lm_bp神经网络水质评价模型应用研究_以新乡市卫河为例

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1、６４中国农村水利水电·２０１５年第７期文章编号：１００７－２２８４（２０１５）０７－００６４－０４ＬＭ－ＢＰ神经网络水质评价模型应用研究———以新乡市卫河为例周振民１，刘俊秀１，范秀２，郭威１（１．华北水利水电大学，郑州４５００１１；２．新乡市大功引黄工程管理处，河南新乡４５３３００）摘要：介绍了ＬＭ－ＢＰ神经网络模型的原理及算法和模型的优点。针对实际水质评价问题，利用随机内插方法在地表水环境质量分级标准阈值间生成训练样本和检验样本，建立了新乡市卫河地面水环境质量综合评价的ＬＭ－ＢＰ神经网络模型，将模型应用于卫河

2、２０１１年３月份、９月份的水质评价，并与单因子评价法、模糊综合评价法进行了比较分析。实验结果表明该模型设计合理，泛化能力强，收敛速度快，算法稳定，推导严谨，有较充分的理论依据，应用于水质评价具有其合理性、实用性和有效性，适用于作深入的水环境质量分析。关键词：ＬＭ－ＢＰ神经网络；新乡市卫河；水质评价；单因子评价法；模糊综合评价法中图分类号：Ｘ８２４文献标识码：ＡＡｐｐｌｉｅｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＬＭ－ＢＰＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋｓｆｏｒＷａｔｅｒＱｕａｌｉｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ：ＴａｋｉｎｇｔｈｅＷｅｉｈｅＲｉ

3、ｖｅｒｏｆＸｉｎｘｉａｎｇＣｉｔｙｆｏｒＥｘａｍｐｌｅ１，ＬＩＵＪｕｎ－ｘｉｕ１，ＦＡＮＸｉｕ２，ＧＵＯＷｅｉ２ＺＨＯＵＺｈｅｎ－ｍｉｎ（１．ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００１１，Ｃｈｉｎａ；２．ＸｉｎｘｉａｎｇＤａｇｏｎｇＹｉｎｈｕａｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｆｉｃｅ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ４５３３００，ＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉ

4、ｎｃｉｐｌｅ，ａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＬＭ－ＢＰＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｂ－ｌｅｍｏｆｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，ｔｈｅｒａｎｄｏｍｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｔｒａｉｎｉｎｇａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｓａｍｐｌｅｓａｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｗａ－ｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙｇｒａｄｉｎｇｓｔａｎｄａｒｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅ

5、ｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔｈｅＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅＷｅｉｈｅＲｉｖｅｒｏｆＸｉｎｘｉａｎｇＣｉｔｙ．ＴｈｅｍｏｄｅｌｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎＭａｒｃｈ２０１１ａｎｄｉｎＳｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１１ｏｆＷｅｉｈｅＲｉｖｅｒ．Ｔｈｅｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，

6、ｆｕｚｚｙｍａｔｈ－ｅｍａｔｉｃａｌａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌｄｅｓｉｇｎｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｉｓｓｔｒｏｎｇ，ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｉｓｆａｓｔ，ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎｉｓｒｉｇｏｒｏｕｓ，ａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｓｔａｂｌｅ，ａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｉｓｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌａｐｐｌｉｅｄｉｎｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｈａｓ

7、ｉｔｓｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ，ｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙａｎｄｖａｌｉｄｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｉｓａｖａｉｌａｂｌｅｔｏａｔｈｏｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＭ－ＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ；ＷｅｉｈｅＲｉｖｅｒｏｆＸｉｎｘｉａｎｇＣｉｔｙ；ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅ－ｈｅｎｓｉｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》第十

8、九容，其核心内容是建立三条控制红线，即水资源开发利用控制［１］。其中限条到第二十二条都是关于实施最严格的水资源管理制度的内红线、用水效率控制红线、水功能区限制纳污红线制纳污主要是对水体内在质量进行管理。对于一个水质型缺收稿日期：２０１５－０３－２４水地区，如何合理确定水域纳污能力技术难度大，需要逐步计基金项目：国家自然科学基金项目（５０５７９０２０）；水利部水资源专项算和