大气污染物的气象潜势指数预测研究
发布时间：2022-02-13 11:25
近年来,由于工业技术的不断发展,城市化进程的加快,人类活动所造成的大气污染问题日趋严重.大气污染对环境、人体健康以及社会经济有着诸多不良影响,例如破坏臭氧层恶化生存环境,悬浮颗粒物、一氧化碳等污染物将引起人们的肺部炎症、皮肤炎、眼结膜炎、中毒等.如今,我国是世界上大气污染状况较严重的国家之一,城市大气污染更为突出,因此,大气污染的防治已是迫在眉睫.地方政府如何掌握防治时机,瞄准防治对象,确定防治范围是其关键所在,其中精确地掌控防治时机是高效率防治的前提.空气质量指数（AQI）是衡量空气综合质量好坏的标准,但无法准确表示单种污染物浓度情况,且其预测模型精确预测周期较短,这将可能造成最佳防治时机的错失.本文就AQI的局限性,提出了气象潜势指数,首先采用相关性分析找出各个污染物的主要影响气象因子,其次利用BP神经网络与基于遗传算法与多目标优化模型改进的BP神经网络分别建立气象潜势指数预测模型,进而通过Python语言tensorflow框架编程实现模型训练,最后对案例进行预测实验,对比分析两种模型的结果.第一章主要介绍了气象潜势指数预测研究的背景与意义,以及近年空气质量指数,大气污染物与气象...
【文章来源】：重庆师范大学重庆市
【文章页数】：47 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BP神经元模型
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【参考文献】：
期刊论文
[1]重庆涪陵大气污染物特征及其与气象要素的关系[J]. 倪超,李新江,向涛,栾松,郭志,戴小东,李强. 西南师范大学学报(自然科学版). 2018(09)
[2]重庆市典型城区大气VOCs的臭氧生成潜势与来源解析[J]. 侯建平,张文斌,谭丽,吕怡兵,王赞春. 环境影响评价. 2018(03)
[3]基于遗传算法改进的BP神经网络房价预测分析[J]. 李春生,李霄野,张可佳. 计算机技术与发展. 2018(08)
[4]基于观测模型的重庆大气臭氧污染成因与来源解析[J]. 苏榕,陆克定,余家燕,谭照峰,蒋美青,李晶,谢绍东,吴宇声,曾立民,翟崇治,张远航. 中国科学:地球科学. 2018(01)
[5]基于时空优化深度神经网络的AQI等级预测[J]. 董婷,赵俭辉,胡勇. 计算机工程与应用. 2017(21)
[6]基于GA-SVM的太原市空气质量指数预测[J]. 尹琪,胡红萍,白艳萍,王建中. 数学的实践与认识. 2017(12)
[7]基于遗传算法优化的BP神经网络在股指预测中的应用研究[J]. 黄宏运,朱家明,李诗争. 云南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[8]2005—2014年中三角城市群大气污染特征及变化趋势[J]. 李婷婷,尉鹏,程水源,王文杰,谢品华,陈臻懿,苏福庆,任阵海. 环境工程学报. 2017(05)
[9]川南城市群大气污染时空分布及气象因子分析[J]. 张娟,刘志红,黄观,何沐全. 四川环境. 2017(02)
[10]基于GAMS的港口节能减排建设方案多目标优化[J]. 顾建,王伟,封学军,吴晓婧,刘捷. 上海海事大学学报. 2016(04)
博士论文
[1]四川盆地西北部城市群冬季大气污染气象成因及其数值模拟研究[D]. 宁贵财.兰州大学 2018
硕士论文
[1]京津冀地区大气污染变化规律及影响因素研究[D]. 彭心竹.中国地质大学(北京) 2018
[2]基于自适应遗传算法优化的BP神经网络股价预测模型[D]. 任浩然.延安大学 2017
[3]基于BP神经网络的城镇污水厂活性炭自动投加系统的研究[D]. 史宇滨.浙江大学 2017
[4]基于遗传算法和BP神经网络的广州市空气质量预测与时空分布研究[D]. 赵李明.江西理工大学 2016
[5]兰州市空气污染特征及其与气象条件关系研究[D]. 周甘霖.兰州大学 2012
[6]重庆市大气污染对健康影响的时间序列研究[D]. 刘金莲.重庆医科大学 2008
[7]珠江三角洲大气气溶胶污染形成机制与遥感监测研究[D]. 王德辉.广州大学 2007
本文编号：3623102
【文章来源】：重庆师范大学重庆市
【文章页数】：47 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BP神经元模型
２预备知识??心在于误差的反馈传播．从训练模式来看，ＢＰ神经网络是一个由信息正向传播与误差反??向传播反复交替的网络模式训练过程．三层ＢＰ神经网络模型基本结构如图２．２．??输入层?隐含层?输出层??图２．２三层ＢＰ神经网络模型基本结构??从图２．２可知，ＢＰ神经网络主要由输入层、隐含层、输出层构成．输入量：ｃ由输入??层进入，经过求和器处理进入隐含层，隐含层激活处理，再次经过求和器进入输出层，输??出层激活得到输出量．如果输出量与实际结果之间的误差大于精度要求，则进入误差反??向传播，修正网络权值与阈值，直到误差小于精度或迭代次数到达最大次数．??２．４?．２?ＢＰ算法基本步骤??ＢＰ神经网络算法的核心在于误差反馈传播，不断调整修正各层权值与阈值，使得误??差不断减小．令??？?０；?＝?＿?？．知）表不ＢＰ神经网络中的输入量；??？?０?＝?（〇１，〇２…〇ｔ）表不ＢＰ神经网络中的输出量；??？?ｙ?＝?…ｙｔ）表不训练集中样本的实际输出量；??？玢
Ｓｔｅｐ?１０：判断网络学习次数是否到达设定最大值Ｍ，是，则停止计算，否则转Ｓｔｅｐ?２??从训练集第一个样本幵始学习．??ＢＰ神经网络基本步骤流程见图２．３．??初始化权值、阈？??输入样本，计算各层输出??计铱输出层误差￡??Ｎ〇?计舞：局部梯度５??１??修正输出层权值、阈值??＾?Ｉ修正隐含层权值、阈值??Ｙｐｃ???????ＮＯ??＾?—?罐雛本蹄紗?????学习？??训练结束??图２．３?ＢＰ神经网络基本步骤流程图?．??２．４?．３?ＢＰ神经网络中常用的激活函数??ＢＰ神经网络中激活函数的主要作用在于描述变量之间的非线性关系，常用的激活函??数有??（１）?Ｓｉｇｍｏｉｄ函数（Ｓ型函数）??，（和?士．??１?〇?Ｓｉｇｍｏｉｄ????０．８?＼??°６?／??０．４?＼??°Ｊ?Ａ?．??〇．仝１０?一?５?ｉ）?５?１０??图?２．４?Ｓｉｇｍｏｉ
【参考文献】：
期刊论文
[1]重庆涪陵大气污染物特征及其与气象要素的关系[J]. 倪超,李新江,向涛,栾松,郭志,戴小东,李强. 西南师范大学学报(自然科学版). 2018(09)
[2]重庆市典型城区大气VOCs的臭氧生成潜势与来源解析[J]. 侯建平,张文斌,谭丽,吕怡兵,王赞春. 环境影响评价. 2018(03)
[3]基于遗传算法改进的BP神经网络房价预测分析[J]. 李春生,李霄野,张可佳. 计算机技术与发展. 2018(08)
[4]基于观测模型的重庆大气臭氧污染成因与来源解析[J]. 苏榕,陆克定,余家燕,谭照峰,蒋美青,李晶,谢绍东,吴宇声,曾立民,翟崇治,张远航. 中国科学:地球科学. 2018(01)
[5]基于时空优化深度神经网络的AQI等级预测[J]. 董婷,赵俭辉,胡勇. 计算机工程与应用. 2017(21)
[6]基于GA-SVM的太原市空气质量指数预测[J]. 尹琪,胡红萍,白艳萍,王建中. 数学的实践与认识. 2017(12)
[7]基于遗传算法优化的BP神经网络在股指预测中的应用研究[J]. 黄宏运,朱家明,李诗争. 云南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[8]2005—2014年中三角城市群大气污染特征及变化趋势[J]. 李婷婷,尉鹏,程水源,王文杰,谢品华,陈臻懿,苏福庆,任阵海. 环境工程学报. 2017(05)
[9]川南城市群大气污染时空分布及气象因子分析[J]. 张娟,刘志红,黄观,何沐全. 四川环境. 2017(02)
[10]基于GAMS的港口节能减排建设方案多目标优化[J]. 顾建,王伟,封学军,吴晓婧,刘捷. 上海海事大学学报. 2016(04)
博士论文
[1]四川盆地西北部城市群冬季大气污染气象成因及其数值模拟研究[D]. 宁贵财.兰州大学 2018
硕士论文
[1]京津冀地区大气污染变化规律及影响因素研究[D]. 彭心竹.中国地质大学(北京) 2018
[2]基于自适应遗传算法优化的BP神经网络股价预测模型[D]. 任浩然.延安大学 2017
[3]基于BP神经网络的城镇污水厂活性炭自动投加系统的研究[D]. 史宇滨.浙江大学 2017
[4]基于遗传算法和BP神经网络的广州市空气质量预测与时空分布研究[D]. 赵李明.江西理工大学 2016
[5]兰州市空气污染特征及其与气象条件关系研究[D]. 周甘霖.兰州大学 2012
[6]重庆市大气污染对健康影响的时间序列研究[D]. 刘金莲.重庆医科大学 2008
[7]珠江三角洲大气气溶胶污染形成机制与遥感监测研究[D]. 王德辉.广州大学 2007
本文编号：3623102
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