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养殖水质恶化是诱导水产品疾病爆发甚至大批量死亡的首要因素,而养殖水质受多种因素影响,参数间作用机理复杂,导致水质精准预测预警一直是水产养殖业亟需解决的棘手难题。本文以水产养殖中河蟹养殖水质关键参数溶解氧和pH值为研究对象,采用信号处理技术、群集智能计算和机器学习技术,研究了基于计算智能的水产养殖水质预测预警方法,具体如下:(1)水产养殖水质因子及其影响分析。针对水产养殖水体水质参数多、互相作用机理复杂、水质参数间的作用关系及参数自身的变化规律难以分析等问题,提出了基于系统动力学和能量守恒的水质参数互相作用关系方法,建立了溶解氧、
pH值、水温等水质参数系统动力学模型,阐明了水产养殖水质关键参数互相作用的关系。研究表明,该方法是适用于水产养殖水质参数定性的多因素分析方法。(2)水产养殖水质数据预处理方法研究。针对监测的水质数据中存在数据缺失和噪声影响预测预警方法性能的问题,提出了简单实用的养殖水质数据修复、降噪与特征提取方法。通过线性插值法,相似数据的水平和垂直处理均值法对数据进行修复;采用改进小波分析方法对水质数据进行降噪和特征提取处理。在相同条件下,与其他方法相比,改进小波分析的降噪方法,其评价指标SNR提高了18.93%,BIAS和RMS分别下降了96.15%和33.76%。结果表明,该方法能够满足养殖水质数据净化的要求,为养殖水质信号降噪和特征提取提供一条新手段。(3)基于改进蚁群算法优化小二乘支持向量回归机(ACO-LSSVR)的水产养殖溶解氧非线性预测方法研究。针对传统预测方法不适于小样本、高维数、参数优化受人为主观因素影响大等问题,提出了基于ACO-LSSVR的水产养殖溶解氧非线性预测方法。该方法通过基于“探测”思想的局部精细搜索和信息素动态更新思想,改进了蚁群优化算法,实现了LSSVR模型 参数自动获取,构建了ACO融合LSSVR的溶解氧非线性预测模型。65锰冷轧钢板
与BPNN相比,该方法的RMSE.运行时间t分别降低了67.9%和2.3464s。结果表明,该方法不仅克服了传统方法的缺陷,而且能够基本满足水产养殖溶解氧预测的需要。(4)基于改进粒子群算法优化小二乘支持向量回归机(IPSO-LSSVR)的水产养殖溶解氧非线性预测方法研究。针对传统预测方法收敛速度慢、预测精度低的问题,提出了IPSO-LSSVR的水产养殖溶解氧非线性预测模型。该方法通过惯性权重自适应动态更新策略,改进了粒子群算法(IPSO),实现了LSSVR模型组合参数优化过程中的精细搜索,构建了IPSO融合LSSVR的溶解氧非线性预测模型。65锰冷轧钢板
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水土流失问题是我国为严重的环境问题之一,严重影响生态环境的建设和社会经济的发展,通过水土保持可以改变地表环境,改善生态环境,促进区域社会经济发展,达到防治水土流失的目的;若水土保持工作开展得当,可以增加当地群众的收入,促进经济发展,具有良好的生态、社会和经济效益。45号钢板
潮白河流域是首都的生态屏障和重要水源地,近半个世纪以来城市扩张较快,导致北京市水资源利用形势严峻,因此对潮白河流域的水土保持状况和生态环境的研究和保护十分重要。本文针对潮白河流域水土保持工作现状,结合了水土保持学、生态学、经济学、评价学多学科理论知识的融合,通过对水土保持各项效益的内涵和功能进行分析,并从功能和内涵出发选取了用于水土保持综合效益评价的27个评价指标,根据主成分分析法进一步筛选终确定了22个评价指标构成水土保持效益评价指标体系。在建立评价指标体系的基础上,结合层次分析法确定各指标特征向量和权重,并确定了生态、社会和经济效益相对于综合效益的权重,确定了水土保持效益的层次分析评价模型。此外本研究还尝试运用了统计数为权法和灰色关联法,对潮白河流域的水土保持效益进行评价,为层次分析模型的结论提供支撑和对比。
同时,本研究采用水土保持效益价值量估算方法,对潮白河流域水土保持的生态、社会和经济效益进行价值估算,将效益价值化。本文在计算水土保持效益价值的基础上对生态补偿的必要性、意义、计算方法、补偿方式和补偿途径进行了阐述,并针对潮白河流域的水土保持生态补偿机制进行了初步构建,在此基础上对潮白河流域水土保持工作政策措施提出了建议,以保障潮白河流域水土保持政策的顺利实施。45号钢板
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