基于智能优化算法的城市湖泊水质评价与预测方法研究

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1、分类号学号M201073220学校代码10487密级硕士学位论文基于智能优化算法的城市湖泊水质评价与预测方法研究学位申请人：徐茂轩学科专业：水利工程指导教师：黄牧涛副教授答辩日期：2012年5月29日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonTheAssessmentandPredictionMethodsofUrbanLakeWaterEnvironmentQualityBasedonIntellige

2、ntOptimizationAlgorithmsCandidate:MaoxuanXuMajor:HydrographicEngineeringSupervisor:ViceProf.mutaoHuangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出

3、贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密本论文属于(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要城市

4、湖泊水资源是城市生态系统的重要组成部分，对与其有关的旅游、交通、娱乐休闲有直接影响。城市是人口集中和社会活动主要发生的地方。城市化进程的发展，使得城市人口越来越多。人口的快速集中，不可避免造成了城市生态系统的破坏；随着城市人口居民素质的提高，居民对生活质量，尤其是城市供水质量的要求越来越高。因而，对城市湖泊水体质量的研究是非常有意义的。在对城市湖泊的研究中，湖泊水质评价与预测是重要的环节。论文总结了湖泊水质评价预测的方法与流程：传统上对湖泊水质评价的研究方法，根据原理的不同，可分为确定性方法和不确定性方法；同样，水质预测按照预测模型的方法不同，可

5、以分为物理模型和数值模拟模型，数值模拟模型又可分为机理（过程）模型和非机理（统计）模型。构建适合城市湖泊的水质评价模型和水质预测模型对城市湖泊水环境的研究起着关键的作用。本文研究了人工神经网络和支持向量机在城市湖泊水质评价与预测领域的运用。首先对介绍了城市湖泊在城市水系统中的作用，而后概述了水质评价与水质预测的研究现状。在介绍了本文所使用的两种智能算法：人工神经网络和支持向量机的发展与原理后，对城市湖泊水质评价和城市湖泊水质预测的方法进行了总结，对城市湖泊水质评价与水质预测的流程做出了分析，并对论文中将要使用到的算法模型做出了介绍。论文的实验部分

6、，在开发出的城市湖泊水资源管理系统平台的基础上，实现了论文中所描述的城市湖泊水质评价与预测算法。实例部分以“大东湖水网调度关键技术研究及应用”项目为依托，在这一课题的背景下，实现了对东湖水体质量的评价与预测，为“大东湖水网调度关键技术研究及应用”提供了参考依据。关键词：城市湖泊；水质评价；水质预测；人工神经网络；支持向量机I华中科技大学硕士学位论文AbstractAsasignificantcomponentsofurbanecosystem,urbanlakeswaterresourceshasmadeandirectimpactonitsto

7、urism,transportation,andleisure.Cityistheplacewherepopulationwasconcentratedandsocialactivitieswashappened.Asurbanizationprocessaccelerated,urbanpopulationincreasedrapidly,whichleadtotheurbanecologicalenvironment’sdestruction.Astheimproveofurbanresidents’lifequality,thedemand

8、forgoodqualityoflife,especiallytheurbanwatersupplyqualitywasdemanded