基于模糊聚类与神经网络的风蚀危险性评估研究——以内蒙古自治区为例

土地沙化和沙尘暴是中国北方农牧交错带严重的生态环境问题。在地理信息系统的支持下,论文建立风蚀自然因子栅格数据库;选取二连浩特-张家口为典型样带,综合运用模糊聚类技术、 专家知识以及神经网络技术,构建区域风蚀危险度评估模型,分析内蒙古自治区风蚀危险性空间分布格局。结果显示:综合应用模糊聚类以及神经网络技术可以有效地对风蚀危险度进行评价,内蒙古自治区风蚀危险性呈现"西高东低、 中间过渡"的总体趋势,这与该区域的自然、 气候与土地利用背景较吻合,其中,风蚀极险型区域主要分布在阿拉善高原的西北部,面积6.9×10⁴ km²;强险型土壤风蚀地区主要位于阴山山脉周围、 穿越巴丹吉林沙漠、 浑善达克沙地与锡林郭勒盟高原西北部,面积4.3×10⁴ km²;危险型风蚀区域大致位于极险和强险之间,面积是1.5×10⁵ km²;轻险型土壤风蚀区域主要位于内蒙古的中部,面积为7.5×10⁵ km²;风蚀无险型区域主要位于大兴安岭周围,面积1.4×10⁵ km²。     

基于主成分分析和FCM聚类的行驶工况研究

在定义了运动学片段的基础上,对典型道路上采集的大量工况试验数据进行划分,从而获得大量运动学片段.用主成分分析法对12个表征道路运行特征的参数(包括加速比例、减速比例、匀速比例、怠速比例、平均速度、平均运行速度、最大速度、平均加速度、最大加速度、最小加速度、速度标准偏差和加速度标准偏差)进行压缩,得到4个主成分.利用模糊C均值聚类技术对所有运动学片段的第一和第二主成分得分进行分类,根据相关系数的大小及各类别的时间长度比选取合适片段,最终拟合出代表性工况.通过对特征参数和速度、加速度联合概率分布的误差分析可知,所提出的构建方法精度较高,拟合工况能综合反映合肥市实际道路的交通状况.      

民勤县生态经济功能区划

在分析石羊河流域下游民勤县生态经济系统结构与功能的基础上,建立生态经济功能区划指标体系,利用系统聚类方法对民勤县生态经济系统进行功能区划,将民勤县分为东北部沙盐地灌溉农业区、中心城镇综合发展区、西北部荒漠地生态保护区、东南部生态农业区和中部沿河农林牧业发展区5个功能区,并分析了民勤县各区域生态经济系统的结构与功能特点、改善途径及区域发展方向.     

基于模糊神经网络的A2/O工艺出水氨氮在线预测模型

采用厌氧/缺氧/好氧污水处理系统(A2/O)对人工合成污水进行处理,并利用人工神经网络(ANN)模型和自适应模糊人工神经网络(ANFIS)模型对A2/O处理污水的过程进行仿真模拟.在MATLAB环境下,选取可在线监测的水力停留时间(HRT)、进水pH值(pH)、好氧池溶解氧(DO)和混合液回流比(r)作为输入参量,系统出水氨氮浓度(NH4+eff)为输出量,建立在线预测模型.结合自适应模糊C均值聚类算法,确定ANFIS模型的模糊规则数及最优运行参数,对实验数据进行仿真预测.结果表明,与ANN模型相比,ANFIS模型的仿真输出值与实际值的拟合程度更高,相对误差在6.45%之内,平均绝对百分比误差(MAPE)为2.8%,均方根误差(RMSE)为0.1209,相关系数(R)达0.9956.模型训练过程中所得到的三维曲面图,可直观的反映各因素与出水氨氮浓度之间的非线性函数关系,为A2/O系统的高效稳定运行提供指导.     

结合GIS探析吉林省东部生态建设分区战略

以地理信息系统(GIS)为技术支持,以生态系统组成和空间结构为指标,对吉林省东部的生态建设分区进行研究。借助AreView分析工具,从吉林省2000年的1:100000土地利用数字化地图中,提取东部山区土地利用数据,进行生态系统的结构研究,并在此基础上划分出东部山区生态系统的生态经济类型,为土地资源的有效利用和生产力的合理布局提供决策支持。     

CLASSIFICATION OF ENVIRONMENTAL HYDROLOGIC BEHAVIORS IN THE NORTHEASTERN UNITED STATES1

ABSTRACT: Environmental response to acidic deposition results from movement of water through the ecosystem. As a part of the environmental studies for acidic deposition sponsored by the U.S. Environmental Protection Agency (EPA), hydrologic classification based on regional baseflow properties was done. To obtain the amount of baseflow, a flow separation method was developed based on the division of streamflows into “baseflow” and “other” runoff sources. Because of the differences in the flow paths and exposure duration, the two components were assumed to be associated with distinct geo-chemical responses. Individual annual hydrographs were analyzed using 31 separation slopes to determine the amount of baseflow. A total of 1575 streamflow stations in the Northeastern U.S. were analyzed through the access of a long-term daily stream-flow data base. An interactive computer program was developed to obtain baseflow properties and other hydrologic characteristics of each station. The output from this analysis was used to perform cluster analysis to classify streamflow behaviors. The clustering output showed different regional boundaries than those currently used by the EPA for water quality studies.     

基于SPSS聚类分析的企业职业伤害风险分级标准研究

对不同行业和不同规模的221家企业基础数据的调研分析，借助sPSS的聚类分析功能，对企业职业伤害风险分级进行研究，通过综合分析认为将企业职业伤害风险分为4类较为合理，并给出了企业职业伤害风险分级建议标准。根据该标准对在广西壮族自治区A市和辽宁省B市调研获取的661家企业职业伤害风险进行分级分析，从而验证分级标准的合理性和可行性。     

湿地水环境质量评价方法研究与治理措施

通过对目前水环境质量评价中使用的几种方法进行简要介绍和分析,并以扎龙湿地水环境质量评价为例,对灰色聚类法,模糊综合评价法和人工神经网络分析法进行比较。结果表明,灰色聚类法评价出的结果分辩率更高,评价结果更准确,有更高的可信性,更符合实际。通过扎龙湿地水环境质量评价的数据结果,可以看出扎龙湿地水质基本属于中度污染,各监测点间以哈塔桥污染最为严重,应采取保证湿地需水量,控制污染以及合理利用湿地资源等一系列的措施来恢复和治理。     

红外光谱技术结合聚类分析用于海洋绿藻分类研究

利用傅里叶红外光谱研究了10种南极绿藻和6种浒苔,结果显示,傅里叶变换红外光谱主要由蛋白质、脂类化合物及多糖的振动吸收带组成。通过比较两类绿藻原始谱图,发现它们极为相似,在2000～500 cm-1范围内,即多糖吸收区有较小的差别。选取2000～500 cm-1范围的一阶导数进行系统聚类分析。10种南极绿藻、6种浒苔按其红外一阶导数的内在数理统计规律划归两类,南极绿藻为一类,浒苔为一类。傅里叶变换红外光谱技术结合化学统计学方法,为海洋藻类的分类研究提供一种新的方法。     

基于北京市6类污染物的环境空气质量评价方法

根据北京城6区2013年停暖前、后的空气质量自动监测结果,以各污染物质量浓度限值标准为依据,构建包含6类空气污染指标的评价体系.分别运用空气质量指数法和改进的灰色聚类法对空气质量进行评价,并通过详细评价步骤分析对比两种方法的异同.其中,空气质量指数法将6类污染指标中分指数最大的指标确定为空气质量指数,并通过分级来评判空气质量对人体健康的影响;改进的灰色聚类法则通过构建指数型白化函数来提高不确定因素的计算精度,并研究各污染物在不同灰类之间的变化幅度和隶属度.结果表明,空气质量指数法适用于直观判定空气质量对人体健康的影响,改进的灰色聚类法则适用于评价各污染指标对空气质量级别的贴近程度.研究表明,对两种方法,需根据空气质量评价的目的和实践要求,从不同角度出发并结合使用,以得出比较全面、客观的结果.