基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境質(zhì)量評價模型研究.pdf

1、環(huán)境質(zhì)量評價是我國實(shí)施的重要的環(huán)境管理手段之一。通過環(huán)境質(zhì)量評價可對某一區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量狀況作出科學(xué)的評估，并為環(huán)境管理、環(huán)境工程、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制訂、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境污染綜合防治、生態(tài)環(huán)境建設(shè)等提供科學(xué)依據(jù)。多年來，國內(nèi)外學(xué)者對環(huán)境質(zhì)量評價方法進(jìn)行了大量研究，但多數(shù)方法缺乏實(shí)際操作性。而目前我國環(huán)境評價實(shí)際工作所采用的傳統(tǒng)評價方法存在一定的局限性和不合理性。因此，本文試圖將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法引入環(huán)境質(zhì)量評價，采用BP算法建立環(huán)境質(zhì)量評價模型并用

2、于實(shí)際的環(huán)境質(zhì)量評價，從而為環(huán)境質(zhì)量評價提供一種新的方法理論。 本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對用于環(huán)境質(zhì)量評價的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了兩方面的改進(jìn)，其一是對網(wǎng)絡(luò)模型的專家樣本(訓(xùn)練樣本)進(jìn)行了擴(kuò)充，即在以國家制定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)所構(gòu)成的訓(xùn)練樣本的基礎(chǔ)上，在每級標(biāo)準(zhǔn)之間隨機(jī)生成20組訓(xùn)練樣本，從而提高了模型的魯棒性和識別的準(zhǔn)確性；其二是采用基于黃金分割理論的優(yōu)化算法對BP網(wǎng)絡(luò)模型的隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行了選優(yōu)，使模型在進(jìn)行了較少次的循環(huán)

3、迭代后訓(xùn)練誤差收斂到最小，從而提高了網(wǎng)絡(luò)模型的性能。本文將改進(jìn)了的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用于拉薩市區(qū)環(huán)境質(zhì)量評價，以拉薩市區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量實(shí)測數(shù)據(jù)和地表水環(huán)境質(zhì)量實(shí)測數(shù)據(jù)作為模型的輸入，對該市大氣環(huán)境質(zhì)量狀況和地表水環(huán)境質(zhì)量狀況予以評價，對模型進(jìn)行了驗證。對拉薩市區(qū)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果表明：2002年拉薩市區(qū)的拉魯濕地、哲蚌寺、青藏公路等三個監(jiān)測點(diǎn)處的大氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—1996)--級標(biāo)準(zhǔn)要求，其余12個監(jiān)測點(diǎn)

4、處的大氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095 —1996)一級標(biāo)準(zhǔn)要求；地表水環(huán)境方面，除了拉薩水泥廠下游500米斷面(11[＃]) 水質(zhì)狀況達(dá)標(biāo)以外，其余斷面均超標(biāo)，流經(jīng)拉薩市區(qū)的主要河流均已經(jīng)受到較為嚴(yán)重的污染，水質(zhì)狀況較差。對模型的驗證結(jié)果表明，BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用于環(huán)境質(zhì)量評價是可行的，且具有評價結(jié)論客觀、評價模型普遍適用、評價方法簡單、評價精度較高等優(yōu)點(diǎn)；本文改進(jìn)后的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有魯棒性高、識別能力強(qiáng)的優(yōu)