的区间平均排放率预测误差低于MOVES,本模型的最大误差为50.0%,而MOVES模型为304.2%.使用本模型评价了北京市限行前后污染物排放情况,发现限行后二环路高峰小时HC、CO、NO_x总体排放依次减少了9.58%、11.41%、0.49%.与真实值相比,预测值R²方高于0.700,预测误差大幅度低于MOVES模型预测误差,并实现对交通策略下路网排放的动态评价应用.     

地铁环境振动预测方法浅析

简要介绍了国内外关于地铁环境振动预测方法的研究概况,在作者研究分析地铁振动传播途径和主要影响参数基础上,给出了简单定量预测地铁环境振动程度之方法,应用该方法所得到的预测值,与现场实测值误差在±2dB范围内.     

噪声、振动及其控制

X593 9702306地铁环境振动预测方法浅析/辜小安…(铁道部劳动卫生研究所)//环境工程/冶金部建筑研究总院一1996,14(5)一35~39环信X一26 简要介绍了国内外关于地铁环境振动预测方法的研究概况,在作者研究分析地铁振动传播途径和.主要影响参数基础上,给出了简单定量预测地铁环境振动程度之方法,应用该方法所得到的预测值,与现场实测值误差在士ZdB范围内。图2表7参12X593 X121 9702307声屏障对公路交通噪声衰减理论模型的研究/杨满宏(交通部公路科学研究所)//交通环保/交通部水运环保科技信息网一1996,17(6)一17~20 环信X一95 公路交通噪声…     

环境规划与环境管理

合中国省级环境决策支持系统的开发,介绍了它们在环境信息中的使用。图1参1X32 Xsll 9801348中国东部地区能耗和502排放趋势预测研究/傅立新…(清华大学环境工程系)//中国环境科学/中国环境科学学会一1997,17(4)一349一352 环信X一58 在系统研究我国东部地区18个省、市、自治区近年来能源消耗和S(〕2排放现状的墓础上,利用国际上先进的LEAP模式和排放系数法,进行了2000、2010和2020年三个时段的能耗和502排放趋势预测。研究中考虑了三峡工程和核电等的影响和各省之间的电平衡,以及有关部门的最新政策和数据。将大型火电厂单独作为点源考…     

二龙山水库水质富营养化趋势及削减规划研究

选用C_N,C_P(水库中氮、磷的平均质量浓度)2项指标作为契入点,以狄龙模型为基础,结合二龙山水库水质污染的具体特点,设计了一套适合于预测二龙山水库水质富养化的C_N,C_P模型,运用其预测了水库水质营养状态变化趋势并对水质富营养化进行了预评价.结果表明:2001-2050年二龙山水库水质总氮和总磷的质量浓度同步增长,但总磷的增长幅度远远大于总氮,水库水质富营养化逐渐加剧.最后,根据系统诊断模型计算了水库氮、磷营养盐的环境容量,并结合该地的实际情况提出了氮、磷污染物的削减规划方案.      

环境规划与环境管理

府环境管理目标;(2)科学进步;(3)计算机及信息处理和通讯技术。结合三要素就建立我国城市空气质量预报系统框架进行了讨论。参16X32 20(办阅1 10湖泊水环境预测的原理与方法/周勇(农业部亚热带土壤资源与环境重点实验室)…//长江流域资源与环境/中科院资源环境科学与技术局一1999,8(3)一305一311环图X一122 论述了湖泊水环境预测常用方法,主要有输人输出模型、扩散模型,富营养化水质模型和多元回归模型等,属于因果关系的短期和瞬时预测,并且将灰色动态模型和回归分析模型祸合,能预测湖泊水环境今后几年甚至几十年的变化,将提高预测效率;提…     

环境规划与环境管理

x32环境污染的投形寻踪回归预测模型/彭荔红(厦门大学环境科学研究中心)…//厦门大学学报(自然科学版)/厦门大学一2(X)2,41(1)一79一83 环图N一26 环境污染预测中常用的统计预测法基于“假定一模拟一预测”这样一种证实性数据分析思维模式,难以适应非线性、非正态分布数据分析。投影寻踪技术采用“审视数据一模拟一预测”这样一条探索性数据分析新途径,可以用来解决一定程度上的非线性、非正态问题。应用投影寻踪回归新技术,建立了大气污染物吸浓度的预测模型,其预测建模样本的拟合合格率为96%,预留预测检验样本预测准确率为80%,高于模糊识…