基于數(shù)據(jù)挖掘的城市環(huán)境空氣質(zhì)量決策支持系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著社會經(jīng)濟持續(xù)增長和現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，城市環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，中國要深入貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略政策，就要重視環(huán)境污染問題。近年來城市大氣環(huán)境污染己經(jīng)成為人們倍受關(guān)注的環(huán)境污染問題之一。為了有效地治理大氣環(huán)境污染，首先必須對大氣環(huán)境質(zhì)量做出科學(xué)的評價。這對客觀認(rèn)識城市大氣污染現(xiàn)狀，預(yù)測其發(fā)展趨勢，并有效地進(jìn)行大氣污染控制，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。 濟南市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站自1999年開始進(jìn)行了城市空氣質(zhì)量自動監(jiān)測工作，積累了大量

2、的空氣質(zhì)量監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對整個城市環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行分析和預(yù)測具有十分重要的意義，隨著空氣質(zhì)量實時監(jiān)測系統(tǒng)和重點污染源實時在線監(jiān)測系統(tǒng)的建立，監(jiān)測數(shù)據(jù)的增長更加迅速。傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)庫模型的數(shù)據(jù)處理方法和手段已經(jīng)不能滿足對海量數(shù)據(jù)的管理和利用，急需新的技術(shù)支持，來實現(xiàn)對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析和利用。 本文的主要研究工作如下： 1．討論了現(xiàn)代城市環(huán)境空氣質(zhì)量管理的現(xiàn)狀和面臨的問題，分析了濟南市當(dāng)前環(huán)境管理急需的環(huán)境空氣質(zhì)量管理

3、決策支持問題，提出了解決問題的方案。 2．討論了如何確定空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)分析的主題，建立數(shù)據(jù)倉庫的事實表和維表及如何將數(shù)據(jù)從源系統(tǒng)加載到本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，設(shè)計實現(xiàn)數(shù)據(jù)抽取和數(shù)據(jù)清理、轉(zhuǎn)換和整理的方法，利用數(shù)據(jù)挖掘分析方法對空氣質(zhì)量從不同的角度進(jìn)行分析。 3．描述了利用高斯點源擴散模式和普通點源擴散模式如何在地理信息系統(tǒng)中對各空氣污染源的污染物擴散狀況進(jìn)行分析與可視化處理的技術(shù)。正確地分析和預(yù)測污染物在大氣中的空間分布，是大氣環(huán)

4、境質(zhì)量評價的重要內(nèi)容。點源擴散模式就是對固定污染源污染物排放進(jìn)行空間擴散影響分析的一種實用模式。 4．提出了一個基于B-P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)分析日預(yù)測模型，并利用此模型對城市環(huán)境空氣質(zhì)量與污染源污染物排放量之間的相關(guān)度進(jìn)行了分析研究。B-P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)挖掘分類預(yù)測方面具 有廣泛的應(yīng)用。B-P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對噪聲數(shù)據(jù)具有高承受能力，并具有對未經(jīng)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)分類的能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型主要包