基于模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的渤海灣富營養(yǎng)化模型研究.pdf

1、隨著環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(yán)重，是制約濱海地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。富營養(yǎng)化的預(yù)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(fù)和管理具有重要的意義。 本文以渤海灣為研究背景，運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、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(yù)測模型。 通過分

2、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(xué)和生物指標(biāo)，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(jìn)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(yán)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(yù)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(luò)評價模型，采用足夠多的學(xué)習(xí)樣本對BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，并經(jīng)過檢驗樣本檢驗了網(wǎng)絡(luò)的泛化能力。與模糊評價進(jìn)

3、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(luò)的拓?fù)浣Y(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(luò)預(yù)測模型，對渤海赤潮監(jiān)控區(qū)的葉綠素值進(jìn)行了預(yù)測，并與傳統(tǒng)的BP預(yù)測模型進(jìn)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(luò)的結(jié)合－自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行處理，建立了初始的模糊推理系統(tǒng)，后用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)