基于机器学习的区域土壤重金属污染风险诊断

准确描述土壤重金属的空间分布并合理划分土壤污染风险区,是土壤重金属污染风险管控的重要前提。以广东省某工业化区域为研究区,基于随机森林(RF)和模糊c均值(FCM),采集577个采样点的土壤重金属数据和12个环境协变量数据,分析了土壤重金属(Cr、Pb、Cu和Zn)浓度,构建了土壤重金属浓度预测模型,开展了数据驱动的区域土壤重金属污染风险分类,并提出了相应的风险分类管控策略。结果表明：Cr、Pb、Cu和Zn的实测浓度分别为4.00～885.60,9.39～2588.11,2.20～475.00,11.05～8162.42 mg/kg。除Pb外,Cr、Cu和Zn的平均值是当地土壤背景值的1.10～1.29倍。4种重金属变异系数均在86%～319%,属中上强度的变异水平,土壤重金属受人为活动影响较大。当RF节点变量数(m_try)值为5,决策数个数(n_tree)值为800时展现了较好的预测性能,预测性能R²的最大值分别达到0.78(Cr)、0.79(Pb)、0.85(Cu)和0.76(Zn),RMSE的最小值分别达到21.57(...     

二次灰色关联分析模型在环境质量评价中的应用研究——以山东省淄博市为例

简单分析了指数评价法、模糊综合评价法和灰色关联分析法的优点和不足之处．在此基础上，本文提出了二次灰色关联分析模型，该模型即能对某环境监测点的环境质量进行综合评价，又能对所有环境监测点的某一环境污染物的污染状况进行综合评价，使评价结果更加完善．同时，该模型也能避免指数评价法、模糊综合评价法和灰色关联分析法的不足之处。     

岷江上游植被生境适应性空间分异格局的间隙度分析

了解岷江上游不同植被生境适宜性类型在整体和局部上的空间分异格局对植被生境管理和修复具有非常重要的意义。基于岷江上游4类植被生境适宜性类型空间分布图借助分形和贝叶斯理论,建立间隙度指数模型和多水平贝叶斯模型,实现定量表征不同植被生境适宜性类型在整体和局部空间上的聚簇和分异程度。结果表明:1)汶川在Ⅰ~Ⅳ类、Ⅲ类和Ⅳ类生境适宜性下的间隙度指数最大,其对应的空间分异尺度为3 000 m(即为30倍网格边长,网格边长为100 m)、2 900 m、2 800 m,而松潘在Ⅰ类和Ⅱ类型下的间隙度指数最大,其空间分异尺度为3 000 m、2 700 m。2)Ⅰ~Ⅳ类、Ⅰ类和Ⅱ类生境适宜性分别在汶川、松潘和理县的间隙度维数最大,空间格局聚簇性较小,进一步证明空间分异尺度较大,而Ⅲ类和Ⅳ类生境适宜性在茂县的间隙度维数最大。岷江上游植被生境空间分异格局的间隙度分析,可以为研究生境空间格局及其生境管理尺寸在整体和局部上的差异提供必备的条件和依据。     

基于人工神经网络的半连续式混合厌氧消化产气量预测

研究采用BP神经网络和模糊神经网络(FNN)模型对逐步提高有机负荷的半连续式餐厨垃圾和猪粪混合厌氧消化试验进行日产气量预测.结果表明,BP神经网络模型的预测准确率为77.63％,FNN模型为82.33％,2种模型均可用于产气预测,但FNN模型在传统神经网络模型基础上加入了模糊控制,可提高其准确率,更适用于混合厌氧消化产气量预测.     

水质评价中模糊-集对分析法的改进

针对水环境的不确定性和模糊性,基于集对分析法和模糊理论相结合的评价模型已被广泛运用到水质评价当中。传统的评价模型在确定水质等级的复合算法中虽引入了权值的概念,但仍会出现指标浓度重复计算、信息丢失和指标权值的影响得不到体现等缺陷,具有局限性。针对这些缺陷,将基于加权后的内梅罗指数法思想应用于传统模糊-集对分析法中的复合算法上,考虑到加权内梅罗指数法兼顾极值的特性及计权性,通过取平均值和极值替代累加的方法来实现减小指标浓度重复计算的影响,同时加强复合算法中权值所占比重使得权值的作用得到充分体现。实验表明,改进的复合算法使得评价结果更为精确、客观。     

基于灰色模型和模糊神经网络的综合水质预测模型研究

水质状态变化趋势预测研究对水资源管理和维护具有重要的现实意义。提出了一种将灰色模型和模糊神经网络相结合的水质预测模型。首先基于改进的灰色模型预测出水体中各理化因子在未来一段时间内的指标变化,然后采用T-S模糊神经网络对各单因子的预测值进行数据融合,构建水质变化综合趋势预测模型,预测出下一时间段的水质整体状态指标。实验表明,这种方式用来预测湖泊水质变化趋势具有可行性;与BP网络模型相比,基于T-S模糊神经网络系统的模型具有预测精度高、模型系统稳定等优越性。     

上海虹桥综合交通枢纽灾害链及其在灾害评估中的应用

灾害的发生发展呈现链式有序的传承效应(灾害链),为灾害的预防和控制带来了不小的困难.上海虹桥综合交通枢纽工程集多种换乘方式于一体,一旦发生灾害,势必造成连锁反应,造成巨大损失,必须对其进行防灾治灾研究.应用灾害链思想结合模糊综合评判法的思路,提出了灾害链定量分析方法并对虹桥枢纽灾害等级进行了评估.     

内蒙古沙尘气溶胶浓度及其输送特性——朱日和春季情形的个例研究

利用WPS宽范围粒径谱仪对朱日和春季0.01～10μm的沙尘气溶胶观测资料,以及20m梯度塔气象要素资料,对沙尘天气日和非沙尘天气日的气溶胶浓度、谱分布以及输送特性进行了个例研究.结果表明:沙尘气溶胶浓度有明显的日变化特征,不同粒径段粒子的变化特征有所不同;沙尘气溶胶浓度在沙尘天气和非沙尘天气存在较大差别,粒径越大,这种差别越明显;气象要素对沙尘气溶胶浓度的分布有较大的影响,风速、气温、相对湿度与不同粒径段粒子的相关性不同;沙尘暴过程对不同粒径段粒子的输送特性不同,不同粒径段对应的输送距离和输送量有较大差别.     

基于模糊随机理论的桥梁防洪风险概率分析

针对我国目前河道管理现状,在防洪影响评价基础上,综合运用广义结构可靠性原理及模糊数学等多种相关学科理论,提出了跨河桥梁工程的防洪风险评价理念,对桥梁在防洪风险中的模糊随机性风险因素发生的概率进行了理论模型计算,并结合工程实例验证了方法的适用性与可靠性.     

基于GDM-AHP的模糊评价应用研究

层次分析法在定性定量研究中有着重要的作用,但是其主观性的缺点比较突出,判断者的权重对评价结果影响较大,因此在传统层次分析法的基础上,提出群组决策层次分析法（GDM-AHP）来进行有效改进。该方法根据决策者之间判断结果的相似度,进行聚类分析,来确定不同决策者的权重,再利用模糊综合评价法来进行最终决策,并以实例演算了整个过程。