基于支持向量機(jī)的近海富營(yíng)養(yǎng)化快速評(píng)價(jià)模型的建立.pdf

1、近年來(lái),全球近海富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象凸顯,我國(guó)擁有世界上最大的陸架邊緣海,粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式造成我國(guó)近海富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象尤為嚴(yán)重,成為世界上近海富營(yíng)養(yǎng)化最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。我國(guó)近海富營(yíng)養(yǎng)化的評(píng)價(jià)大多采用第一代富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型,第一代富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型所用參數(shù)的分析與檢測(cè)周期長(zhǎng)、工作量大,并且需要專業(yè)的儀器、專業(yè)的人員,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)近海海域富營(yíng)養(yǎng)化的快速監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià),而第二代富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型并不完全適用于我國(guó)近海富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià),且需要大量長(zhǎng)期的調(diào)查資料作為支

2、撐,所以極需發(fā)展一種可以對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行快速評(píng)價(jià)的方法體系。
　　本文以支持向量機(jī)為基礎(chǔ),用 CDOM三維熒光組分、紫外吸收以及 DO、Chla、濁度等現(xiàn)場(chǎng)可快速監(jiān)測(cè)的水化因子替代 DIN、DIP、COD等常規(guī)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)參數(shù),建立新型快速的富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型,并成功的運(yùn)用此模型對(duì)東海海域的富營(yíng)養(yǎng)化狀況進(jìn)行了評(píng)估。主要的研究成果如下:
　　(1)利用第一代富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法中的 NQI方法對(duì)我國(guó)渤海、黃海和東海海域進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化

3、特征評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)我國(guó)東海的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象比較突出,其次是渤海、黃海,并在 NQI的基礎(chǔ)上對(duì)渤海、黃海以及東海富營(yíng)養(yǎng)化的主要貢獻(xiàn)因子進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)渤海富營(yíng)養(yǎng)化的主要貢獻(xiàn)因子為 DIN、COD,黃海的主要貢獻(xiàn)因子為 COD、DIN、DIP,東海海域富營(yíng)養(yǎng)化的主要貢獻(xiàn)因子為 DIN、COD。將各海域富營(yíng)養(yǎng)化的主要貢獻(xiàn)因子與三維熒光組分以及在波長(zhǎng)為220nm、254nm、270nm、350nm的紫外吸收數(shù)據(jù)進(jìn)行多元相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)各海區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化的主

4、要貢獻(xiàn)因子與快速評(píng)價(jià)參數(shù)具有顯著的相關(guān)性,為快速評(píng)價(jià)模型的建立提供了重要的依據(jù)。
　　(2)以支持向量機(jī)為載體,用 CDOM三維熒光組分、在波長(zhǎng)為220nm、254nm、270nm、350nm下的紫外吸收數(shù)據(jù)以及 Chla替代 NQI方法中的 DIN、DIP、COD建立了我國(guó)近海富營(yíng)養(yǎng)化快速評(píng)價(jià)模型,支持向量機(jī)近海富營(yíng)養(yǎng)化快速評(píng)價(jià)模型主要是利用在 MATLAB平臺(tái)下的 LIBSVM來(lái)實(shí)現(xiàn),通過(guò)支持向量機(jī)建立的近海富營(yíng)養(yǎng)化的快速評(píng)價(jià)

5、模型與 NQI、E值、模糊綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)以 NQI和模糊綜合評(píng)價(jià)作為參照的交叉驗(yàn)證分類準(zhǔn)確率都在90％以上,以 E值為參照的交叉驗(yàn)證的分類準(zhǔn)確率分別在70%左右,并且交叉驗(yàn)證平均分類準(zhǔn)確率并沒(méi)有隨著訓(xùn)練集數(shù)目的增加而增加,而是基本穩(wěn)定在一個(gè)區(qū)間。選取以 NQI為參照的163個(gè)訓(xùn)練集樣本建立支持向量機(jī)近海富營(yíng)養(yǎng)化快速評(píng)價(jià)模型,并得出了快速評(píng)價(jià)模型的判別函數(shù)。
　　(3)根據(jù)支持向量機(jī)所建立的富營(yíng)養(yǎng)化快速評(píng)價(jià)模型對(duì)東海海域的富