智能算法及其在环境预警中的应用

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1、第2卷第3期环境监控与预警Vo1．2．No．32010年6月EnvironmentalMonitoringandForewarningJune2O10·环境预警·doi：10．3969／j．issn．1674—6732．2010．03．002智能算法及其在环境预警中的应用黄佳聪，高俊峰(1．中国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏南京210008；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：智能算法具有学习非线性问题的能力，町有效优化环境模型结构与参数，是环境预警的重要工具。重点分析了遗传算法和人工神经网络的相关特征，并以太湖蓝藻水华预报预警

2、为例，介绍其在提高环境模型精度中的应用。关键词：环境预警；智能算法；环境模型；遗传算法；人T神经网络中图分类号：X11文献标识码：A文章编号：1674—6732(2Ol0】一03—0005—05ApplicationofIntelligentAlgorithminEnvironmentalEarlyForewaringWarningHUANGJia—cong‘一．GAOJun—feng(1．NanjingInstituteofGeographyandLimnology，ChineseAcademyofSciences，Nangjing，Jia

3、ngsu210008，China；2．GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)ABSTRACT：Intelligentalgorithmperformswellinsolvingnonlinearproblems，especiallypowerfullyinmodelstructureandparam—etersoptimization，andthusanimportanttoo]inenvironmentalearlywarning．Mainly

4、analyzedthefeaturesofgeneticalgorithmandartificialneuralnetwork．TookcyanobacteriabloominTaihuLakeasanexample，theapplicationofintelligentalgorithemwasdis—cussedinimprovingenvironmentalmodelingaccuracy．KEYWORDS：environmentalearlywarning；intelligentalgorithm；environmentalmodel

5、；geneticMgorithm；artificialneuralnet—wnrk近几十年，大量不合理的人类活动(如工业污1环境预警染、大面积森林砍伐、过度城市化、大规模的矿山开预警的概念最早应用于军事领域的雷达技术采等)造成自然生态系统的破坏和环境质量的恶及弹道导弹防御系统，是用来对付突然袭击的化，给人类生产、生活带来不利的影响，而环境预警预防措施，当预警目标的构成模式与目标量接近或则可对环境灾害进行预报，以确保人们采取有效的超过设定目标量的阈值时，预示着即将发生突然袭控制措施减少损失，它已成为当代环境科学的研究击。预先发出警报，提供预警主

6、体作出相应的对策热点。环境预警是通过环境模型模拟环境过性决策，这是对危机或危险状态的一种预先信息警程实现的，由于环境是一个非线性的复杂系统，提报。环境预警就是对环境质量和生态系统逆化演高环境模型精度是环境建模的难点之一。人类从替、退化、恶化的及时报警，具有先觉性、预见性的自然界的许多自适应优化现象中得到启发：生物体超前功能及对演化趋势、方向、速度、后果的警觉作和自然生态系统可以通过自身的演化使许多高度用，具有为环境整治和生态建设服务的科学功能和复杂的优化问题得到令人满意的解决，计算机科学基础功能，涵盖了从发现警情、分析警兆、寻找警家们不断地从

7、对生物系统的研究中获得灵感，并模源、判断警度到采取正确的预警方法将警情排除的仿自然界的内在机制，获取解决复杂计算问题的智能算法，这些方法能有效模拟环境过程。结合收稿日期：2009—06～02基金项目：江苏省科技厅太湖水污染治理科技专项项目环境预警的研究现状与预警系统相关内容，笔者重(BS2007162)；国家十一五水体污染与控制科技重大专项项目点研究了如何使用智能算法优化环境模型，进而提(2008ZX07101-014_o1)；国家重点基础研究发展计划(973)资助项高环境预警能力。目(2008CB418106)；中国科学院重大交叉项目(40

8、730529)。作者简介：黄佳聪(1984一)，男，硕士，主要从事动态空间环境模拟与GIS系统设计的研究丁作。第2卷第3期黄佳聪等．智能算法及其在环境预警中的应用2