基于小波分解和ARMA模型的空气污染预报研究

细颗粒物PM2.5为首要污染物的空气污染严重影响了公众健康,对空气污染进行有效预报具有十分重要的意义。而目前常用的空气污染物浓度预报方法在短时事件和意外事件预测方面存在不足。利用小波多尺度分析方法改进ARMA预测模型,并将其应用于短时空气污染物浓度预测。改进模型通过小波分解方法将时间序列分解为一个近似序列和多个细节序列,分别采用ARMA模型进行预测,然后将各序列预测结果进行重构,得到最终预测结果。以天津市2014年PM2.5浓度数据为例,分别采用ARMA模型、支持向量回归(SVR)模型、人工神经网络(ANN)模型以及基于小波多尺度分解改进的SVR模型和基于小波多尺度分解改进的ARMA模型进行了对比分析。结果表明:1)小波多尺度分解能够显著提高SVR模型和ARMA模型预报精度;2)ARMA、SVR、ANN等传统模型在重污染情况下预报精度显著下降,而小波分解改进策略能够较好地解决这个问题;3)基于小波多尺度分解改进的ARMA模型预报精度较高,是城市污染物浓度预报的有效手段。     

农村生活污水处理工艺优选方法研究

结合太湖流域农村生活污水处理的要求,筛选出目前太湖流域农村所采用的5种主要污水处理工艺,从经济、技术和运行管理3个层面确定了6个评价指标。基于熵权理论和灰色关联分析理论,建立了太湖流域农村生活污水处理工艺优选的熵权灰色关联分析模型。对备选方案与理想方案的关联度分析,得出工艺的优劣排序,并进行了评价结果的分析,为农村生活污水处理的工艺选择提供了较好的参考依据。     

人工湿地在中国的研究进展

人工湿地具有去污效果好、运行费用低及维护简单等特点,现已被广泛运用于污水处理中,具有相当显著的生态环境效益。本文对人工湿地在中国的研究进展进行归纳、阐述,分析其研究中存在的问题,并对其今后的研究和应用进行展望。     

油气管道第三方施工损伤风险控制方法研究

针对当前油气管道运行的现状指出第三方施工损伤风险控制的紧迫性,根据第三方施工损伤风险辨识的内容,以及油气管道第三方施工损伤风险评估中人为因素分析理论,阐述第三方施工损伤风险的影响因素,通过计算各因素的灰色关联度辨识出了第三方损伤风险的主控因素,并提出了第三方施工损伤风险控制方法.     

CMAQ模式及其修正技术在上海市PM_(2.5)预报中的应用检验

利用CMAQ空气质量数值预报模式对上海市PM2.5浓度进行预报,选取10个囯控站点监测数据对预报进行验证评估.结果表明,CMAQ模式开展能够较好地模拟出PM2.5的时间变化趋势及浓度水平,但总体处于低估的水平,偏低幅度约25%,尤其在高污染阶段,模式的低估更为突出,达32%,这与污染源清单的不确定性有关.为提高PM2.5预报准确度,采用学习型线性回归方法对PM2.5浓度的数值预报结果进行修正,统计检验结果显示修正预报准确率由原来的76.4%提高到了79.3%,污染预报成功指数由56.4%提高至72.1%,明显提高了PM2.5浓度的预报效果,反映了引入实际监测数据对空气质量数值预报模式进行修正的研究意义和可行性.     

贵阳市环境空气质量预报预警系统建立的探讨

分析了贵阳市空气质量预报中污染物、地形及下垫面、植被等关键影响因素。提出了贵阳市环境空气质量预报预警系统的整体架构,分别对排放源监测与管理系统、环境空气质量预报系统和污染预警与控制决策支持系统等三个核心部分进行阐述,进一步提出了贵阳市大气污染防控措施及防控机制。     

资源型城市大气环境质量灰色聚类分析与评价

以阜新市为例,研究资源型城市转型期的大气环境质量状况。根据阜新市2006~2010年大气环境监测数据,运用灰色聚类法,对该市"十一五"期间大气环境质量污染现状进行评价,并综合分析大气质量变化的原因。旨在定量分析评价阜新地区转型期的大气环境质量现状和存在的问题。结果表明:阜新市大气环境质量在2006~2010年间明显好转,主要呈Ⅱ类和Ⅲ类,其中2006年和2007年大气环境质量较差,主要污染物为降尘和SO2;2008年降尘量开始显著下降,PM10、SO2和NO2也呈逐步下降的趋势,说明阜新市经济转型对大气环境质量具有改善作用,棚户区改造和采煤区综合整治也是好转的原因和影响因素。     

Forecasting of dissolved oxygen in the Guanting reservoir using an optimized NGBM (1,1) model

An optimized nonlinear grey Bernoulli model was proposed by using a particle swarm optimization algorithm to solve the parameter optimization problem. In addition, each item in the first-order accumulated generating sequence was set in turn as an initial condition to determine which alternative would yield the highest forecasting accuracy. To test the forecasting performance, the optimized models with different initial conditions were then used to simulate dissolved oxygen concentrations in the Guanting reservoir inlet and outlet (China). The empirical results show that the optimized model can remarkably improve forecasting accuracy, and the particle swarm optimization technique is a good tool to solve parameter optimization problems. What's more, the optimized model with an initial condition that performs well in in-sample simulation may not do as well as in out-of-sample forecasting.     

Forecasting of dissolved oxygen in the Guanting reservoir using an optimized NGBM (1,1) model

An optimized nonlinear grey Bernoulli model was proposed by using a particle swarm optimization algorithm to solve the parameter optimization problem. In addition, each item in the first-order accumulated generating sequence was set in turn as an initial condition to determine which alternative would yield the highest forecasting accuracy. To test the forecasting performance, the optimized models with different initial conditions were then used to simulate dissolved oxygen concentrations in the Guanting reservoir inlet and outlet (China). The empirical results show that the optimized model can remarkably improve forecasting accuracy, and the particle swarm optimization technique is a good tool to solve parameter optimization problems. What's more, the optimized model with an initial condition that performs well in in-sample simulation may not do as well as in out-of-sample forecasting.     

空气质量预测数据的三维雾化展示技术

在国家＂863＂项目＂重点城市群大气复合污染综合防治技术与集成示范项目＂的研究中,通过利用DirectX3D编程技术将体积雾与体纹理技术进行创造性结合,实现了空气质量预测数据的三维雾化展示。本文主要阐述了此研究的背景、研究过程、技术要点及研究成果。