基于BP神经网络的水环境承载力预警研究——以北运河为例

为了预测水环境承载力未来可能出现的超载状态并提出警告,达到水环境风险管控的目的,本文构建了基于BP神经网络的水环境承载力预警方法体系,并在北运河流域开展了实证研究.所构建预警模型包括COD、氨氮、总磷承载力预警子模型和水资源承载力预警子模型,且模型拟合效果较好(平均绝对百分比误差在20％左右).研究结果表明:朝阳区、海...     

城市岩溶塌陷灾害风险评估方法--以贵州六盘水市为例

岩溶塌陷是我国岩溶区主要地质灾害,它和崩塌、滑坡、泥石流以及地面沉降、地裂缝等构成我国六大地质灾害类型.随着我国"地质灾害防治管理办法"颁布和实施,不同灾种的风险评估已成为地质灾害防治管理的重要内容.针对城市岩溶塌陷风险评估问题,中国地质科学院岩溶地质研究所塌陷项目组结合多年岩溶塌陷研究的经验,研制开发了基于GIS技术的岩溶塌陷灾害管理与风险评估系统(GMRS).本文以水城盆地为例,全面介绍运用GMRS进行岩溶塌陷风险评估的内容、方法和步骤,最后,对风险评估的结果作了详细讨论.     

基于BP神经网络的城市总生态足迹预测研究——以武汉市为例

鉴于BP网络在处理非线性复杂系统的优势,以武汉市为研究对象,构建一个10-4-1结构的BP神经网络预测模型,将1978-2002年和2003年的相关数据作为模型的训练和测试样本,以2004年的社会、经济、环境数据作为网络的预测输入,对该年的总生态足迹进行预测。结果表明,BP神经网络预测结果与实际足迹值的相对误差为0.69%,预测精度优于传统的多元回归统计模型。     

基于BP神经网络的城市生活垃圾产生量预测研究——以上海市为例

文章总结分析了影响城市生活垃圾产生量的因素,并根据相关性分析结果确定了主要影响因素,然后建立了上海市生活垃圾产生量的BP神经网络预测模型,并将预测值与实际值进行比较,表明该模型具有较好的适用性和准确性,最后对上海市未来几年的生活垃圾产量进行了预测.     

基于BP神经网络的企业HSE管理绩效评估

提出了根据日常HSE过程考核指标,构建基于BP神经网络的评价模型,利用神经网络较强的自培训学习、模糊推理、非线性逼近及容错能力,探索日常HSE过程考核指标与HSE绩效评估之间的函数关系,获得较为满意的绩效评估结果。经过对评估模型的评价及检验,该方法具有较好的操作性和较高的准确性。     

病险水库管理决策中的环境价值评估 ——以水库的游憩价值为例

以滁州市黑洼水库的游憩价值为例,利用两边界二分式条件价值法,探讨了我国病险水库管理决策中的环境价值评估.利用收入限制的Logit模型,分析支付意愿均值和中值点估计和区间估计对其分布函数右尾变化的灵敏性.结果表明本研究中支付意愿的分布函数没有出现“大尾效应”,在最大投标值处,对分布函数进行简单截断的方法统计效率最高.滁州市公众对黑洼水库游憩功能提升的平均支付意愿为305元/户(95%置信区间265~351元/户);总价值为3782万元(95%置信区间3296~4355万元).表明即使是小型病险水库也可能具有极高的环境价值,病险水库管理决策必须考虑环境价值这一重要指标.     

基于BP神经网络水质模型的城市安全距离研究——以芜湖和马鞍山为例

快速的城镇化使城市间距不断减小,上下游城市间水质的相互影响愈发显著.本研究提出基于水质的城市安全距离概念,建立基于BP神经网络水质模型的城市安全距离量化方法,并选择长江沿岸相邻的芜湖、马鞍山两市为案例,评估未来两市建成区扩张后城市间距的安全性,计算两市建成区的最小安全距离.结果显示,2020年芜湖与马鞍山4.6km的间距属于安全距离,能够保证下游城市马鞍山上游控制断面地表II类的水功能要求.但与2010年相比,控制断面水质变差,COD与氨氮浓度分别提高了29.2%与23.2%.为了保证控制断面的水功能要求,芜湖与马鞍山两市的最小安全距离为3.2km.     

基于BP神经网络的城市公园土壤重金属磁学诊断分析——以上海市莘庄公园为例

在上海市莘庄公园采集公园绿地表层土壤,结合磁学方法和化学方法,通过地统计学分析土壤重金属、土壤磁学特征的空间变异特征,对基于非线性BP神经网络和偏最小二乘法建立的土壤重金属磁学诊断模型的稳定性和精确性进行了比较分析。结果表明,土壤中Cu、Mn、Pb和Zn含量平均值分别为27.31、651.91、26.05和96.20 mg/kg,皆超过上海土壤重金属背景值,公园绿地土壤重金属存在富集现象。土壤低频磁化率、饱和等温剩磁和非磁滞剩磁磁化率平均值分别为27.39×10^-8 m³/kg、3 480.67×10^-6 Am²/kg和182.01×10^-8 m³/kg,也不同程度超出上海土壤背景值,公园绿地土壤存在磁性增强现象。土壤低频磁化率、饱和等温剩磁与Cu、Pb和Zn呈极显著正相关(p<0.01),与Mn呈显著正相关(p<0.05),通过非线性BP神经网络土壤重金属磁学诊断建模的稳定性和精确性均优于偏最小二乘法。     

基于BP神经网络的导弹环境适应性评估及对策

论述了转型期海军战术导弹开展环境适应性研究的必要性和紧迫性,分析了环境因素的影响。选取典型型号的海军战术导弹为研究对象,给出了8种严重影响导弹的环境适应性因子。结合BP神经网络算法建立了环境适应性模型,并对环境适应性水平进行了仿真评估分析。仿真结果表明,该模型具有良好的评估效用。根据仿真结果,针对不同时期的导弹提出了相应的环境适应性对策。     

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。     

基于改进新安江模型的岩溶地区径流过程模拟——以庙沟岩溶流域为例

为改善新安江模型对岩溶地区径流过程的模拟效果,根据岩溶地区降雨集中灌入补给的特点,对原始新安江模型结构进行了改进,定义降雨分配系数φ用来描述部分降雨通过管道转化为自由水,直接参与水源划分,并在前人研究的基础上,根据岩溶管道含水介质与裂隙含水介质径流过程的差异,采用快速地下径流水箱和慢速地下径流水箱分别描述地下径流(RG)中的快速径流部分和慢速径流部分。通过将改进的新安江模型应用于庙沟岩溶流域径流过程的模拟,结果表明:2014年3月1日—2014年12月1日期间,原始新安江模型模拟结果的平均确定性系数为0.592,改进的新安江模型模拟结果的平均确定性系数为0.901,且改进后新安江模型对单次洪水过程的模拟效果更好,模拟精度最高可达0.993;改进的新安江模型模拟精度随着参数φ值的增大逐渐增高,当参数φ值为0.61时,模型模拟效果最优;参数φ提高了岩溶地区径流对降雨的敏感度,该参数敏感性较强。     

岩溶坡地土壤空间异质性的表述与调查方法——以贵州清镇市王家寨坡地为例

讨论了岩溶坡地土壤空间异质性的表述与调查方法,选取了地表石质土地面积比例及空间分布和土壤厚度及空间分布两个方面作为土壤空间异质性的表述内容,引入了地块破碎度、离散度、变异函数等指标;以王家寨为例,研究发现岩溶坡地土石比、破碎度、离散度、土壤厚度等指标从坡顶到坡下逐渐增大;石质地块破碎度在微观地块上表现为值越大地块越完整,是否与研究尺度有关还需要进一步论证;土壤厚度变异系数基本在1~1.5之间,与土壤厚度变程和土壤平均厚度有关;最后用土壤侵蚀的原理解释了岩溶坡地土壤空间异质性。     

水库水质安全保障对策研究——以长潭水库为例

水库的供水功能日渐重要,水库水质安全已经成为保障社会稳定和经济发展的基础。水库环境污染问题不断加剧,保障水库水质安全日趋紧迫。水库水质安全保障需从外源污染控制、内源污染控制、水库生态系统恢复和突发事故应急等多方面着手。本文结合长潭水库情况,全面分析水库水质安全的保障对策。     

基于SPA-MC模型的岩溶地区水资源安全动态评价——以贵阳市为例

为合理评价岩溶地区水资源安全态势,基于PESBR概念模型构建涵盖岩溶地区工程性缺水特性的评价指标体系,并采用SPA-MC(集对分析--马尔科夫链)耦合模型对2002~2014年贵阳市水资源安全状况进行动态评价.研究表明:贵阳市水资源安全除2008、2012、2014年属"较安全"等级外,其余年份为"临界安全"等级,受"安全"等级隶属度f_1和累计等级联系度H_2逐渐上升的影响,贵阳市水资源安全等级逐渐向"较安全"的趋势转变;依据贵阳市2015~2050年水资源安全预测结果可知,贵阳市未来水资源安全将长期处于"较安全"状态,其中,"安全"等级隶属度f_1在2015~2050年期间从0.365持续上升至0.435,而"不安全"等级f_5则甶0.194下降至0.138,年均下降率达1.93%;实例证明SPA-MC耦合模型对水资源动态评价结果合理、客观.     

岩溶区水库冬季溶解有机质组成特征及来源:以桂林五里峡水库为例

近年来,三维荧光技术被广泛应用于研究天然水体中溶解有机质(DOM)的物理化学特性.为了解岩溶区水库水体溶解有机质的特征,利用三维荧光光谱并结合平行因子分析法研究桂林五里峡水库冬季水体中DOM分布特征及其来源,探讨其水化学特征以及初步估算DOM荧光组分的相对比例.结果表明,五里峡水库水体中的Ca~(2+)、HCO_3~-为主要阳阴离子,水体水化学主要受碳酸盐风化作用影响,DOC质量浓度占TOC质量浓度的91%;五里峡水库水体DOM在冬季主要由类富里酸、类腐殖酸和类色氨酸组成;荧光指数、腐殖化指标、自生源指标和新鲜度指数显示五里峡水库水体DOM在冬季整体呈现弱腐殖质化特征,自生源特征明显,微型光合生物对水体中DOM的形成起到至关重要的作用,说明水生微型生物的光合作用在岩溶碳循环中扮演着重要的角色.     

土地利用对埋藏型岩溶区岩溶水质的影响——以涪陵丛林岩溶槽谷区为例

岩溶水文系统的开放性和脆弱性,使其很容易受到人类不合理活动的深刻影响,造成水质的持续恶化。对比研究埋藏型岩溶垄脊槽谷区岩溶水质变化与土地利用的关系可以看出,研究区水质20年来的变化以及水质的空间变异与土地利用有很大的相关性;其中集约化的农业耕作、炸石填土增加土地面积、利用落水洞排放污水和独特的微型稻田水位控制设施对岩溶地下水水质产生显著影响;这也表明人类活动已经对该区水文地球化学产生了区域性的重大影响。面对区域岩溶水质恶化的趋势,通过土地整理,保护岩溶水质是迫切需要关注的工作。     

基于神经网络的喀斯特石漠化预警分析模型研究——以广西都安为例

阐述了人工神经网络的基本工作原理,分析BP算法在神经网络中的应用,并具体介绍了BP算法过程。在此基础上,以都安石漠化预警分析为例,提出了基于神经网络的石漠化预警模型的结构。人工神经网络模型实现了石漠化预警分析,确定石漠化危险性指数,并把分析的结果以专题图的形式来表现,从而验证石漠化预警分析模型的可靠性和可行性。     

基于自组织神经网络的生态敏感性分区——以北京市房山区为例

 采用自组织神经网络(SOM)模型,以北京市房山区为例,对其进行生态敏感性分区.分别以土壤侵蚀、地表水环境、地下水环境和生境为生态敏感性因子,作为SOM 模型的4 个二维输入矩阵,通过多次迭代学习和自组织聚类,使结果在4 维(4 个生态因子)生态敏感性空间内最大限度地逼近房山区生态特征分布.结果表明,房山区西北部山区的敏感性最高;东部平原是地表、地下水非常丰富的地区,属中度敏感;二者之间的丘陵浅山区敏感性相对较弱.     

农用土地价格评估——以新疆库尔勒市为例

根据农用土地的具体特征选择适当的方法和评估中具体的操作是本文探讨的重点。解决不同利用方式下农用土地收益差异的综合平衡计算是关键。结合库尔勒市农用土地分等定级的具体实践，建立一套较为完整的农用土地价格评估体系，为今后开展的工作提供范例。