【摘要】： 隨著環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展和海岸帶高度開發(fā),渤海灣海水富營養(yǎng)化問題日趨嚴重,是制約濱海地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素。富營養(yǎng)化的預測與評價模型的建立,對于近岸海域富營養(yǎng)化的防治、修復和管理具有重要的意義。 本文以渤海灣為研究背景,運用統(tǒng)計學、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法等信息技術(shù)方法,借助于MATLAB語言,研究了渤海灣的海水富營養(yǎng)化評價模型,并通過研究渤海灣環(huán)境因子同浮游植物量的關(guān)系,建立了葉綠素值的預測模型。 通過分析渤海灣中與富營養(yǎng)化有關(guān)的主要因素,綜合了物理、化學和生物指標,提出了渤海灣海水富營養(yǎng)化的模糊綜合評價方法,用加權(quán)平均原則對結(jié)果進行了處理,評價結(jié)果顯示天津港口及排污口附近富營養(yǎng)化狀況嚴重。為避免人為主觀因素的影響,使用了一種基于數(shù)據(jù)庫模糊規(guī)則的獲取方法,建立了葉綠素預測的模糊邏輯模型。 另外,本文建立了渤海灣海水富營養(yǎng)化的BP網(wǎng)絡評價模型,采用足夠多的學習樣本對BP網(wǎng)絡進行訓練,并經(jīng)過檢驗樣本檢驗了網(wǎng)絡的泛化能力。與模糊評價進行了比較,評價結(jié)果相差較小。通過對遺傳算法理論的研究,提出了二級遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)和初始權(quán)值的方法,建立了基于二級遺傳算法優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型,對渤海赤潮監(jiān)控區(qū)的葉綠素值進行了預測,并與傳統(tǒng)的BP預測模型進行了比較,結(jié)果顯示前者仿真效果更滿意。 最后,研究了模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)合—自適應神經(jīng)網(wǎng)絡模糊系統(tǒng)ANFIS,并結(jié)合監(jiān)測的數(shù)據(jù),通過減法聚類對輸入/輸出數(shù)據(jù)進行處理,建立了初始的模糊推理系統(tǒng),后用神經(jīng)網(wǎng)絡對其進行自適應的學習,建立了渤海灣葉綠素的自適應神經(jīng)網(wǎng)絡模糊預測模型。對赤潮監(jiān)控區(qū)的一個站位進行了模擬研究,預測結(jié)果大部分與實測值接近。
【圖文】：

隸屬函數(shù)分布圖

圖 2-4 2007 年渤海灣海洋環(huán)境監(jiān)測站位根據(jù)測得的評價因子，利用模糊綜合評價方法對渤海灣 2005 年 5 月、月的 8 個站位進行了富營養(yǎng)化評價，得到各站位海水富營養(yǎng)化程度的評表 2-3）。用傳統(tǒng)的營養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量法（NQI）進行評價，營養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量法
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：X55

【引證文獻】

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1 朱麗楠;官滌;王永軍;劉桂芳;康凱;;典型湖庫富營養(yǎng)化的模糊綜合評價研究[J];長江流域資源與環(huán)境;2012年09期

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1 向先全;基于水信息技術(shù)的渤海灣水生態(tài)環(huán)境特性及模擬研究[D];天津大學;2011年

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1 袁明;區(qū)域水資源短缺預警模型的構(gòu)建及實證研究[D];揚州大學;2010年

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本文編號：2682725