BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在千島湖水體富營養(yǎng)化變化預(yù)測中的應(yīng)用.pdf

1、富營養(yǎng)化已成為一個全球性的重大水環(huán)境問題，全球經(jīng)濟持續(xù)高速增長的同時，帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。其中出現(xiàn)了湖泊、水庫、河流等的水體富營養(yǎng)化日益嚴(yán)重的現(xiàn)象，特別是人類活動比較集中的區(qū)域內(nèi)的湖泊和河流，水體富營養(yǎng)化過程加快，水質(zhì)惡化，可利用功能喪失，制約著人類社會和經(jīng)濟的發(fā)展。千島湖(新安江水庫)位于浙江省西部，杭州市淳安縣境內(nèi)，是20世紀(jì)50年代修建新安江電站大壩攔水形成的大型水庫，兼有發(fā)電、防洪、旅游、養(yǎng)殖、航運、飲用水源及工農(nóng)業(yè)用

2、水等多種功能。 隨著千島湖整個流域開發(fā)活動的加劇，必然帶來大量的對其生態(tài)環(huán)境不利的問題對其現(xiàn)有水質(zhì)等級構(gòu)成威脅。由于水體環(huán)境在千島湖整個流域的生態(tài)系統(tǒng)中地位顯要，對其水質(zhì)惡化問題的有效預(yù)測是在千島湖旅游開發(fā)過程中科學(xué)決策的重要基礎(chǔ)。本文在總結(jié)和借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上，主要就以下幾方面進(jìn)行了研究： (1)系統(tǒng)地闡述了水體富營養(yǎng)化的研究進(jìn)展，以及水體富營養(yǎng)化的研究方法。 (2)介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理和方法，并系統(tǒng)介紹

3、了其在當(dāng)前水體富營養(yǎng)化研究中的應(yīng)用。 (3)在千島湖13個監(jiān)測點中，本文選擇了“街口”監(jiān)測點作為研究對象，通過主因子分析法，從8個監(jiān)測指標(biāo)：水溫、pH、DO、COD<,Mn>、SD、TN、TP、CMa中，得到Tw、pH、Chla、SD、TN 5個水質(zhì)因子作為BP網(wǎng)絡(luò)輸入變量。 (4)本研究采用了1999年1月至2000年12月的實測數(shù)據(jù)共24對，為解決建立BP網(wǎng)絡(luò)時樣本不足的問題，本研究提出用插值的方法生成足夠多的訓(xùn)練樣

4、本、檢驗樣本和測試樣本，通過插值法共生成93個樣本對，利于網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。 (5)以Tw、pH、Chla、SD、TN為輸入變量，CMa為輸出變量，構(gòu)建5個BP網(wǎng)絡(luò)模型，以前89個樣本對作為BP網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練集，后3個樣本對作為確證集，對網(wǎng)絡(luò)反復(fù)訓(xùn)練2000次，訓(xùn)練誤差達(dá)到10<'-3>。 (6)結(jié)果表明，方案2能夠很好的預(yù)測出街口Chla含量變化趨勢，即以Tw、pH、Chla、SD為輸入變量，Chla為輸出變量構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)能夠較好