检索结果-内蒙古大学图书馆

同济大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 802-811页

作者：朱建杰周晅毅顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

对5个不同位置的污染源分别做污染物扩散数值模拟,将其计算结果作为测量浓度;利用伴随方程计算时变流场下传感器的模拟浓度。通过测量浓度和模拟浓度构造似然函数,基于贝叶斯推断计算了在时变流场下污染源参数的后验概率。结果表明:污... 详细信息

对5个不同位置的污染源分别做污染物扩散数值模拟,将其计算结果作为测量浓度;利用伴随方程计算时变流场下传感器的模拟浓度。通过测量浓度和模拟浓度构造似然函数,基于贝叶斯推断计算了在时变流场下污染源参数的后验概率。结果表明:污染源参数反演的误差取决于测量浓度与模拟浓度之间的误差。当污染源与传感器的距离较远时,污染源参数的后验概率呈较宽的分布,反演结果具有较大的不确定性;当污染源与传感器距离较近时,反演结果的不确定性得到了显著的降低。此外,还讨论了反演污染源参数时,利用污染物扩散不同阶段的测量数据对反演效果的影响。发现利用扩散初始阶段的测量浓度反演源位置,可以得到比利用稳定阶段数据时更小的反演误差和后验概率标准差,但效果没有得到显著提升。

关键词：污染物扩散污染源反演伴随方程贝叶斯推断

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

大气污染的最优调控与污染源反演问题Ⅲ:双重订正迭代反演求排放源法

引用

中国科学：地球科学 2022年第2期52卷 253-255页

作者：曾庆存吴琳中国科学院大气物理研究所北京100029

文Ⅰ提出用非完整伴随算子的方法,可由大气污染监测网得到的污染物浓度ρ_(ob),求得总排放源S,文章研究由这样求得的S反演人为排放源S_(a)的问题.假定自然源Sn已知,注意到化学反应生成源S_(c)是污染物浓度的函数,故如化学反应方程是完整... 详细信息

文Ⅰ提出用非完整伴随算子的方法,可由大气污染监测网得到的污染物浓度ρ_(ob),求得总排放源S,文章研究由这样求得的S反演人为排放源S_(a)的问题.假定自然源Sn已知,注意到化学反应生成源S_(c)是污染物浓度的函数,故如化学反应方程是完整的,且S_(c)的公式较准确,则S_(c)可直接由ρ_(ob)求出,从而由S就可反演得S_(a).但如S_(c)公式中的化学反应参数(记作γ)不够准确,还要对γ和S_(c)进行订正.文章建议一种“双重订正迭代反演法”,可同时求出S_(a)和订正γ,并证明这种迭代法收敛.

关键词：大气污染人为排放源化学反应生成源污染源反演非完整伴随算子双重订正迭代反演法

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于M-ACO算法的空气污染源反演系统的设计与实现

基于M-ACO算法的空气污染源反演系统的设计与实现

引用

作者：崔英杰中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所)

学位级别：硕士

近年来,我国经济建设的步伐和工业的建设速度日益加快,随之带来的空气污染问题也愈发严重,工厂等大型固定污染源因超标排放造成的突发性空气污染事故给人民群众的生命和财产带来了巨大的危害。在事故发生后,如何快速准确地反演出污染源... 详细信息

近年来,我国经济建设的步伐和工业的建设速度日益加快,随之带来的空气污染问题也愈发严重,工厂等大型固定污染源因超标排放造成的突发性空气污染事故给人民群众的生命和财产带来了巨大的危害。在事故发生后,如何快速准确地反演出污染源是能够有效防止空气污染进一步蔓延的关键。传统的源清单排查法可以通过对污染源清单中的所有可疑污染源逐个进行排查来达到反演污染源的目的,然而这种方法盲目性大,效率和成功率低,并且会耗费大量的人力物力。面对这种现状,本文以改进型蚁群优化(Modified-Ant Colony Optimization,M-ACO)算法为基础设计并实现了一套空气污染源反演系统,用于改善源清单排查法中存在的弊端。其主要工作内容如下:(1)使用点源高斯扩散模型作为污染物的正向扩散模型,并选用平方损失函数作为原型,来建立污染源反演模型,进而将污染源反演的问题转化为全局最优化问题。(2)针对传统的蚁群优化(Ant Colony Optimization,ACO)算法中容易陷入局部极值和迭代初期收敛速度慢的缺点,本文采取了选择淘汰交叉思想避免算法陷入局部极值,并提出了奖惩因子机制加快算法迭代初期的收敛速度,最终将改进后的算法称为M-ACO算法。(3)设计对比实验,分别利用ACO算法和M-ACO算法对污染源反演模型进行求解,得到反演污染源的平面横坐标、纵坐标、源强和高度四个参数结果。通过与真实污染源的这四个参数值进行比较,验证了M-ACO算法在污染源反演方面相较于ACO算法的高效性和准确性;更验证了相较于源清单排查法,使用M-ACO算法极大地减少了人力和物力的消耗。(4)将M-ACO算法和Spring Boot等Web开发技术结合,设计并实现了集登录、监测、反演、管理等功能于一体的空气污染源反演系统,并通过系统测试对系统进行了全面评估。结果表明系统能够满足用户的需求,达到了预期目标。

关键词：空气污染高斯扩散模型 M-ACO算法污染源反演

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于M-ACO算法的空气污染源反演

引用

计算机系统应用 2022年第8期31卷 273-279页

作者：祁柏林崔英杰王帅武暕中国科学院沈阳计算技术研究所沈阳110168 中国科学院大学北京100049 辽宁省沈阳生态环境监测中心沈阳110167 辽宁省生态环境监测中心沈阳110165

为了解决空气污染源反演的盲目性和低效率问题,本文提出了一种基于改进型蚁群算法(modified-ant colony optimization,M-ACO)的空气污染源反演方法.利用点源高斯扩散模型建立污染源反演模型,采取蚁群算法(ant colony optimization,ACO)... 详细信息

为了解决空气污染源反演的盲目性和低效率问题,本文提出了一种基于改进型蚁群算法(modified-ant colony optimization,M-ACO)的空气污染源反演方法.利用点源高斯扩散模型建立污染源反演模型,采取蚁群算法(ant colony optimization,ACO)来求解.针对蚁群算法中存在的缺点,引入遗传算法的选择交叉思想,从而丰富种群的多样性来避免陷入局部极值;同时设计奖惩因子机制,对信息素更新规则进行改进来使算法更快地收敛,进而归纳为M-ACO算法.通过对比实验,证明了M-ACO算法相比于传统ACO算法来说,能够使得污染源的反演结果更准确和高效,为空气污染源反演的实际应用提供了有效的理论支撑.

关键词：空气污染高斯扩散模型改进型蚁群算法污染源反演选择交叉奖惩因子

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于改进遗传算法的河流水污染源反演方法

引用

环境科学学报 2020年第10期40卷 3598-3604页

作者：刘洁张丰帆赵泞姜德迅王大蔚郑彤王鹏哈尔滨工业大学环境学院哈尔滨150090 东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 哈尔滨学院信息工程学院哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院农村能源与环保研究所哈尔滨150086

针对河流水污染应急响应过程中污染源排放历史迟知、未知的问题,结合多种群遗传算法和自适应遗传算法,利用一维河流水质模型和水质监测数据,研究建立了基于改进遗传算法的河流水污染定量源反演方法,实现了对河流污染源排放历史的识别与... 详细信息

针对河流水污染应急响应过程中污染源排放历史迟知、未知的问题,结合多种群遗传算法和自适应遗传算法,利用一维河流水质模型和水质监测数据,研究建立了基于改进遗传算法的河流水污染定量源反演方法,实现了对河流污染源排放历史的识别与重构.将该方法应用于美国特拉基河流的3个不同流量下的示踪剂实验中,对示踪剂排放历史进行定量源反演分析.结果表明:IGA算法对高、中、低不同流量下的3次示踪剂实验均可以很好的重构和识别示踪剂排放历史,对于实际河流水污染源反演分析的误差均在可接受范围内.IGA算法在河流水污染源反演分析中具有一定的可靠性和稳定性,可为河流水污染精准溯源与治理提供科学的技术支撑.

关键词：地表河流示踪剂实验一维水质模型污染源反演改进遗传算法

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

大气污染的最优调控与污染源反演问题Ⅰ:离线模式非完整伴随算子的应用

引用

中国科学：地球科学 2018年第8期48卷 1110-1115页

作者：曾庆存吴琳中国科学院大气物理研究所北京100029

人为大气污染的最终根治,依赖于产业和能源结构的调整与升级,在这些问题解决之前,进行合理和经济的减排调控是有效手段.文章利用自然控制论原理和方法,首先在已知污染源时空分布情况下,用数值天气预报作输入,离线作出污染物浓度分布,求... 详细信息

人为大气污染的最终根治,依赖于产业和能源结构的调整与升级,在这些问题解决之前,进行合理和经济的减排调控是有效手段.文章利用自然控制论原理和方法,首先在已知污染源时空分布情况下,用数值天气预报作输入,离线作出污染物浓度分布,求解污染源最优减排方案的非完整伴随算子问题,从而可简便地求解出优化减排方案.所谓非完整伴随算子问题,是指就方程的线性部分求出伴随算子并求解,而非线性项则用迭代算法.如欲验证或求更高精度,则以此作为最优减排方案的第一近似,迭代求高阶近似,直至空气质量满足要求;其次,文章还讨论了由已知污染物浓度时空分布情况下,反演污染源的动态分布问题,提出一种可行的数学方法,有助于解决排放源不确定性大的问题,以便保证最优减排调控的实施.

关键词：大气污染优化调控污染源反演非完整伴随算子迭代

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于敏感性分析的三维变分污染源动态反演方法

基于敏感性分析的三维变分污染源动态反演方法

引用

第27届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2021年学术年会

作者：程兴宏徐祥德臧增亮郝子龙中国气象科学研究院北京 100081

研究团队前期提出了CMAQ 模式“Nudging”源同化反演方法，构建了CMAQ 模式卫星遥感源同化模型，减小了排放源的不确定性，实现了排放源动态更新;显著改进了SO2、NO2、CO 等污染物浓度的预报效果，并适用于不同地区、不同季节以及重污... 详细信息

研究团队前期提出了CMAQ 模式“Nudging”源同化反演方法，构建了CMAQ 模式卫星遥感源同化模型，减小了排放源的不确定性，实现了排放源动态更新;显著改进了SO2、NO2、CO 等污染物浓度的预报效果，并适用于不同地区、不同季节以及重污染天气过程。

关键词： CMAQ-DDM3D 污染源反演三维变分显式观测算子

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于克里格替代模型和改进的Bayesian-MCMC方法的地下水污染源反演识别研究

基于克里格替代模型和改进的Bayesian-MCMC方法的地下水污染源反...

引用

作者：董海彪吉林大学

学位级别：硕士

随着人类活动强度的增大,地下水污染程度日趋严重,已对饮用水安全和生态环境构成了严重威胁。因此制定科学合理的修复方案对地下水污染进行有效修复治理,具有重要意义。查明地下水污染源特征及污染质的时空分布是制定合理修复方案的必... 详细信息

随着人类活动强度的增大,地下水污染程度日趋严重,已对饮用水安全和生态环境构成了严重威胁。因此制定科学合理的修复方案对地下水污染进行有效修复治理,具有重要意义。查明地下水污染源特征及污染质的时空分布是制定合理修复方案的必要前提。同时,还可为地下水污染风险评估提供依据,为地下水污染责任认定提供判据。地下水污染源反演识别研究对于地下水环境修复改善,实现人与自然和谐相处,经济社会绿色发展具有重要意义。目前广泛运用的最优化算法等确定性反演方法只能给出反问题的“最优解”、“点估计”,不能充分考虑数学模型、模型参数、观测数据的不确定性。而地下水污染源反演问题的最大求解困难即在于模型参数与观测数据的不确定性带来的问题的不适定。因此,最优化算法在反演问题中有其局限性,不完全适合反问题的特点。本文运用贝叶斯推理这一统计反演方法(或称概率反演方法)进行地下水污染源反演识别研究。它建立在概率论的基础上,变量被处理成随机变量,更充分利用先验信息,以概率分布形式来表达各种不确定性。因此它可以描述与表达地下水污染源反演识别问题中的不确定性,更符合地下水污染源反演问题的特点,并且以概率分布的形式给出反问题的解,信息量更大,更客观,更可信,精度更高。在常规Bayesian-MCMC算法基础上,进行步长变换,即根据样本值与真值的距离不同采用不同的搜索步长,使算法大步经过距真值较远处,而在真值附近以小步长精细搜索,此改进为进一步提高方法的计算精度、效率、稳定性。本文针对二维地下水稳定流,双点源污染分时段排放问题,通过地下水溶质运移数值模拟模型、替代模型、改进的Bayesian-MCMC方法等分析方法的综合运用,探索研究基于克里格替代模型和改进的Bayesian-MCMC方法的地下水污染源反演识别。首先建立地下水溶质(污染物)运移数值模拟模型。分别运用拉丁超立方抽样方法、最优拉丁超立方抽样方法在输入变量的可行域内抽样,并分析比较上述两种方法对抽样空间的覆盖程度大小。将抽样所得结果代入地下水溶质运移数值模拟模型中,运行模型得到相应的输出值。根据输入-输出样本数据集,分别研究应用径向基函数神经网络、克里格方法建立地下水溶质运移数值模拟模型的替代模型,并对比分析两种替代模型对模拟模型的逼近精度,甄选出更优的替代模型建模方法。基于甄选出的精度更高的替代模型,分别运用常规的Bayesian-MCMC方法和改进的Bayesian-MCMC方法对两个污染源各时段的污染排放强度进行反演,进行比较分析,对结果进行讨论、评估。通过本文的研究,主要得出了以下结论:(1)最优拉丁超立方抽样与拉丁超立方抽样相比,可有效提高样本点对抽样空间的覆盖程度。(2)运用Bayesian-MCMC方法进行地下水污染源反演识别时,调用模拟模型的替代模型,可大幅减小计算负荷,并保持较高的精度。克里格替代模型精度高于径向基函数神经网络替代模型。(3)运用Bayesian-MCMC方法进行地下水污染源反演识别,结果精度较高,稳定性较好。(4)在Bayesian-MCMC方法中加入步长变换,可较大幅度提高方法的计算精度、效率和稳定性。

关键词：地下水污染污染源反演贝叶斯推理 MCMC 替代模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于集合平滑器的地下水污染源与含水层参数的同步反演

引用

地球科学前沿（汉斯） 2021年第11期11卷 1466-1475页

作者：张春秋江思珉张瑞城刘金炳孔维铭栗现文同济大学土木工程学院水利工程系上海南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京长江生态环保集团有限公司湖北武汉西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西西安

当地下水污染发生时,能够准确及时地得到污染源信息及场地的渗透性分布,对于污染修复方案的制定尤为重要。但这些信息无法直接观测获取,只能通过有限的观测数据来推估。本文利用集合数据同化方法ILUES算法作为求解框架进行地下水污染源... 详细信息

当地下水污染发生时,能够准确及时地得到污染源信息及场地的渗透性分布,对于污染修复方案的制定尤为重要。但这些信息无法直接观测获取,只能通过有限的观测数据来推估。本文利用集合数据同化方法ILUES算法作为求解框架进行地下水污染源与含水层参数的同步反演,重点探讨样本集合数目和观测信息对地下水污染源反演和含水层渗透系数场估计结果的影响。算例结果表明,融合观测水头数据和浓度数据的ILUES算法框架能够实现污染源参数和渗透系数场的同步反演;作为数据同化方法,ILUES算法参数(集合样本数量)和观测信息(观测井数量和空间分布等)都直接影响着地下水污染源反演和渗透系数场估计的准确性。

关键词：地下水逆问题污染源反演渗透系数场集合平滑器数据同化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

替代模型在地下水污染源释放历史反演中的适应性研究

替代模型在地下水污染源释放历史反演中的适应性研究

引用

作者：曲睿卓东北农业大学

学位级别：硕士

随着中国经济的飞速发展,水资源作为经济建设的支柱,其污染问题也日益严重,其中地下水污染所带来负面影响也日益显露。对地下水污染治理和修复成为关乎民生主要问题之一。然而因为地下水系统自身复杂性,而且不易获得污染源信息,从而很... 详细信息

随着中国经济的飞速发展,水资源作为经济建设的支柱,其污染问题也日益严重,其中地下水污染所带来负面影响也日益显露。对地下水污染治理和修复成为关乎民生主要问题之一。然而因为地下水系统自身复杂性,而且不易获得污染源信息,从而很难在源头治理地下水污染,在加之管理和修复地下水污染花费高,时间长,难度大,已有治理修复措施并不能完全发挥作用。因此,为加强对地下水污染的管理,使地下水污染风险降低,对地下水污染源的反演研究成为目前有关地下水污染研究重点。在众多地下水污染源的特征中,污染源的释放历史是特征之一,也是本研究的研究重点。在众多反演方法之中,优化算法是解决地下水反演问题最为普遍且高效方法。其中,遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是最为常见启发式优化算法,此优化算法可以提高在二维含水层中污染源反演问题的计算效率。利用GMS软件中MODFLOW和MT3DMS两个模块模拟并预测地下水污染物的运移过程,即建立模拟模型。将遗传算法与模拟模型相结合,通过反演求得污染源的释放历史。虽然运用遗传算法可以提高计算效率,但是在反演过程反复调用模拟模型,依旧比较耗时,导致这种方法适用性不强。在以往的研究中发现,替代模型可以解决这个问题。尽管使用替代模型是一种解决地下水污染源反演的有效办法,然而不同替代模型基本原理不同,在反演过程中表现也存在差异。本研究主要探讨不同类别的替代模型在复杂水文地质条件下对地下水污染源释放历史反演适用性,并通过构建集合替代模型的方法提高反演稳定性。主要研究内容如下:(1)单一替代模型在地下水污染源释放历史反演中的适用性研究为研究不同类别的单一替代模型对地下水污染源释放历史反演适用性,本研究挑选出四种典型替代模型:克里格(Kriging)、广义回归神经网络(GRNN)、最小二乘支持向量机(LSSVM)和核极限学习机(KELM)。根据流域边界形状、地下水流态和观测噪声水平分别设置三种不同复杂程度和水文地质特点情景案例。通过对比在三种不同复杂程度含水层和不同噪声水平条件下的反演结果,四种单一替代模型中Kriging替代模型反演精度最高;LSSVM替代模型和KELM替代模型在不同复杂程度含水层适用性很好,但在非稳定流非均质含水层条件下,对于观测井观测值存在高噪声水平时适用性欠佳;而GRNN替代模型在非均质稳定流的含水层中反演精度较高,但在非均质非稳定流的含水层适用性欠佳,并且不能较好的处理观测井观测值存在观测误差的情况。(2)组合替代模型中单一替代模型的加权方法研究主观加权法和客观加权方法的缺点分别是过分依赖专家的意见和过分依赖统计或数学的定量方法。因此,为了更为可靠得得到模型的权重值,文中主要做法是将主观加权方法与客观加权方法结合起来。本研究采用客观加权方法为熵权法,根据替代模型模拟阶段输出数据客观得出权重值。但是客观权重值显示三个单一替代模型并没有明显差异。结合本研究所选用前景理论法的主观客观加权法得出综合权重值。用此组合加权法不仅可以在不同含水层条件下的发挥单一替代模型的优势,并且得到的权重值更为可靠。(3)集合替代模型在地下水污染源释放历史反演中的适用性研究单一替代模型虽然在反演地下水污染源释放历史时,反演结果较为准确,但是反演过程并不稳定。鉴于模拟模型在计算上效率低下,提出了一种集合替代模型来提高结果的准确性和鲁棒性。本研究提出的集合替代模型由以下三个学习模型组成:GRNN替代模型、LSSVM替代模型和KELM替代模型。利用组合加权法组建集合替代模型,其反演结果的准确性和稳定性不仅在稳定流均质含水层上进行了测试,而且还在非稳定流非均质含水层上进行了测试。同样在复杂水文地质条件下,测试了集合替代模型处理观测井的观测值存在不同程度观测误差时反演结果。结果表明,所提出的集合替代模型是一种能够解决逆污染源反演问题的有效方法,不仅反演结果精度高而且鲁棒性好。

关键词：地下水污染源反演释放历史集合替代模型权重计算

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：