基于加权线性回归模型组的湖北省工矿事故死亡人数分析预测

以2005-2014年湖北省工矿企业事故死亡人数为基础,通过对时间序列图分析可知,该省工矿企业事故具有明显的周期性、季节性。另外,依据安全系统特征属性,系统近期的状况相对远期的状况对未来预测更具有影响力。因此,各个季节数据的权重应有所不同。综合考虑以上两种情况,提出对4个季节建立不同的线性加权线性回归模型,并进行组合,形成加权线性回归模型组,进而对2015-2016年各个季度进行预测。最后,与传统的时间序列分析方法比较可知,加权线性回归模型组的方法建立的模型显著性、拟合度更高,并且模型的可读性更强、更简单。     

渤海无机氮水质稳定性预测

近年来,渤海水环境污染日趋严重,无机氮是主要的污染因子,对无机氮水质稳定性的预测可为渤海水质站位优化和污染治理提供依据。本文以2002~2013年夏季无机氮趋势性监测数据为基础,用IDW和回归分析方法对无机氮各类水质发生概率进行预测,并计算2014~2016年无机氮水质稳定性概率,将渤海无机氮水质稳定性划分为高稳定性区域、中稳定性区域和低稳定性区域,为渤海无机氮监测站位布设和污染控制提供依据。     

基于遥感影像的木兰溪水质参数反演

水质监测对水环境评价及污染预防至关重要,但地面监测成本高、监测面积有限等,难以满足实时、大范围监测的要求。为了更好地解决该问题,基于遥感影像的空中监测技术越来越得到研究人员的青睐。以木兰溪为研究区,利用和地面监测数据同步的Landsat-8卫星遥感影像数据,对木兰溪的典型水质参数总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数的反演问题进行研究。首先,根据Landsat-8的水体敏感波段,分别选取总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数的反演特征波段组合为(b1-b2)/(b2+b3),(b1-b2)/(b3-b4),b2/(b1+b4),b1/b2;其次,利用反演特征波段组合分别构建总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数浓度的SVR(Support Vector Regression)反演模型,通过IPSO算法对SVR模型的参数进行优选;然后,将IPSO-SVR反演模型和统计回归反演模型、广义回归神经网络(GRNN)反演模型在验证集上进行评估,以平均绝对误差和均方根误差作为评价指标进行对比分析,结果表明IPSO-SVR反演模型的平均绝对误差和均方根误差最小,说明IPSO-SVR反演模型具有较高的精度和较好的实用性...     

水相中有机化学品和卤素自由基反应速率常数的定量结构-活性关系模型

卤素自由基尤其是氯自由基在污水中难降解污染物的降解以及表层海水中环境微污染物的降解过程中发挥重要作用,能够影响污染物的环境持久性与毒性风险.在污水及表层海水中存在着多种多样的有机污染物,单纯依靠实验手段测定它们和氯自由基的反应速率常数费时费力并且成本较高.因此本研究通过发展氯自由基与有机污染物的反应速率常数的QSAR模...     

机场典型霾过程大气消光特性及能见度预测模型

大气能见度是机场运行的重要指标之一,探究机场低能见度天气形成机理、准确预测能见度变化趋势对保障航空交通安全高效运行至关重要。选取天津机场为研究对象,开展大气光学参数、污染物浓度及气象条件监测,研究了2020年12月08—23日一次典型霾天气过程中机场大气消光特性,并基于广义加性模型(generalized additive model, GAM)和梯度提升回归树模型(gradient boost regression tree, GBRT)分别构建机场能见度预测模型,对比并确定最优模型。结果表明,在天津机场冬季一次典型霾污染引起的低能见度过程中,大气总消光系数B_ext为37.4～891.7 Mm^-1,平均值为346.0 Mm^-1。其中,B_sp、B_ap、B_ag、B_sg对B_ext的贡献占比分别为73.7%、11.7%、5.9%和8.7%,气溶胶污染是造成能见度降低的主要因素,GBRT分析显示1μm以下粒子对总消光的相...     

海口市臭氧浓度统计预报模型的构建与效果评估

主要利用2015～2020年海口市臭氧(O₃)浓度资料和ERA5再分析资料,基于污染物浓度控制方程挑选出海口市O₃-8h浓度(日最大8 h滑动平均)的15个关键预报因子,构建了多元线性回归模型(MLR)、支持向量机模型(SVM)和BP神经网络模型(BPNN),并对2021年海口市O₃-8h浓度进行预测和效果检验.结果表明,O₃-8h浓度与关键预报因子的相关系数绝对值主要分布在0.2～0.507之间,其中1 000 hPa的相对湿度(RH1000)和风向(WD1000),875 hPa的经向风(v875)的相关系数绝对值超过了0.4,具有较好的指示作用. 3个预报模型基本能预报出海口市O₃-8h浓度冬半年偏高,夏半年偏低的变化趋势,其中BPNN模型的标准误差(RMSE)数值最小(22.29μg·m^-3).实测值与3个统计模型预报值的相关系数从大到小排列为：0.733(BPNN)>0.724(SVM)> 0.591(MLR),均通过了99.9%的信...     

天津表层土壤中多环芳烃的主要来源

用主成分分析和多元线性回归分析方法研究了天津3个不同空间区域表土中PAHs的来源及其相对贡献.结果表明:燃煤和炼焦是各区最重要的PAHs释放源.塘沽汉沽高值区尤其如此,其燃煤和炼焦二者合计占总排放贡献的79%,交通源仅占21%.市中心及近郊区交通来源上升到与燃煤来源相当的水平(约各占35%),此外,焚烧产生的PAHs也占很高比例(21%).农村低值区则呈现出更多多源特点;秸秆燃烧是本区独有的,约占总贡献的11%.根据源解析得到的结果与根据燃料用量和排放因子计算的排放结果有一定可比性.     

基于量子加权最小门限单元网络的出水COD预测

出水化学需氧量（COD）的快速准确测量对于污水处理过程水质的动态调控至关重要。针对出水COD难以实时检测的问题,提出一种基于量子加权最小门限单元（QWMGU）神经网络的出水COD预测方法。先通过多维单步（滑动窗口）预测技术构建时间序列;然后在最小门限单元（MGU）遗忘门、候选状态与输出环节设计量子计算机制,通过更新量子相移门矩阵替代MGU权值矩阵的更新,赋予网络神经元量子特性,并给出QWMGU模型设计的具体规则与构建流程。应用该方法对德州市污水处理厂2020年出水COD进行预测,并与5种流行预测模型进行对比,以检验模型优越性。结果表明：QWMGU网络的相对预测误差优于其他方法,且稳定性较高,其均方根误差、确定系数、平均绝对误差分别为0.073、1、0.047。该模型有助于实现污水处理厂COD的高效在线检测。     

基于地理加权回归模型的葡萄园土壤砷含量高光谱反演

以吐鲁番盆地葡萄园土壤中砷(As)为研究对象,分析15种光谱变换下的土壤光谱反射率数据与土壤As含量的相关性,构建土壤As含量预测的偏最小二乘回归(PLSR)模型和地理加权回归(GWR)模型.结果表明:葡萄园土壤原始光谱率(R)经一阶微分( FD)、平方根一阶微分(SRFD)、平方根二阶微分( SRSD)、倒数二阶微分...     

气象条件对珠三角秋季地表臭氧年变化及趋势的影响

基于2015~2022年珠三角O₃监测数据以及再分析气象资料,利用多元线性回归（MLR）和LMG方法量化了气象条件对臭氧（O₃）日最大8 h浓度平均值（MDA8-O₃）年变化和趋势的影响. 结果表明,基于关键气象参数建立的MLR模型性能良好,同时基于秋季各月参数建立的MLR模型模拟的MDA8-O₃变化会比基于整个秋季气象参数建立的MLR模型更准确. 总云量、相对湿度、 2 m最高温度和850 hPa经向风的共同作用导致了2020年MDA8-O₃相对于2019年减少了34.1 μg·m^-3,贡献率分别为31.3%、 45.2%、 15.8%和6.7%. 珠三角2015~2022年的9月、 10月、 11月和秋季观测的MDA8-O₃变化率分别为7.3、 5.2、 4.8和5.8 μg·（m³·a）^-1,其中由气象驱动的趋势分别为3.6、 2.4、 2.4和3.1 μg·（m³·a）^-1,整体而言,气象条件对2015~2022年珠三角秋季MAD8-O₃变化的贡献率为53.4%.