基于EEMD-LSTM模型的尾矿库风险预测模型研究*

为了提高尾矿库风险预警能力,针对尾矿库稳定性受多种风险因素影响,以及风险变化的非线性,提出1种融合集合经验模态分解（EEMD）和长短期记忆（LSTM）的尾矿库风险预测模型。首先,采用皮尔逊相关系数分析尾矿库风险因素之间的相关性;然后,使用EEMD方法分解非线性的位移序列;最后,构建LSTM网络模型预测位移变化。以某尾矿库为例,将EEMD-LSTM模型与EEMD-BP模型、LSTM模型对比分析,评估模型的有效性。研究结果表明:EEMD-LSTM模型对尾矿库风险的预测精度明显提高,对防范化解尾矿库安全风险具有重要意义。     

近年全国地表水水质变化特征

采用2012~2020年国家地表水环境质量监测网839个可比断面（点位）数据分析了9年间地表水环境质量变化特征.结果表明,全国地表水环境质量持续改善,Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例稳步上升,劣Ⅴ类比例持续下降;主要污染指标氨氮、总磷和高锰酸盐指数的年均值均呈逐年下降趋势,2020年比2012年分别下降75.9%、48.2%和17.5%.广西、海南和宁夏Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例保持100%,湖北和江西呈逐年下降趋势,其余省份均呈逐年上升趋势;广西、海南、宁夏、湖南和福建劣Ⅴ类水质断面比例保持为0,其余省份均呈逐年下降趋势;广西、江西的总磷和湖北、海南、辽宁的高锰酸盐指数呈逐年上升趋势,其余省份主要污染指标年均值均呈不同程度下降.十大流域主要江河Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例均呈波动上升趋势;劣Ⅴ类比例除浙闽片河流一直为0以外,其余流域均呈波动下降趋势;主要污染指标年均值均呈不同程度下降.2020年,32个重要湖泊中53%处于富营养状态,与2012年相比增加了12个百分点.总体来看,9年间全国地表水水质普遍好转,尤其是"十三五"以来,水污染防治工作取得显著成效,但各省、各流域之间具有差异性,水资源分布不均,水质改善存在不平衡性和不协调性,湖库富营养化趋势不容乐观.未来应统筹水资源、水环境和水生态,在地表水的精准治污和生态修复上着重发力.     

基于EOF和BP网络的库群径流预测

在考虑多个水库径流相关性的基础上，基于自然正交函数，将多维径流序列分解成时不变的空间特征和随时间变化的权重系数矩阵，并运用网络对时间权重系数变化规律进行分析，从而对库群径流做出预测，以某区域中的三座中型水库为例，选用灰关联模型进行比较预测，取得了较好的结果。     

太原市环境质量指标与污染源排放趋势相关分析

以秩相关系数检验方法为基础 ,对太原市环境质量与污染源排放两者之间的变化趋势进行分析 ,得出其变化趋势基本一致的结论     

长江干流氮、磷浓度变化趋势分析

基于长江干流宜宾、宜昌、汉口、大通和上海(石洞口)5个断面2004—2016年NH_3-N和TP浓度监测数据,采用spearman秩相关系数法探究长江干流氮、磷浓度的年际变化趋势和年内变化规律。结果表明:研究期间长江干流上游的NH_3-N浓度低于中下游,可达到GB 3838—2003《地面水环境质量标准》Ⅰ类水质标准,TP浓度在全河段浓度均较高,达到Ⅲ类水质标准;NH_3-N浓度在此期间具有显著下降趋势,而TP浓度呈显著上升趋势;上游NH_3-N浓度并不随流量变化,TP浓度与流量的年内分布呈正相关,中下游的NH_3-N和TP浓度与流量的年内分布均呈负相关。     

基于典型相关系数和随机森林的水质预警方法

针对突发水污染事件提出一种高精度的预警方法.首先,通过模拟实验建立包含22种常见污染物的突发水污染事件数据库,然后采用典型相关系数准确揭示污染事件发生后多元水质参数之间的协同反馈规律.最后,基于多参数协同反馈规律构建“典型相关系数-随机森林”水质预警模型.结果表明预警模型对已知和未知污染物的平均准报率分别为96.78%和98.33%,对水质监测基线的平均误报率为0.16%.本研究成果可为降低突发水污染事件损失和保障供水安全提供有效的技术支撑.     

基于极大似然法的土壤重金属删失数据的相关性

基于极大似然法（MLE）,通过构建不同情形下的似然函数,提出了删失数据相关性估计的方法.分别研究了样本容量、删失比例、总体相关系数与干扰项等因素对估计值准确性的影响.同时,将MLE与替换法（通常将删失部分替换为LOD或LOD/2）和删除法（直接将删失部分删除）做对比,检测了MLE的精准度.以澳大利亚土壤普查数据作为实例对方法进行了实例应用.结果表明：样本容量越大,研究中的MLE的结果越准确,当样本容量达到2000时,估计值具有较好的稳定性,且受删失比例影响较小.MLE的相关系数估计值随删失比例（0%~90%）与总体相关系数变化程度较小,具有渐进无偏性和一致性.添加干扰项对MLE的准确性影响较小,表明其具有较强的鲁棒性.随着删失比例的提升,MLE精确性明显优于删除法和替换法.实际数据的应用结果表明澳大利亚土壤普查数据中,Ag与Hg有着较高的相关性,Hg与Hf之间相关系数几乎为0.     

统计分析方法在大气环境监测数据符合性分析中的应用探讨

通过汇总分析气井的试气环境监测数据,选择AERMOD模式,运用EIAProA软件模拟预测试气SO2浓度,对实测和预测数据进行F检验和t检验,验证其方差是否符合显著性要求,同时检验其相关系数、系统均方差和非系统均方差,结果表明符合指数,满足论文预设的70%的要求。     

基于相关系数优化法的河流突发污染源项识别

基于相关系数优化法,结合地表水环境特征和污染物水质过程特征,推导出一维河道中单点源瞬时排放的源项反演算法,得到了污染源排放特征与河流环境特征参数的反演公式.采用假想算例进行数值试验,综合分析了流速信息、污染物衰减、监测距离、监测数据误差及中间参数?T选取等因素对反演结果的影响,确定了该方法的适用条件和最优条件的寻找方式.间隔10min进行两次监测采样,若监测误差小于5%,反演结果的相关系数达到-0.97,污染源位置和排放量反演结果的相对误差均小于4%,综合相对误差在2%以内.并且方法具有监测布点简单高效,数据需求低,编程简单等优点,值得在环境应急管理中进行实际应用.