湖泊富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法研究及其系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)進(jìn)步帶動(dòng)了社會(huì)發(fā)展，促使人類對(duì)淡水污染的防治問(wèn)題越來(lái)越重視。采用合理的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法以及建立穩(wěn)定可靠的水質(zhì)評(píng)價(jià)體系是進(jìn)行水資源污染監(jiān)測(cè)和治理的重要手段。這就需要針對(duì)大面積的湖泊水域，進(jìn)行水質(zhì)等級(jí)監(jiān)測(cè)方法的研究以及量化的分析軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　本研究將水污染這個(gè)復(fù)雜的機(jī)理量化到一些與富營(yíng)養(yǎng)化相關(guān)性比較大的水質(zhì)參數(shù)中，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選擇總氮(TN)、總磷(TP)、葉綠素a(Chl_a)、懸浮物(ss)、高錳酸(CODmn)

2、五個(gè)參數(shù)作為研究變量，依據(jù)國(guó)內(nèi)地表水的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和本課題的研究參數(shù)，制定本課題中湖泊富營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)的參照標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合主流的水質(zhì)評(píng)價(jià)算法：綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法(TLI)、單因子評(píng)價(jià)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，分別進(jìn)行水體質(zhì)量評(píng)估。水質(zhì)評(píng)價(jià)體系建立的關(guān)鍵在于水質(zhì)評(píng)價(jià)優(yōu)化模型的構(gòu)建。從擇優(yōu)的角度出發(fā)，對(duì)各算法評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比分析，確立BP算法作為水質(zhì)評(píng)價(jià)優(yōu)化算法建模的原始模型。利用遺傳算法全局尋優(yōu)的能力，彌補(bǔ)BP算法初始權(quán)值和閾值不

3、確定帶來(lái)的精度差異，構(gòu)建優(yōu)化的GA-BP模型對(duì)水體質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。與傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法仿真對(duì)比，顯示混合型 GA-BP算法在計(jì)算效率和評(píng)價(jià)精度上存在明顯的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化后的 GA-BP模型評(píng)價(jià)精度從原來(lái)的0.1達(dá)到了0.05，且評(píng)價(jià)速度加快了4倍。為了構(gòu)建完整的評(píng)價(jià)體系，本課題設(shè)計(jì)了水質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，本系統(tǒng)功能包括：系統(tǒng)登陸、帶有海量數(shù)據(jù)的多格式反演影像的讀取、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)運(yùn)算、評(píng)價(jià)算法的穩(wěn)定嵌入以及評(píng)價(jià)結(jié)果的可視化顯示。選取I