国家教育部博士点基金(20060284011)
- 作品数：13 被引量：92H指数：8
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- 相关机构：南京大学中国科学院东京工业大学更多>>
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- 相关领域：环境科学与工程天文地球水利工程理学更多>>
- 高非线性水质模型参数最优化估值的改进遗传算法实现被引量：8
- 2007年
- 遗传算法是一种具有全局搜索功能的进化算法,对解决水质模型参数最优化估值问题针对性强,但该算法存在着局部早熟收敛和收敛速度慢两个不足,因此目前在水质模型参数优化中的应用主要以具有解析解形式的简单模型为主,解决多维非线性度高的综合水质模型参数最优化问题效果不佳.本文在标准遗传算法(SGA)的基础上,建立改进的实编码混合遗传算法(IRHGA),通过设定目标函数最大控制因子,运用SA算法拉伸适应度值,串行混合单纯形直接搜索算法三项主要改进措施,达到改善算法在非线性响应曲面陡峭峰谷间搜索时,不丢失最优解空间和后期有效分辨最优适应度的效果.以测试函数Rastrigin为验证,得到了已知的最优结果.最后,以高非线性水质模型的参数优化估值问题为实例进行验证,结果表明,针对非线性度高的陡峭曲面搜索,具有避免局部早熟收敛的优点.优化搜索过程中,各搜索个体全局均匀分布,对有可能被陡峭峰谷掩盖的最优点位置都能进行搜索,并且,在搜索后期接近最优点附近时,搜索分辨率高,速度比改进前更快.优化后的水质参数代入模型中,模拟所得结果与给定的实测值间误差更小,实现了高维复杂水质模型多参数的同时优化功能.该算法对其他非线性优化问题同样具有较好的适用性.
- 周斌钱新王勤耕张玉超殷福才
- 关键词：遗传算法模拟退火算法单纯形算法
- 小波滤波器的构造及其在环境研究中的应用被引量：8
- 2007年
- 在环境研究领域,连续观测的数据(时间序列)几乎全都是具有多尺度性质的测量信号.观测数据之所以具有多尺度性质,一方面是因为其自身存在多尺度性质,另一方面往往受到外界各种因素的影响,而这些影响因子又存在不同的时间和空间尺度.为了解析生态环境过程的动态变化及其规律性,往往对连续观测数据首先进行滤波去"噪"(如干扰、误差、错误等),保留真实、客观、主要的信号.为此,本文利用小波分析的方法构造了带通滤波器,并用其分析得出了水环境中连续观测数据的变化规律.小波分析是时间——频率分析领域近年来迅速发展的一种新技术,具有多时间尺度,多层次和多分辨的特性,已被广泛地应用在信号分析、信息分析和地球科学研究上.本文首先对常见的几种小波基的尺度函数和小波函数作了功率谱分析,发现dmey(discrete Meyer wavelet)小波的高通和低通较其他小波函数更近似理想滤波器;为此利用dmey小波设置了带通滤波器,并以NINO3指数为例,检验了此滤波器,研究表明此滤波器有着较好的带通滤波效果.进而,用此滤波器对太湖现场实测的水深和降水数据进行了滤波,分析发现太湖水深变化在周以上尺度主要受降水影响;此外,太湖水深变化还存在1d和0.5d的显著周期变化.
- 黄娟钱新王成林顾亮钱瑜
- 关键词：小波滤波器太湖水深
- 太湖水域叶绿素a浓度的遥感反演研究被引量：13
- 2007年
- 利用太湖水域MODIS遥感数据的各波段反射率组合计算值,与实测的叶绿素a浓度进行相关性分析,找到相关性最好的反射率组合,建立反演太湖叶绿素a浓度的遥感模型。结果表明,利用MODIS数据可以较好地实现对太湖水域叶绿素a浓度的定量反演计算,并以MODIS数据第3、第17波段的反射率组合作为遥感指数建立了反演叶绿素a浓度的模型。第3、第17波段的波长范围分别为459nm～479nm、890nm～920nm,这一波段选择与以往使用TM数据得到的结论有所不同。
- 顾亮张玉超钱新钱瑜
- 关键词：太湖叶绿素A遥感MODIS数据
- 基于地理信息系统的引江济巢数值模拟系统的研究被引量：3
- 2010年
- 以引江济巢工程为对象,在充分搜集巢湖流域水环境信息的基础上,利用Visual Basic6.0结合MapObjects2.0开发基于地理信息系统(GIS)的引江济巢数值模拟系统,实现对引江济巢工程基础地理信息、水文信息、水质信息等的统计、分析与管理。并通过嵌入式集成方法实现数学模型与GIS的紧密集成,实现了在污染因素由用户自行设定下进行"所见即所得"的动态仿真能力,为引江济巢调水方案的论证和调水过程中的环境管理提供技术支撑。
- 谢兴勇钱新张玉超钱瑜田丰
- 关键词：水环境模拟地理信息系统
- 遥感指数在湖泊叶绿素a反演研究中的应用被引量：2
- 2008年
- 借鉴陆地植被指数的算法,利用MODIS数据的波段组合对太湖叶绿素a浓度进行反演。探讨了差值植被指数DVI、比值植被指数RVI、归一化植被指数NDVI这三种遥感指数形式的反演效果及各自特点。MODIS数据蓝光波段和红外波段的组合是反演太湖叶绿素浓度的最佳波段组合,DVI适合于反演叶绿素浓度高的情况,RVI的反演结果两极分化明显而普适性较差,NDVI适合于反演浓度较低的情况。
- 顾亮张玉超钱新钱瑜
- 关键词：太湖叶绿素A植被指数MODIS数据
- 太湖日成层现象的监测与模拟研究被引量：4
- 2008年
- 水温是湖泊重要的物理参数之一,其结构特征对湖泊水生态系统中的物理、化学和生物过程起着不容忽视的作用。以长期定点监测数据为基础,分析了太湖水温结构特征,证明了浅水型湖泊日成层现象的存在,并利用一维k—ε紊流模型模拟研究了太湖日成层现象的水温垂直分布。
- 张玉超钱新钱瑜王勤耕陆根法
- 关键词：K-Ε紊流模型富营养化
- 浅水型湖泊水温日成层现象的初步探讨——以太湖为例被引量：11
- 2008年
- 水温是湖泊环境研究中的重要物理参数之一。本文以典型浅水型湖泊———太湖为研究对象,根据连续定点监测资料,分析了太湖的水温结构及其影响因素,证明了日成层现象的存在,并从物理、化学和生物学角度论述了水温分层现象对湖泊水质的影响。
- 张玉超钱新石川忠晴孔繁翔
- 关键词：水温太湖水质
- 太湖叶绿素a浓度预测模型初探被引量：9
- 2009年
- 以太湖2005年的监测资料为基础,运用多元统计回归和BP人工神经网络方法构建模型,探求叶绿素a与水深、水温、营养盐等10项环境因子之间的关系,通过验证发现BP模型对叶绿素a浓度的拟合值与叶绿素a浓度的实测值之间的均方误差为220.3059,优于统计回归模型的235.4569;此外对两种模型进行了灵敏度测试,结果都显示总磷不是太湖叶绿素a浓度的限制因子,而水深、水温、总氮的变化对叶绿素a浓度影响显著。本研究对太湖叶绿素a浓度预测模型的建立是十分有意义的。
- 刘建萍张玉超钱新钱瑜
- 关键词：太湖叶绿素A神经网络
- 生态厕所堆肥种植油菜的肥效试验研究被引量：2
- 2008年
- 通过盆栽试验,研究了生态厕所堆肥对油菜生产、品质及土壤肥力的影响。结果表明,在同一施用水平N∶P2O5∶K2O(1∶0.61∶0.99),与施用化肥相比,施用堆肥能增加油菜的维生素C含量23%～44%,降低硝酸盐含量78%～89%;但降低了光合作用和产量;施用堆肥且能降低土壤pH值,增加土壤有机质,堆肥中大部分为缓效态的磷钾,释放慢,施用化肥的因油菜生长过程中消耗而有效磷钾会降低;施用生态厕所堆肥土壤全盐量(浓度≥0.327%)高时,受盐胁迫严重影响油菜生长;在10g·kg-1营养水平,堆肥与化肥配施既提高油菜品质,又没降低产量,配施利用是堆肥资源化利用中的发展方向。生态厕所堆肥可加工成为无公害蔬菜专用商品肥,是粪便资源化利用的有效途径。
- 王瑾钱新谢英荷钱瑜张玉超高良敏
- 关键词：土壤肥力
- 基于DYRESM-CAEDYM模型的太湖污染控制效果评估被引量：4
- 2009年
- 运用澳大利亚西澳大学水研究中心开发的DYRESM-CAEDYM模型对2005年太湖水质进行了模拟,确定了一套可应用于太湖水质模拟的参数,并进行了模拟结果的验证;模型对水温模拟结果较好,总氮(TN)、总磷(TP)以及藻类浓度全年模拟的总体变化趋势与实测相一致。同时运用该模型对污染控制效果进行评估,从清淤、调水以及控制入湖河流污染负荷这3种措施在太湖水质改善中的效果的比较来看:这3种方案使年底TN质量浓度分别下降了16%、6%和30%;TP质量浓度分别下降了4.6%、4.1%和31.8%;藻类质量浓度的峰值从61.01μg/L下降到55.79、55.92和52.99μg/L,另外藻类质量浓度超过Ⅳ类水(30μg/L)的天数分别从88 d下降到44、81以及43 d。清淤(CASE-1)和入湖河流能控制在Ⅳ类水(CASE-3),两者效果均好于调水(CASE-2)。今后将运用DYRESM-CAEDYM模型模拟综合实施多种措施下的水质改善效果,为太湖水质管理以及藻类水华暴发的预警方法进行进一步的探索。
- 陈黎明钱新张玉超钱瑜杨珏
- 关键词：水体污染及其防治太湖水质模型
