基于支持向量機的城市湖泊水質評價研究.pdf

1、近年來，隨著城市規(guī)模的不斷擴大，人口的日益增長和經濟的快速發(fā)展，水環(huán)境的污染問題日漸加劇，對區(qū)域經濟發(fā)展、飲用水安全和生態(tài)環(huán)境構成了嚴重威脅，并且日益嚴重的水污染問題嚴重制約了我國經濟社會的發(fā)展。根據《2010年中國環(huán)境狀況公報》數據顯示，由環(huán)保部組織監(jiān)測營養(yǎng)狀況的26個湖泊中，呈現富營養(yǎng)化的湖泊占42.3％。城市湖泊幾乎全部處于重富營養(yǎng)化或異常營養(yǎng)化狀態(tài)，絕大多數大中型湖泊已在富營養(yǎng)化的邊緣或已經處于富營養(yǎng)化狀態(tài)（中華人民共和國環(huán)境保

2、護部，2010）。因此，科學有效地揭示湖泊水質健康狀況以及合理的水質評價，不僅可了解和掌握水體的污染程度和發(fā)展趨勢，而且能為湖泊管理部門制定有效的控制方案及政府部門的環(huán)保決策提供有力依據。
　　本文基于以上情況，利用支持向量機模型良好的推廣和泛化能力，以及在處理分類問題及小樣本問題方面的優(yōu)勢，構建了湖泊水質評價模型，并運用此模型對白云湖的水質評價進行了研究。在兩年多的研究時間內，對廣州市白云區(qū)白云湖的水質進行了八次跟蹤監(jiān)測，獲得了

3、大批相關數據。依據國內外相關研究及湖泊的實際監(jiān)測數據的分析，選取了溶解氧、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、石油類在內的六項指標，并借鑒國家制定的環(huán)保標準對六項指標進行了分級，構建了由五個等級組成的以白云湖為研究對象的城市湖泊水質評價指標體系。最后，以評價指標為訓練樣本在支持向量機上進行訓練，得到水質評價模型，并將該模型應用于白云湖水質評價中，進而獲得白云湖的水質健康狀況。結果顯示，白云湖的水質2013年4月份比2011年1月份有明顯

4、好轉，但其生態(tài)系統(tǒng)還十分脆弱，凈化水質能力有限;廣和泵站引水口的水質等級提高時，其出水水質也有相應的提高。根據評價結果，提出了對白云湖要進行全面截污，提高進水水質，并增加挺水植物、沉水植物的數量以及對石油類污染物的處理措施等方面的建議來改善湖泊水質健康狀況。
　　此外，本研究中還將支持向量機的湖泊水質評價模型與傳統(tǒng)的單因子評價法和模糊綜合評價法進行了比較，評價結果顯示，支持向量機水質評價模型較傳統(tǒng)的評價方法而言，沒有水質參評項目個